[发明专利]变压器铁芯接地电流在线监测装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力设备接地电流检测装置，特别涉及一种变压器铁 芯接地电流在线监测装置，属于电力设备监控领域。

背景技术

随着用户对供电可靠性的要求越来越高，电网的安全稳定运行也越来 越重要。电力变压器是电网的“心脏”。确保变压器的正常运行，及早发 现事故征兆，从而进行针对性的抢修,把事故所造成的各种损失控制到最 低限度，关系到电网企业的社会综合效益和经济效益。目前国家正在大力 发展智能化电网，而变压器铁芯的在线监测系统是构成智能化电网中比较 重要的组成部分，通过对铁芯接地电流的在线监测，能够准确判断铁芯的 工作状况，从而有的放矢在铁芯出现故障前及时进行维护，不仅有效的提 高了供电的可靠性，还尽可能的降低了电力系统的运行费用，对保障电力 变压器的安全运行具有十分重要的意义。因此，我们应加强变压器铁芯多 点接地故障检测。努力做到及时发现，及时处理，以确保变压器的安全可 靠运行，最大限度地预防变压器铁芯故障的发生。

电力变压器正常运行时，绕组周围会产生电场，而铁心和夹件等金属 处于电场中，若铁心没有可靠接地，上面就会不断积累电荷，达到一定程 度时，就会产生放电现象，损坏绝缘。因此，变压器的铁心必须有一点可 靠接地，如果由于某些原因或者故障，产生了多于一个的接地点，则会在 铁心内形成短接的闭合回路，接地引线上就会产生环流。一方面，会造成 铁心局部短路发热，接地片熔断，甚至烧坏铁心，绝缘油分解；另一方面， 造成变压器局部过热，可能产生放电性故障。在运行过程中，为了判断铁 心是否存在多点接地故障，可以通过测量铁心外接地线中的电流来判断。 目前，采用统一的大口径钳形电流表，定期赶到现场进行人工测量。这样 的测量方式有以下缺点：第一，需要人工现场测量，费力费时，当遇到故 障时，会耽误一定的抢修时间。第二，测量过程中，安全距离小的变压器 测量铁心电流不方便，而且同一测量点有时会出现几次测量数据不同的情 况。第三，钳形电流表的不能适应铁心接地引下线的形状变化(目前接地 引下线有扁铜排和圆形)，所以会造成数据不准确和不稳定。另外，现有 的监测电流装置在实际使用中还面临着各种外部的干扰因素，而且安装维 护也不方便。

发明内容

本发明变压器铁芯接地电流在线监测装置公开了新的方案，采用穿心 式电流互感器采集泄漏电流信号，采用设置在全封闭防电磁干扰壳体内的 监测装置本体与壳体外电流互感器分离设置的方案在确保监测装置测量 数据的精度和准确性以及及时发现故障的基础上增强了监测装置适应外 部恶劣运行环境的能力，提高了装置整体的安装维护的便利性，解决了现 有监测装置抗干扰能力差，安装维护不方便的问题。

本发明变压器铁芯接地电流在线监测装置包括监测装置本体和穿心 式电流互感器，穿心式电流互感器的采集端与变压器铁芯接地线电连接， 穿心式电流互感器的输出端与监测装置本体电连接，监测装置本体包括全 封闭防电磁干扰壳体，全封闭防电磁干扰壳体外部表面上设有液晶显示屏 和装置状态指示灯，全封闭防电磁干扰壳体内设有信号采集与处理模块、 通信模块和显示接口模块，信号采集与处理模块包括信号调理模块、数模 转换电路和微处理器单元，信号调理模块包括信号转换电路、滤波电路和 信号放大电路，穿心式电流互感器输出端将铁芯接地电流信号经过信号调 理模块和数模转换电路处理后传送至微处理器单元，微处理器单元将收到 的信号经过数字滤波和运算后发送至通信模块和/或显示接口模块，通信 模块将收到的信号经过处理后传送出检测装置，显示接口模块将收到的信 号经过处理后传送至液晶显示屏和装置状态指示灯示出。

本发明变压器铁芯接地电流在线监测装置采用穿心式电流互感器采 集变压器铁芯接地线泄漏电流信号，采用全封闭抗干扰监测装置本体与电 流互感器分体设计的方案，具有监测数据准确可靠，抗外部干扰能力强和 安装维护方便的特点。

附图说明

图1是本发明监测装置安装结构示意图。

图2是本发明监测装置工作原理示意图。

图3是限流电阻投切控制装置的限流电阻电路简图。

图1中，110是全封闭防电磁干扰壳体，200是穿心式电流互感器。 图1中的全封闭防电磁干扰壳体正面下部采用局部剖视方式以展示其内部 的电路模块安装位置，其中，PCB板上设有SIM卡插槽、MINIUSB插槽、 电流互感器插槽、AC220V电源接口以及RS485通信端口。