[实用新型]一种漏磁场测量型干式电抗器在线监测装置

说明书

技术领域

本实用新型属于干式电抗器的监测设备技术领域，尤其涉及一种漏磁场测量型干式电抗器在线监测装置。

背景技术

到目前为止，许多变电站、换流站都发生过干式空芯电抗器或干式半芯电抗器等干式电抗器严重烧毁事故，其中不乏超高压、特高压变电站以及特高压换流站，这些事故严重影响了电站安全运行，造成了巨大损失。

干式电抗器烧毁的原因很多，比如：干式电抗器线圈普遍采用圆筒式绕法，每个电抗器线圈由多个包封组成，导线之间的匝绝缘非常薄，导线表面的毛刺、金属碎屑或其它异物很容易将匝绝缘扎穿，引起匝间短路，形成一个短路环。只要线包内有一个点发生匝间短路，这台电抗器就变成了一台事实上的变压器，而且，这台变压器的变比极大——高压侧的匝数约等于电抗器的匝数，低压侧只有一匝并且低压侧短路运行，由安匝平衡的原理可知低压侧的电流极大，如此大的短路电流在短路环内产生的巨大发热功率可以在短时间内将电抗器烧毁，所以，每一起烧毁事故的初期都发生过匝间短路。

磁场是管量场，干式电抗器线圈中的电流所感应的磁场一定要围绕着产生磁场的电流形成闭环，由于干式电抗器的磁路是开放的，线圈中的交变电流感应的磁场要通过干式电抗器线圈以外的区域闭环，干式电抗器线圈以外的磁场称为干式电抗器的漏磁场。

干式电抗器线圈外一个固定场点的磁感应强度矢量的大小和方向与干式电抗器线圈内的电流场有关，一旦电流场变化，那个固定场点的磁感应强度矢量会同时变化，而且，这个固定场点的磁感应强度矢量遵循矢量叠加原理，即一组三相干式电抗器产生磁场在该场点要叠加。

因此，通过监测该场点的磁场变化可以发现干式电抗器内部的匝间短路故障。

实用新型内容

本实用新型解决的问题在于提供一种漏磁场测量型干式电抗器在线监测装置，实现了对干式电抗器的在线监测，能够有效避免事故发生，保证变电站安全、可靠运行。

本实用新型是通过以下技术方案来实现：

一种漏磁场测量型干式电抗器在线监测装置，包括高斯计和安装在品字形布置的三台干式电抗器对称中心的立柱，所述立柱顶端安装高斯计的传感器，传感器用于实时采集干式电抗器的漏磁场；立柱上安装有高斯计表头，高斯计表头通过信号线连接到控制室计算机上，计算机用于接收经高斯计转换后的电流信号，并将接收到的电流信号与其内部故障报警系统中存储的阀值进行对比分析，若电流信号的电流值大于预先设定的阀值，则发送报警信息；高斯计的电源线由控制室接入。

所述装置还包括用于接收计算机发出的报警信息的手机。

所述的传感器为霍尔元件。

所述的计算机，还用于将接收到的电流信号自动造表、绘制曲线，以便直观显示故障发展趋势。

高斯计，用于将传感器采集到的漏磁场的磁场量转化成4-20mA电流信号，通过信号线将转化后的电流信号传输到控制室计算机上。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：

a.由于该实用新型的高斯计安装于品字形布置的干式电抗器的对称中心处，而当这组干式电抗器处于正常状态时，由于三相干式电抗器的结构完全一致、参数一致、端电压的有效值和频率一致，但三相端电压的初相角不同，相位差分别是120°，因此，三相的电流的有效值和频率一致，相位差分别是120°。由于电流是磁场的源，穿过上述等边三角形重心的铅垂线上任意一点的漏磁场（三相干式电抗器所感应的）磁感应强度矢量和必然等于零矢量，当然，该场点的磁感应强度矢量和的垂直分量也等于零矢量。在穿过等边三角形重心的铅垂线上某一高度位置水平方向安装着高斯计的传感器（霍尔元件），可以通过判断高斯计的读数是否等于零，来快速有效的对干式电抗器进行在线监测。

b.该实用新型通过观察控制室计算机上的绘制曲线，能有效避免干式电抗器发生严重烧毁事故、危及电站安全运行；当干式电抗器出现事故隐患，为处理问题争取时间，安装漏磁场测量型干式电抗器在线监测装置后，一旦高斯计的读数不等于零，并且超过设定的阀值，值班人员会立即收到报警信号，接下来，值班人员在密切关注这台电抗器的同时，再按相关故障处理文件规定通知调度和上级领导、电抗器生产厂家，各方共同协商、制定故障处理方案，在这种情况下制定出的处理方案一定是比较完善的。

c.在收到报警信号后，值班人员会迅速赶往电抗器安装现场近距离观察故障电抗器，他们对现场情况描述、记录资料可以为下一步寻找故障点、制定故障电抗器维修方案提供非常有价值的信息，缩短维修时间，减少附带损伤。