[发明专利]电力变压器铁芯接地在线监测装置及其在线监测方法

说明书

技术领域

本发明涉及变压器铁芯接地状态监测装置及监测方法，特别是电力变压器铁芯多点接地故障在线监测装置及监测方法。

背景技术

变压器是电力传输的主要设备，其性能优劣直接影响电网的安全运行。但因负荷冲击、谐波干扰及设备自身老化等，出现铁芯多点接地较为普遍，据统计表明，该类故障率占到30﹪以上，故须高度重视。

探析铁芯接地的来源，是因变压器内部线圈与铁芯、铁芯与油箱之间有密集磁通，并存在寄生电容，在电场作用下，带电绕组通过该类电容耦合，将产生对地悬浮电势，当悬浮电势差达到能够击穿绝缘时，便产生断续放电，长期下去，必会引发故障。对此的处理方法是将变压器提前设置一点接地，以便释放电势差，消除放电根源，由此提高安全性能。

但在一点接地后，再产生一点甚至多点接地，电势差将经大地形成回路，由此产生环流，若不及时发现和排除，则会在铁芯中产生涡流，即增加空载损耗，又造成铁芯和绕组间出现局部发热，使绝缘层老化脱落，油质变坏，色谱超标，甚至造成变压器烧损。

综上可见，变压器需要一点接地，但又绝不允许多点接地！

变压器铁芯多点接地故障按性质可划分为两大类：动态接地和稳定接地。

动态接地是指接地点不牢固，接地电流变化大，多是由于变压器油泥、金属粉末等在电磁场作用下形成导电小桥造成的接地故障。

稳定接地是指接地点稳定牢靠，接地电阻无变化，多是由于变压器内部绝缘缺陷或运输安装不当，使硅钢片撞击变形，如夹件碰油箱、造成的接地故障。

出现以上情况，主控盘上温度表数据可能上升，严重的将引会起气体继电器以及相关保护装置启动、报警、跳闸等。

所以，运行人员应该定期和不定期的对变压器铁芯接地状态进行检查测试，防患于未然，变压器铁芯多点接地故障检测主要有以下几种方法：

1、用钳形表测量已安装的接地线，看电流数值是否超过0.1A；

2、用兆欧表测量铁芯对地电阻，观察绝缘数值是否符合要求；

3、对变压器油中含气量进行气象色谱检测，看乙烯、甲烷、乙炔是否超标？

以上三项检测中，任意一项或更多项出现异常数据，都可以判断变压器铁芯存在多点接地，需要做进一步的检测分析，以利尽快查明和排除故障。

现在以上检测和查寻主要是人工进行，不能及时、准确发现变压器铁芯多点接地故障的的产生。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的问题而提供一种电力变压器铁芯接地在线监测装置及其在线监测方法，以自动实时监测变压器铁芯多点接地故障。

本发明的目的是这样实现的：一种电力变压器铁芯接地在线监测装置，其特征是，霍尔传感器顺次级联信号处理电路、A/D转换电路、CPU中央信号处理系统以及报警电路，键盘顺次级联集成接收处理器以及CPU中央信号处理系统，LCD液晶显示屏与CPU中央信号处理系统连接；所述变压器铁芯接地线从上述霍尔传感器的本体上的穿线孔中穿过；上述信号处理电路为：电阻R1一端接于该霍尔传感器的采样信号输出端，电阻R1另一端接于第一集成运算放大器IC1的同相输入端，该霍尔传感器的﹣15V端串接电阻R3后接于第一集成运算放大器IC1的反相输入端，该霍尔传感器的﹣15V端同时接于第一集成运算放大器IC1的4脚，该霍尔传感器的﹢15V端接于第一集成运算放大器IC1的7脚，电阻R2串接在第一集成运算放大器IC1的同相输入端与信号输出端之间，第一集成运算放大器IC1的信号输出端接于第二集成运算放大器IC2的同相输入端，第二集成运算放大器IC2的反相输入端串接电阻R5后接于该霍尔传感器的﹣15V端，第一电位器W1的一个固定脚和电阻R4的一端均接于第一集成运算放大器IC1的信号输出端，电阻R4另一端接于工作电源的﹣15V端，第二电位器W2的一个固定脚和电阻R5一端均接于第二集成运算放大器IC2的反相输入端，电阻R5另一端接于工作电源的﹣15V端，第一电位器W1的滑动臂和第二电位器W2的滑动臂均接于工作电源的﹢15V端，第二集成运算放大器IC2的7脚和4脚分别接于工作电源的﹢15V端和﹣15V端，工作电源的﹢15V端和﹣15V端分别接于该霍尔传感器的﹢15V和﹣15V端；上述第一、第二集成运算放大器IC1和IC2的型号为F007。

还具有晶体时钟；该晶体时钟接于CPU中央信号处理系统。

还具有上位机与系统网络，上位机经RS232或485接口与系统网络连接，上位机同时与所述CPU中央信号处理系统连接。