一種監(jiān)測金屬氧化鋅避雷器的無源零磁通電流互感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及高壓電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷的研究、應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種監(jiān)測金屬氧化鋅避雷器的無源零磁通電流互感器。
【背景技術(shù)】
[0002]金屬氧化鋅避雷器可限制過電壓幅值，是廣泛應(yīng)用于電網(wǎng)中的關(guān)鍵元件，其健康狀態(tài)直接影響其它主設(shè)備的安全運(yùn)行。然而，一方面，因避雷器在運(yùn)行過程中遭受過電壓沖擊的影響，其閥片將會(huì)逐漸劣化。另一方面，受限于設(shè)備質(zhì)量的參差不齊，其密封不嚴(yán)亦極易使本體受潮，進(jìn)而導(dǎo)致泄漏電流逐漸增大。上述原因均會(huì)致使避雷器泄漏電流中的阻性成分產(chǎn)生有功損耗，并使閥片升溫，甚至在熱崩潰時(shí)導(dǎo)致設(shè)備損壞、爆炸，進(jìn)而引發(fā)大面積停電事故。
[0003]傳統(tǒng)的避雷器監(jiān)測方法即是在設(shè)備發(fā)生放電時(shí)，利用互感器輸出信號(hào)會(huì)遠(yuǎn)超過正常值(毫伏級(jí))的特性監(jiān)測避雷器放電次數(shù)，無法持續(xù)跟蹤分析避雷器泄漏電流的演變趨勢(shì)。此外，由于電流互感器的誤差是因提供磁通的交變勵(lì)磁電流產(chǎn)生，即是交變勵(lì)磁電流為零則無測量誤差。但現(xiàn)實(shí)情況下難以實(shí)現(xiàn)真正的零磁通，僅是精度較傳統(tǒng)互感器得以提升。理想的實(shí)現(xiàn)方式一般是利用外部電路來提供反電動(dòng)勢(shì)，但需要復(fù)雜的電路才能獲得精確的同相位電動(dòng)勢(shì)；故不僅實(shí)現(xiàn)難度大，而且成本高。
[0004]鑒于此，有必要在分析傳統(tǒng)放電監(jiān)測儀的不足、電流傳感器存在固有誤差及干擾因素的情況下；基于電磁感應(yīng)定律、磁路定律及磁動(dòng)勢(shì)方程設(shè)計(jì)、應(yīng)用一種雙級(jí)結(jié)構(gòu)的無源零磁通電流傳感器，以保證動(dòng)態(tài)調(diào)整補(bǔ)償勵(lì)磁電流信號(hào)幅值及相位，使之工作在零磁通狀態(tài)；并最終滿足現(xiàn)場在線監(jiān)測金屬氧化鋅避雷器泄漏電流信號(hào)的需要。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的為解決現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，提供了一種干擾小、損耗小的監(jiān)測金屬氧化鋅避雷器的無源零磁通電流互感器，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0006]一種監(jiān)測金屬氧化鋅避雷器的無源零磁通電流互感器，其特征在于:包括原邊繞組、副邊繞組、第一鐵芯、第二鐵芯、補(bǔ)償繞組和檢測繞組，所述第一鐵芯的一端與第二鐵芯的一端相互咬合接觸，所述原邊繞組和副邊繞組同時(shí)疊繞在第一鐵芯與第二鐵芯相互咬合表面，所述補(bǔ)償繞組繞在第一鐵芯的另一端，所述檢測繞組繞在第二鐵芯的另一端。
[0007]優(yōu)選地，所述原邊繞組和副邊繞組的安匝數(shù)數(shù)相同或不相同。
[0008]優(yōu)選地，所述補(bǔ)償繞組和檢測繞組的安匝數(shù)數(shù)相同或不相同。
[0009]優(yōu)選地，所述第一鐵芯與第二鐵芯的長度相同，第一鐵芯的一端與第二鐵芯一端相互咬合接觸長度分別為各自長度的二分之一。
[0010]優(yōu)選地，所述副邊繞組的抽頭輸入端還并聯(lián)有高阻負(fù)荷Rs。
[0011]綜上所述，本實(shí)用新型由于采用了上述方案，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0012]第一，本實(shí)用新型具有補(bǔ)償繞組的零磁通電流互感器，其結(jié)構(gòu)簡單、應(yīng)用廣泛，還可提供泄漏電流測量所需的勵(lì)磁電流，一舉攻克傳統(tǒng)泄漏電流測量中因互感器勵(lì)磁電流對(duì)電流值測量精度的影響，可最大程度降低在變電站強(qiáng)電環(huán)境下所受到的干擾。第二，可提前發(fā)現(xiàn)避雷器的潛在隱患，大幅提升監(jiān)測預(yù)警效果，合理安排設(shè)備檢修處置時(shí)間，進(jìn)而防止因避雷器損壞造成的經(jīng)濟(jì)損失。第三，利用疊加在原邊繞組上的輔助繞組提供反電動(dòng)勢(shì)，可以有效補(bǔ)償阻抗產(chǎn)生的壓降；并在徹底擺脫依賴原邊繞組磁通提供電動(dòng)勢(shì)的情況下即可實(shí)現(xiàn)零磁通，且無需外部電路的電動(dòng)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)無源補(bǔ)償。第四，避免了傳統(tǒng)監(jiān)測儀的復(fù)雜硬件電路和軟件設(shè)計(jì)，簡單的原理結(jié)構(gòu)可確保降低生產(chǎn)成本；進(jìn)而適宜廣泛推廣應(yīng)用。
【附圖說明】
[0013]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施實(shí)例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要的附圖做簡單地介紹，顯然，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，在不付出創(chuàng)造性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0014]圖1是本實(shí)用新型一種監(jiān)測金屬氧化鋅避雷器的無源零磁通電流互感器的結(jié)構(gòu)原理圖。
[0015]圖2是本實(shí)用新型一種監(jiān)測金屬氧化鋅避雷器的無源零磁通電流互感器的實(shí)驗(yàn)原理圖。
[0016]附圖中，1-原邊繞組、2-副邊繞組、3-第一鐵芯、4-第二鐵芯、5-補(bǔ)償繞組，6_檢測繞組，7-勵(lì)磁電流源，8-高阻抗電壓表。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0018]如圖1所示，一種監(jiān)測金屬氧化鋅避雷器的無源零磁通電流互感器，包括原邊繞組1、副邊繞組2、第一鐵芯3、第二鐵芯4、補(bǔ)償繞組5和檢測繞組6，所述第一鐵芯3的一端與第二鐵芯4的一端相互咬合緊密接觸，所述原邊繞組I和副邊繞組2同時(shí)疊繞在第一鐵芯3與第二鐵心芯相互咬合緊密接觸處的表面，所述補(bǔ)償繞組5繞在第一鐵芯3的另一端，所述檢測繞組6繞在第二鐵芯4的另一端；所述第一鐵芯3和第二鐵芯4鐵芯采用環(huán)形鐵芯，其結(jié)構(gòu)上沒有縫隙，卷制方便；所述鐵芯選用導(dǎo)磁率高、損耗小的坡莫合金材料，并采用深度負(fù)反饋技術(shù)和屏蔽措施。
[0019]在本實(shí)施例中，所述原邊繞組I和副邊繞組2的安匝數(shù)數(shù)相同或不相同，所述補(bǔ)償繞組5和檢測繞組6的安匝數(shù)數(shù)相同或不相同；所述第一鐵芯3與第二鐵芯4的長度相同，第一鐵芯3的一端與第二鐵芯4 一端相互咬合緊密接觸長度分別為各自長度的二分之一。
[0020]如圖2所示，在本實(shí)用新型中，當(dāng)啟動(dòng)所述零磁通電流互感器工作時(shí)，所述副邊繞組2的抽頭輸入端還并聯(lián)有高阻負(fù)荷Rs，通過在補(bǔ)償繞組5兩端連接勵(lì)磁電流源7，勵(lì)磁電流源7即是與一次電流頻率相同的可控交流電壓源，由于高阻負(fù)荷Rs自身負(fù)載阻抗大，故可忽略其產(chǎn)生的繞組電流，不產(chǎn)生磁通，當(dāng)調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)補(bǔ)償繞組5的勵(lì)磁電流源7，檢測繞組6的高阻電壓表8讀數(shù)趨于零時(shí)，第二鐵芯4中的磁通趨于零，而原邊繞組I和副邊繞組2均與第一鐵芯3和第二鐵芯4交集纏繞，此時(shí)，對(duì)于第二鐵芯4而言，原邊繞組I和副邊繞組2的在第二鐵芯2中產(chǎn)生的磁通相同，即原邊繞組I和副邊繞組2安匝數(shù)(線圈匝數(shù)與線圈通過的電流的乘積)相等，場強(qiáng)亦相同，在原邊繞組I和副邊繞組2上產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的磁通完全由補(bǔ)償繞組5提供，即是補(bǔ)償繞組5向第一鐵芯3提供勵(lì)磁電流和勵(lì)磁磁場，此時(shí)，第二鐵芯4中的磁通為零，原邊繞組I和副邊繞組2的磁通在第二鐵芯4中達(dá)到了平衡，確保零磁通電流互感器的理論誤差等于零，達(dá)到磁平衡，不存在測量的比差和角差。
[0021]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本使用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種監(jiān)測金屬氧化鋅避雷器的無源零磁通電流互感器，其特征在于:包括原邊繞組(I)、副邊繞組(2)、第一鐵芯(3)、第二鐵芯(4)、補(bǔ)償繞組(5)和檢測繞組￠)，所述第一鐵芯(3)的一端與第二鐵芯(4)的一端相互咬合接觸，所述原邊繞組(I)和副邊繞組(2)同時(shí)疊繞在第一鐵芯(3)與第二鐵芯(4)相互咬合的表面，所述補(bǔ)償繞組(5)繞在第一鐵芯(3)的另一端，所述檢測繞組(6)繞在第二鐵芯(4)的另一端。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種監(jiān)測金屬氧化鋅避雷器的無源零磁通電流互感器，其特征在于:所述原邊繞組(I)和副邊繞組(2)的安匝數(shù)數(shù)相同或不相同。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種監(jiān)測金屬氧化鋅避雷器的無源零磁通電流互感器，其特征在于:所述補(bǔ)償繞組(5)和檢測繞組￠)的安匝數(shù)數(shù)相同或不相同。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種監(jiān)測金屬氧化鋅避雷器的無源零磁通電流互感器，其特征在于:所述第一鐵芯(3)與第二鐵芯(4)的長度相同，第一鐵芯(3)的一端與第二鐵芯(4)一端相互咬合接觸長度分別為各自長度的二分之一。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種監(jiān)測金屬氧化鋅避雷器的無源零磁通電流互感器，其特征在于:所述副邊繞組(2)的抽頭輸入端還并聯(lián)有高阻負(fù)荷Rs。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及電力設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種監(jiān)測金屬氧化鋅避雷器的無源零磁通電流互感器？，包括原邊繞組、副邊繞組、第一鐵芯、第二鐵芯、補(bǔ)償繞組和檢測繞組，所述第一鐵芯的一端與第二鐵芯的一端相互咬合接觸，所述原邊繞組和副邊繞組同時(shí)疊繞在第一鐵芯與第二鐵芯相互咬合緊密接觸的表面，所述補(bǔ)償繞組繞在第一鐵芯的另一端，所述檢測繞組繞在第二鐵芯的另一端，本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)簡單、應(yīng)用廣泛，提供了泄漏電流測量所需的勵(lì)磁電流，可最大程度降低強(qiáng)電環(huán)境下的干擾。
【IPC分類】G01R19/17, H01F27/24, H01F27/30, G01R19/00, H01F38/30
【公開號(hào)】CN204857430
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520492251
【發(fā)明人】陶松梅, 呂澤承, 郭麗娟, 趙堅(jiān), 張煒
【申請(qǐng)人】廣西電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院
【公開日】2015年12月9日
【申請(qǐng)日】2015年7月9日