專利名稱：一種串聯(lián)電抗器在線監(jiān)測(cè)及保護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種串聯(lián)電抗器在線監(jiān)測(cè)及保護(hù)裝置，用于防止電抗器匝間短路造成的線圈起火燒毀等事故，屬于電抗器在線監(jiān)測(cè)及保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，我國(guó)電網(wǎng)建設(shè)加快，規(guī)模擴(kuò)大，變電站建設(shè)也日益增多。隨著科技的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，人們保護(hù)自然的意識(shí)越來越強(qiáng)，無油的干式電抗器逐漸成為電抗器產(chǎn)品的主流，廣泛應(yīng)用于輸變電領(lǐng)域。然而，一旦干式空心電抗器絕緣處理不當(dāng)、包封進(jìn)水或絕緣老化到一定程度，薄弱的絕緣層起不到絕緣作用，在投切的瞬間或出現(xiàn)運(yùn)行過電壓情況，相鄰兩匝線就會(huì)形成一個(gè)短路環(huán)，此時(shí)該短路環(huán)溫度急劇升高，帶動(dòng)相鄰線層的絕緣被破壞，事故迅速發(fā)生，整個(gè)過程僅僅數(shù)十秒。盡管聚酯薄膜、玻璃纖維絲及環(huán)氧樹脂均屬于阻燃材料，但是，在巨大的短路電流下絕緣層被高溫碳化，電抗器起火事故屢見不鮮，并危及到其他設(shè)備的運(yùn)行安全。
背景技術(shù)：
的檢測(cè)及保護(hù)手段效果有限，無法檢測(cè)匝間短路現(xiàn)象，加之變電站無人化以及事故的不可預(yù)期性，預(yù)防電抗器起火事故的效果仍然不盡如人意。如何實(shí)現(xiàn)在出現(xiàn)匝間短路的瞬間切除電抗器之路，避免事故擴(kuò)大化成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種串聯(lián)電抗器在線監(jiān)測(cè)及保護(hù)裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)電抗器匝間短路事故的有效監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)無人值守的情況下第一時(shí)間切斷事故電抗器回路，保護(hù)系統(tǒng)及其他設(shè)備不受影響，避免短路起火造成事故擴(kuò)大化，解決背景技術(shù)中存在的上述問題。本發(fā)明的技術(shù)方案是
一種串聯(lián)電抗器在線監(jiān)測(cè)及保護(hù)裝置，包含電抗器、探測(cè)線圈、隔離變壓器、濾波器模塊、數(shù)據(jù)采集模塊和控制計(jì)算機(jī)，探測(cè)線圈設(shè)置在電抗器上，探測(cè)線圈的輸出連接隔離變壓，隔離變壓的輸出連接濾波器模塊，濾波器模塊的輸出連接數(shù)據(jù)采集模塊，數(shù)據(jù)采集模塊的輸出連接控制計(jì)算機(jī)；探測(cè)線圈所感應(yīng)出的差分電壓，經(jīng)隔離變壓器后，保證測(cè)量端與電力系統(tǒng)互不影響，濾波器模塊保證采集到信號(hào)的正確性，電阻和TVS瞬態(tài)電壓抑制器保護(hù)數(shù)據(jù)采集模塊，數(shù)據(jù)采集模塊用來將經(jīng)過前面處理的信號(hào)采集進(jìn)入控制計(jì)算機(jī)；控制計(jì)算機(jī)設(shè)有串聯(lián)電抗器監(jiān)測(cè)及保護(hù)程序，串聯(lián)電抗器監(jiān)測(cè)及保護(hù)程序設(shè)置好閾值，通過對(duì)采集信號(hào)運(yùn)算后和閾值進(jìn)行比較，判斷電抗器內(nèi)部絕緣結(jié)構(gòu)是否完好；如若絕緣受損，內(nèi)部匝間短路，計(jì)算機(jī)將給保護(hù)設(shè)備跳閘信號(hào)，保護(hù)設(shè)備動(dòng)作，將電抗器之路從電路中切除。所述的探測(cè)線圈設(shè)置在電抗器的電抗器包封外面，探測(cè)線圈成對(duì)布置，對(duì)稱安裝， 串聯(lián)連接，每對(duì)磁場(chǎng)探測(cè)線圈由兩個(gè)結(jié)構(gòu)尺寸和匝數(shù)完全相同，且繞向相反的線圈組成，通過監(jiān)測(cè)探測(cè)線圈開口的電壓變化，可檢測(cè)磁場(chǎng)是否對(duì)稱，即判定電抗器內(nèi)部絕緣是否發(fā)生破損造成匝間短路。所檢測(cè)的電壓差分信號(hào)，是指由于交變磁場(chǎng)所感應(yīng)產(chǎn)生的感應(yīng)電壓。當(dāng)發(fā)生匝間短路之后，電抗器本身的交變磁場(chǎng)會(huì)發(fā)生變化，從而不再對(duì)稱，這時(shí)探測(cè)線圈端出現(xiàn)的感應(yīng)電壓參數(shù)也隨之出現(xiàn)變化。本發(fā)明還設(shè)有電阻和TVS瞬態(tài)電壓抑制器，串聯(lián)后跨接在濾波器模塊。數(shù)據(jù)采集模塊和控制計(jì)算機(jī)之間通過光收發(fā)裝置進(jìn)行信號(hào)傳輸。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明避免電抗器起火等重大事故的發(fā)生，完善現(xiàn)有的保護(hù)方式，對(duì)電抗器引匝間短路引起的事故擴(kuò)大起到有效的防護(hù)作用，可以及時(shí)準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)電抗器內(nèi)部存在的匝間短路情況，并迅速跳開開關(guān)，切除事故回路，從而保證電抗器不起火， 電站安全及其他設(shè)備不受影響。本發(fā)明提高限流電抗器運(yùn)行安全系數(shù)，從而保證變壓器的安全運(yùn)行。本發(fā)明可以延伸到限流電抗器上，可以避免匝間短路事故給變壓器及后續(xù)設(shè)備帶來的較大經(jīng)濟(jì)損失。


附圖1是本發(fā)明實(shí)施例示意圖中1.電源，2.電抗器，3.探測(cè)線圈，4.隔離變壓器，5.濾波器模塊，6.電阻， 7. TVS瞬態(tài)電壓抑制器，8.數(shù)據(jù)采集模塊，9.控制計(jì)算機(jī)。附圖2是本發(fā)明實(shí)施例探測(cè)線圈安裝示意圖； 附圖3是圖2的剖視示意圖中2.電抗器，3.探測(cè)線圈，10.電抗器包封，11.氣道，12.膠木棒。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖，通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。在實(shí)施例中，一種串聯(lián)電抗器在線監(jiān)測(cè)及保護(hù)裝置，包含電抗器2、探測(cè)線圈3、隔離變壓器4、濾波器模塊5、數(shù)據(jù)采集模塊8和控制計(jì)算機(jī)9，探測(cè)線圈設(shè)置在電抗器上，探測(cè)線圈的輸出連接隔離變壓，隔離變壓的輸出連接濾波器模塊，濾波器模塊的輸出連接數(shù)據(jù)采集模塊，數(shù)據(jù)采集模塊的輸出連接控制計(jì)算機(jī)。所述的探測(cè)線圈設(shè)置在電抗器的電抗器包封10外面，探測(cè)線圈成對(duì)布置，對(duì)稱安裝，串聯(lián)連接，每對(duì)磁場(chǎng)探測(cè)線圈由兩個(gè)結(jié)構(gòu)尺寸和匝數(shù)完全相同，且繞向相反的線圈組成。電抗器生產(chǎn)過程中，在最內(nèi)包封內(nèi)部或最外包封外部加裝一對(duì)探測(cè)線圈，探測(cè)線圈用帶護(hù)套線的高絕緣強(qiáng)度電纜做為二次線圈的導(dǎo)線，且安裝于電抗器包封外面，和電抗器包封之間存在一定的距離，該距離為的氣道11，探測(cè)線圈端子用膠木棒12固定后引出，從而解決一次和二次之間的絕緣水平問題。本發(fā)明還設(shè)有電阻6和TVS瞬態(tài)電壓抑制器7，串聯(lián)后跨接在濾波器模塊。工作過程探測(cè)線圈所感應(yīng)出的差分電壓，經(jīng)隔離變壓器后，保證測(cè)量端與電力系統(tǒng)互不影響，濾波器模塊保證采集到信號(hào)的正確性，電阻和TVS瞬態(tài)電壓抑制器保護(hù)數(shù)據(jù)采集模塊，數(shù)據(jù)采集模塊用來將經(jīng)過前面處理的信號(hào)采集進(jìn)入控制計(jì)算機(jī)?？刂朴?jì)算機(jī)設(shè)有串聯(lián)電抗器監(jiān)測(cè)及保護(hù)程序，串聯(lián)電抗器監(jiān)測(cè)及保護(hù)程序設(shè)置好閾值，通過對(duì)采集信號(hào)運(yùn)算后和閾值進(jìn)行比較，判斷電抗器內(nèi)部絕緣結(jié)構(gòu)是否完好。如若絕緣受損，內(nèi)部匝間短路，計(jì)算機(jī)將給保護(hù)設(shè)備跳閘信號(hào)，保護(hù)設(shè)備動(dòng)作，將電抗器之路從電路中切除。光收發(fā)裝置用以避免現(xiàn)場(chǎng)電磁干擾，確保信號(hào)準(zhǔn)確，由于變電站存在大量電磁干擾存在，故本發(fā)明的信號(hào)傳輸采用光收發(fā)裝置。
權(quán)利要求
1.一種串聯(lián)電抗器在線監(jiān)測(cè)及保護(hù)裝置，其特征在于包含電抗器(2)、探測(cè)線圈(3)、 隔離變壓器(4)、濾波器模塊(5)、數(shù)據(jù)采集模塊(8)和控制計(jì)算機(jī)(9)，探測(cè)線圈設(shè)置在電抗器上，探測(cè)線圈的輸出連接隔離變壓，隔離變壓的輸出連接濾波器模塊，濾波器模塊的輸出連接數(shù)據(jù)采集模塊，數(shù)據(jù)采集模塊的輸出連接控制計(jì)算機(jī)；探測(cè)線圈所感應(yīng)出的差分電壓，經(jīng)隔離變壓器后，保證測(cè)量端與電力系統(tǒng)互不影響，濾波器模塊保證采集到信號(hào)的正確性，電阻和TVS瞬態(tài)電壓抑制器保護(hù)數(shù)據(jù)采集模塊，數(shù)據(jù)采集模塊用來將經(jīng)過前面處理的信號(hào)采集進(jìn)入控制計(jì)算機(jī)；控制計(jì)算機(jī)設(shè)有串聯(lián)電抗器監(jiān)測(cè)及保護(hù)程序，串聯(lián)電抗器監(jiān)測(cè)及保護(hù)程序設(shè)置好閾值，通過對(duì)采集信號(hào)運(yùn)算后和閾值進(jìn)行比較，判斷電抗器內(nèi)部絕緣結(jié)構(gòu)是否完好；如若絕緣受損，內(nèi)部匝間短路，計(jì)算機(jī)將給保護(hù)設(shè)備跳閘信號(hào)，保護(hù)設(shè)備動(dòng)作， 將電抗器之路從電路中切除。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述之一種串聯(lián)電抗器在線監(jiān)測(cè)及保護(hù)裝置，其特征在于所述的探測(cè)線圈設(shè)置在電抗器的電抗器包封(10)外面，探測(cè)線圈成對(duì)布置，對(duì)稱安裝，串聯(lián)連接，每對(duì)磁場(chǎng)探測(cè)線圈由兩個(gè)結(jié)構(gòu)尺寸和匝數(shù)完全相同，且繞向相反的線圈組成；通過監(jiān)測(cè)探測(cè)線圈開口的電壓變化，可檢測(cè)磁場(chǎng)是否對(duì)稱，即判定電抗器內(nèi)部絕緣是否發(fā)生破損造成匝間短路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述之一種串聯(lián)電抗器在線監(jiān)測(cè)及保護(hù)裝置，其特征在于還設(shè)有電阻(6)和TVS瞬態(tài)電壓抑制器(7)，串聯(lián)后跨接在濾波器模塊。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種串聯(lián)電抗器在線監(jiān)測(cè)及保護(hù)裝置，用于防止電抗器匝間短路造成的線圈起火燒毀等事故，屬于電抗器在線監(jiān)測(cè)及保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。技術(shù)方案是包含電抗器(2)、探測(cè)線圈(3)、隔離變壓器(4)、濾波器模塊(5)、數(shù)據(jù)采集模塊(8)和控制計(jì)算機(jī)(9)，探測(cè)線圈設(shè)置在電抗器上，探測(cè)線圈的輸出連接隔離變壓，隔離變壓的輸出連接濾波器模塊，濾波器模塊的輸出連接數(shù)據(jù)采集模塊，數(shù)據(jù)采集模塊的輸出連接控制計(jì)算機(jī)。本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電抗器匝間短路事故的有效監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)無人值守的情況下第一時(shí)間切斷事故電抗器回路，保護(hù)系統(tǒng)及其他設(shè)備不受影響，避免短路起火造成事故擴(kuò)大化等功能。
文檔編號(hào)H02H7/00GK102570390SQ201210056968
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2012年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月7日
發(fā)明者劉全峰, 張建軍, 徐小華, 李良杰, 杜暄, 楊繼超, 梁東, 梁藝超, 沈丙申, 甘景福, 穆勇, 趙彥珍, 高俊福 申請(qǐng)人:華北電網(wǎng)有限公司唐山供電公司, 陜西合容電力設(shè)備有限公司