CN105445517A - 一种电流互感器的使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电流互感器，所述电流互感器包括六氟化硫充气式电流互感器主体、外壳缺陷种类检测设备、内部缺陷位置检测设备、显示设备和主控制器，所述外壳缺陷种类检测设备和所述内部缺陷位置检测设备分别用于对所述六氟化硫充气式电流互感器主体进行缺陷检测，所述主控制器与所述显示设备、所述外壳缺陷种类检测设备和所述内部缺陷位置检测设备分别连接，用于将所述外壳缺陷种类检测设备和所述内部缺陷位置检测设备的检测结果转发到所述显示设备以进行显示。通过本发明，能够自动对六氟化硫充气式电流互感器进行多种缺陷内容的检测。

Description

一种电流互感器的使用方法

技术领域

本发明涉及电流互感器领域，尤其涉及一种电流互感器的使用方法。

背景技术

现有电流互感器的结构如下：现有电流互感器的结构较为简单，由相互绝缘的一次绕组、二次绕组、铁心以及构架、壳体、接线端子等组成。其工作原理与变压器基本相同，一次绕组的匝数(N1)较少，直接串联于电源线路中，一次负荷电流(I1)通过一次绕组时，产生的交变磁通感应产生按比例减小的二次电流(I2)；二次绕组的匝数(N2)较多，与仪表、继电器、变送器等电流线圈的二次负荷(Z)串联形成闭合回路，由于一次绕组与二次绕组有相等的安培匝数，I1N1＝I2N2，电流互感器额定电流比电流互感器实际运行中负荷阻抗很小，二次绕组接近于短路状态，相当于一个短路运行的变压器。

六氟化硫充气式电流互感器是当前普遍使用的电流互感器之一。现有的六氟化硫充气式电流互感器由于使用气体作为绝缘材料，其内部缺陷和外部缺陷的检测难度较大，当前采用的检测模式为管理方安排维护人员定期定点地通过肉眼或简单的仪器去进行检测，但这种检测模式无法进行不间断检测，效率低下，同时，检测精度也不高。

因此，本发明提出了一种电流互感器，改造现有的六氟化硫充气式电流互感器的结构，在其本身集成了用于检测内部结构和外部结构的高精度电子设备，从而兼顾了效率、精度和实时性。

发明内容

为了解决现有技术存在的技术问题，本发明提供了一种电流互感器，采用有针对性的高精度的加压器、紫外成像仪、局部放电检测仪以及X射线机对互感器的内外结构进行缺陷检测，并在检测数据的基础上进行分析，以确定缺陷种类，从而为管理方的维护提供更有价值的参考数据。

根据本发明的一方面，提供了一种电流互感器，所述电流互感器包括六氟化硫充气式电流互感器主体、外壳缺陷种类检测设备、内部缺陷位置检测设备、显示设备和主控制器，所述外壳缺陷种类检测设备和所述内部缺陷位置检测设备分别用于对所述六氟化硫充气式电流互感器主体进行缺陷检测，所述主控制器与所述显示设备、所述外壳缺陷种类检测设备和所述内部缺陷位置检测设备分别连接，用于将所述外壳缺陷种类检测设备和所述内部缺陷位置检测设备的检测结果转发到所述显示设备以进行显示。

更具体地，在所述电流互感器中，包括：加压器，用于互感器外壳增加预设压力值的外部压力，并在完成加压后发出加压提示信号；局部放电检测仪，与所述加压器连接，用于在接收所述加压提示信号后，开始检测互感器外壳在加压过程中的局部放电图谱的特征，以根据检测的特征确定所述加压器是否存在局部放电现象，在确定存在局部放电现象后发出存在局放信号，同时根据局部放电现象中局放量的分析，确定互感器外壳的缺陷种类；紫外成像仪，设置在六氟化硫充气式电流互感器主体的对立面，用于检测六氟化硫充气式电流互感器主体的放电信息，以确定六氟化硫充气式电流互感器主体的异常放电位置；X射线机，设置在六氟化硫充气式电流互感器主体的对立面，与所述紫外成像仪连接，用于在接收到六氟化硫充气式电流互感器主体的异常放电位置时，自适应地对六氟化硫充气式电流互感器主体的异常放电位置进行拍摄以获得相应的X射线数字图像，并对得到的X射线数字图像进行分析，以确定六氟化硫充气式电流互感器主体内部存在缺陷的位置；六氟化硫充气式电流互感器主体，包括底座、二次接线盒、二次引线套管、铁芯、互感器外壳、一次引线套管、防爆片、复合绝缘套管和硅橡胶层；复合绝缘套管位于底座上方，为圆柱形结构；互感器外壳设置在复合绝缘套管上方，为圆柱形结构且横截面半径为复合绝缘套管横截面半径的两倍；防爆片设置在互感器外壳的顶部；硅橡胶层包裹在复合绝缘套管的外部；二次接线盒位于底座的侧面，用于接入二次引线；二次引线套管位于复合绝缘套管的内部，与二次接线盒连接，用于将二次接线盒的二次引线接入到铁芯上以形成二次绕组；一次引线套管横向贯通在互感器外壳的中央，用于接入一次引线，并将一次引线接入到铁芯上以形成一次绕组；复合绝缘套管为玻璃纤维和树脂结合制造而成；互感器检测口，设置在互感器外壳的侧面，作为互感器内气体的检测端口；测量气室，与所述互感器检测口连接；六氟化硫红外传感器，设置在所述测量气室内，用于测量测量气室内气体的六氟化硫纯度；FLASH存储芯片，用于预先存储六氟化硫纯度阈值范围；主控制器，与局部放电检测仪、X射线机、六氟化硫红外传感器和FLASH存储芯片分别连接，以在数字化六氟化硫纯度超出六氟化硫纯度阈值范围时发出六氟化硫纯度报警信号，同时接收互感器外壳的缺陷种类以及六氟化硫充气式电流互感器主体内部存在缺陷的位置；显示设备，与主控制器连接，用于实时显示六氟化硫纯度、互感器外壳的缺陷种类以及六氟化硫充气式电流互感器主体内部存在缺陷的位置，还用于实时显示与六氟化硫纯度报警信号对应的文字警示信息；蓝牙通信设备，与主控制器和远端的电力管理服务器连接，用于将六氟化硫纯度、互感器外壳的缺陷种类以及六氟化硫充气式电流互感器主体内部存在缺陷的位置通过蓝牙通信链路实时发送到远端的电力管理服务器处，还用于将六氟化硫纯度报警信号通过蓝牙通信链路实时发送到远端的电力管理服务器处；其中，所述蓝牙通信设备包括第一搜索子设备、第二搜索子设备和匹配连接子设备；其中，第一搜索子设备，根据蓝牙散射网中MAC地址浓度确定蓝牙MAC地址浓度最高的蓝牙微微网作为目标微微网，一个蓝牙散射网由多个蓝牙微微网组成；第二搜索子设备，与所述第一搜索子设备连接，在所述目标微微网中，寻找按信号强度排名在前的、数量不大于7的一个或多个蓝牙通信设备作为一个或多个目标蓝牙设备；设备连接子设备，与所述第二搜索子设备连接，启动与所述一个或多个目标蓝牙设备的蓝牙通信连接；其中，当所述目标微微网中有信号的蓝牙通信设备的数量为大于等于7时，所述一个或多个目标蓝牙设备的数量为7个，当所述目标微微网中有信号的蓝牙通信设备的数量为小于7时，所述一个或多个目标蓝牙设备的数量为所述目标微微网中有信号的蓝牙通信设备的数量。

更具体地，在所述电流互感器中：加压器和局部放电检测仪被集成在一块集成电路板上。

更具体地，在所述电流互感器中：紫外成像仪和X射线机被集成在一块集成电路板上。

更具体地，在所述电流互感器中：测量气室为一U型结构气室。

更具体地，在所述电流互感器中：硅橡胶层采用硅橡胶伞裙结构，与所述复合绝缘套管紧密结合。

附图说明

以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：

图1为本发明的电流互感器的结构方框图。

附图标记：1六氟化硫充气式电流互感器主体；2外壳缺陷种类检测设备；3内部缺陷位置检测设备；4显示设备；5主控制器

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的电流互感器的实施方案进行详细说明。

互感器的发展历史：互感器最早出现于19世纪末。随着电力工业的发展，互感器的电压等级和准确级别都有很大提高，还发展了很多特种互感器，如电压、电流复合式互感器、直流电流互感器，高准确度的电流比率器和电压比率器,大电流激光式电流互感器，电子线路补偿互感器，超高电压系统中的光电互感器，以及SF6全封闭组合电器(GIS)中的电压、电流互感器。在电力工业中，要发展什么电压等级和规模的电力系统，必须发展相应电压等级和准确度的互感器，以供电力系统测量、保护和控制的需要。其中，六氟化硫充气式电流互感器是常见的一种电流互感器。

然而，现有技术中的六氟化硫充气式电流互感器缺乏能够实时对其自身内外缺陷进行检测和分析的检测机制，仍旧采用人工方式进行检测，导致检测效率和精度偏低，已经跟不上电流互感器需求方的要求。

为此，本发明搭建了一种电流互感器，将加压器、紫外成像仪、局部放电检测仪以及X射线机有机地结合到六氟化硫充气式电流互感器主体上，采用自身电子化检测的方式替换人工检测方式，从而有力地保障了六氟化硫充气式电流互感器的稳定运行。

图1为本发明的电流互感器的结构方框图，所述电流互感器包括六氟化硫充气式电流互感器主体、外壳缺陷种类检测设备、内部缺陷位置检测设备、显示设备和主控制器，所述外壳缺陷种类检测设备和所述内部缺陷位置检测设备分别用于对所述六氟化硫充气式电流互感器主体进行缺陷检测，所述主控制器与所述显示设备、所述外壳缺陷种类检测设备和所述内部缺陷位置检测设备分别连接，用于将所述外壳缺陷种类检测设备和所述内部缺陷位置检测设备的检测结果转发到所述显示设备以进行显示。

接着，对本发明的电流互感器的结构进行具体说明。

所述电流互感器包括：加压器，用于互感器外壳增加预设压力值的外部压力，并在完成加压后发出加压提示信号。

所述电流互感器包括：局部放电检测仪，与所述加压器连接，用于在接收所述加压提示信号后，开始检测互感器外壳在加压过程中的局部放电图谱的特征，以根据检测的特征确定所述加压器是否存在局部放电现象，在确定存在局部放电现象后发出存在局放信号，同时根据局部放电现象中局放量的分析，确定互感器外壳的缺陷种类。

所述电流互感器包括：紫外成像仪，设置在六氟化硫充气式电流互感器主体的对立面，用于检测六氟化硫充气式电流互感器主体的放电信息，以确定六氟化硫充气式电流互感器主体的异常放电位置。

所述电流互感器包括：X射线机，设置在六氟化硫充气式电流互感器主体的对立面，与所述紫外成像仪连接，用于在接收到六氟化硫充气式电流互感器主体的异常放电位置时，自适应地对六氟化硫充气式电流互感器主体的异常放电位置进行拍摄以获得相应的X射线数字图像，并对得到的X射线数字图像进行分析，以确定六氟化硫充气式电流互感器主体内部存在缺陷的位置。

所述电流互感器包括：六氟化硫充气式电流互感器主体，包括底座、二次接线盒、二次引线套管、铁芯、互感器外壳、一次引线套管、防爆片、复合绝缘套管和硅橡胶层；复合绝缘套管位于底座上方，为圆柱形结构；互感器外壳设置在复合绝缘套管上方，为圆柱形结构且横截面半径为复合绝缘套管横截面半径的两倍；防爆片设置在互感器外壳的顶部；硅橡胶层包裹在复合绝缘套管的外部；二次接线盒位于底座的侧面，用于接入二次引线；二次引线套管位于复合绝缘套管的内部，与二次接线盒连接，用于将二次接线盒的二次引线接入到铁芯上以形成二次绕组；一次引线套管横向贯通在互感器外壳的中央，用于接入一次引线，并将一次引线接入到铁芯上以形成一次绕组；复合绝缘套管为玻璃纤维和树脂结合制造而成。

所述电流互感器包括：；互感器检测口，设置在互感器外壳的侧面，作为互感器内气体的检测端口；测量气室，与所述互感器检测口连接；六氟化硫红外传感器，设置在所述测量气室内，用于测量测量气室内气体的六氟化硫纯度；FLASH存储芯片，用于预先存储六氟化硫纯度阈值范围。

所述电流互感器包括：主控制器，与局部放电检测仪、X射线机、六氟化硫红外传感器和FLASH存储芯片分别连接，以在数字化六氟化硫纯度超出六氟化硫纯度阈值范围时发出六氟化硫纯度报警信号，同时接收互感器外壳的缺陷种类以及六氟化硫充气式电流互感器主体内部存在缺陷的位置。

所述电流互感器包括：显示设备，与主控制器连接，用于实时显示六氟化硫纯度、互感器外壳的缺陷种类以及六氟化硫充气式电流互感器主体内部存在缺陷的位置，还用于实时显示与六氟化硫纯度报警信号对应的文字警示信息。

所述电流互感器包括：蓝牙通信设备，与主控制器和远端的电力管理服务器连接，用于将六氟化硫纯度、互感器外壳的缺陷种类以及六氟化硫充气式电流互感器主体内部存在缺陷的位置通过蓝牙通信链路实时发送到远端的电力管理服务器处，还用于将六氟化硫纯度报警信号通过蓝牙通信链路实时发送到远端的电力管理服务器处。

其中，所述蓝牙通信设备包括第一搜索子设备、第二搜索子设备和匹配连接子设备；其中，第一搜索子设备，根据蓝牙散射网中MAC地址浓度确定蓝牙MAC地址浓度最高的蓝牙微微网作为目标微微网，一个蓝牙散射网由多个蓝牙微微网组成；第二搜索子设备，与所述第一搜索子设备连接，在所述目标微微网中，寻找按信号强度排名在前的、数量不大于7的一个或多个蓝牙通信设备作为一个或多个目标蓝牙设备；设备连接子设备，与所述第二搜索子设备连接，启动与所述一个或多个目标蓝牙设备的蓝牙通信连接；以及，当所述目标微微网中有信号的蓝牙通信设备的数量为大于等于7时，所述一个或多个目标蓝牙设备的数量为7个，当所述目标微微网中有信号的蓝牙通信设备的数量为小于7时，所述一个或多个目标蓝牙设备的数量为所述目标微微网中有信号的蓝牙通信设备的数量。

可选地，在所述电流互感器中：加压器和局部放电检测仪被集成在一块集成电路板上；紫外成像仪和X射线机被集成在一块集成电路板上；测量气室为一U型结构气室；以及硅橡胶层可采用硅橡胶伞裙结构，与所述复合绝缘套管紧密结合。

另外，互感器最早出现于19世纪末。随着电力工业的发展，互感器的电压等级和准确级别都有很大提高，还发展了很多特种互感器，如电压、电流复合式互感器、直流电流互感器，高准确度的电流比率器和电压比率器,大电流激光式电流互感器，电子线路补偿互感器，超高电压系统中的光电互感器，以及SF6全封闭组合电器(GIS)中的电压、电流互感器。在电力工业中，要发展什么电压等级和规模的电力系统，必须发展相应电压等级和准确度的互感器，以供电力系统测量、保护和控制的需要。

随着很多新材料的不断应用，互感器也出现了很多新的种类，电磁式互感器得到了比较充分的发展，其中铁心式电流互感器以干式、油浸式和气体绝缘式多种结构适应了电力建设的发展需求。然而随着电力传输容量的不断增长，电网电压等级的不断提高及保护要求的不断完善，一般的铁心式电流互感器结构已逐渐暴露出与之不相适应的弱点，其固有的体积大、磁饱和、铁磁谐振、动态范围小，使用频带窄等弱点，难以满难以满足新一代电力系统自动化、电力数字网等的发展需要。随着光电子技术的迅速发展，许多科技发达国家已把目光转向利用光学传感技术和电子学方法来发展新型的电子式电流互感器，简称光电电流互感器。国际电工协会已发布电子式电流互感器的标准。电子式互感器的含义，除了包括光电式的互感器，还包括其它各种利用电子测试原理的电压、电流传感器。

采用本发明的电流互感器，针对现有技术中六氟化硫充气式电流互感器无法进行自身内外缺陷检测的技术问题，采用外壳缺陷种类检测设备和内部缺陷位置检测设备分别用于对六氟化硫充气式电流互感器主体进行内外缺陷检测，从而能够替换人工检测模式，提高缺陷检测效率。

可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (6)

1.一种电流互感器的使用方法，该方法包括：

1)提供一种电流互感器，所述电流互感器包括六氟化硫充气式电流互感器主体、外壳缺陷种类检测设备、内部缺陷位置检测设备、显示设备和主控制器，所述外壳缺陷种类检测设备和所述内部缺陷位置检测设备分别用于对所述六氟化硫充气式电流互感器主体进行缺陷检测，所述主控制器与所述显示设备、所述外壳缺陷种类检测设备和所述内部缺陷位置检测设备分别连接，用于将所述外壳缺陷种类检测设备和所述内部缺陷位置检测设备的检测结果转发到所述显示设备以进行显示；

2)使用所述电流互感器。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电流互感器包括：

加压器，用于互感器外壳增加预设压力值的外部压力，并在完成加压后发出加压提示信号；

局部放电检测仪，与所述加压器连接，用于在接收所述加压提示信号后，开始检测互感器外壳在加压过程中的局部放电图谱的特征，以根据检测的特征确定所述加压器是否存在局部放电现象，在确定存在局部放电现象后发出存在局放信号，同时根据局部放电现象中局放量的分析，确定互感器外壳的缺陷种类；

紫外成像仪，设置在六氟化硫充气式电流互感器主体的对立面，用于检测六氟化硫充气式电流互感器主体的放电信息，以确定六氟化硫充气式电流互感器主体的异常放电位置；

X射线机，设置在六氟化硫充气式电流互感器主体的对立面，与所述紫外成像仪连接，用于在接收到六氟化硫充气式电流互感器主体的异常放电位置时，自适应地对六氟化硫充气式电流互感器主体的异常放电位置进行拍摄以获得相应的X射线数字图像，并对得到的X射线数字图像进行分析，以确定六氟化硫充气式电流互感器主体内部存在缺陷的位置；

六氟化硫充气式电流互感器主体，包括底座、二次接线盒、二次引线套管、铁芯、互感器外壳、一次引线套管、防爆片、复合绝缘套管和硅橡胶层；

复合绝缘套管位于底座上方，为圆柱形结构；

互感器外壳设置在复合绝缘套管上方，为圆柱形结构且横截面半径为复合绝缘套管横截面半径的两倍；

防爆片设置在互感器外壳的顶部；

硅橡胶层包裹在复合绝缘套管的外部；

二次接线盒位于底座的侧面，用于接入二次引线；

二次引线套管位于复合绝缘套管的内部，与二次接线盒连接，用于将二次接线盒的二次引线接入到铁芯上以形成二次绕组；

一次引线套管横向贯通在互感器外壳的中央，用于接入一次引线，并将一次引线接入到铁芯上以形成一次绕组；

复合绝缘套管为玻璃纤维和树脂结合制造而成；

互感器检测口，设置在互感器外壳的侧面，作为互感器内气体的检测端口；

测量气室，与所述互感器检测口连接；

六氟化硫红外传感器，设置在所述测量气室内，用于测量测量气室内气体的六氟化硫纯度；

FLASH存储芯片，用于预先存储六氟化硫纯度阈值范围；

主控制器，与局部放电检测仪、X射线机、六氟化硫红外传感器和FLASH存储芯片分别连接，以在数字化六氟化硫纯度超出六氟化硫纯度阈值范围时发出六氟化硫纯度报警信号，同时接收互感器外壳的缺陷种类以及六氟化硫充气式电流互感器主体内部存在缺陷的位置；

显示设备，与主控制器连接，用于实时显示六氟化硫纯度、互感器外壳的缺陷种类以及六氟化硫充气式电流互感器主体内部存在缺陷的位置，还用于实时显示与六氟化硫纯度报警信号对应的文字警示信息；

蓝牙通信设备，与主控制器和远端的电力管理服务器连接，用于将六氟化硫纯度、互感器外壳的缺陷种类以及六氟化硫充气式电流互感器主体内部存在缺陷的位置通过蓝牙通信链路实时发送到远端的电力管理服务器处，还用于将六氟化硫纯度报警信号通过蓝牙通信链路实时发送到远端的电力管理服务器处；

其中，所述蓝牙通信设备包括第一搜索子设备、第二搜索子设备和匹配连接子设备；其中，第一搜索子设备，根据蓝牙散射网中MAC地址浓度确定蓝牙MAC地址浓度最高的蓝牙微微网作为目标微微网，一个蓝牙散射网由多个蓝牙微微网组成；第二搜索子设备，与所述第一搜索子设备连接，在所述目标微微网中，寻找按信号强度排名在前的、数量不大于7的一个或多个蓝牙通信设备作为一个或多个目标蓝牙设备；设备连接子设备，与所述第二搜索子设备连接，启动与所述一个或多个目标蓝牙设备的蓝牙通信连接；

其中，当所述目标微微网中有信号的蓝牙通信设备的数量为大于等于7时，所述一个或多个目标蓝牙设备的数量为7个，当所述目标微微网中有信号的蓝牙通信设备的数量为小于7时，所述一个或多个目标蓝牙设备的数量为所述目标微微网中有信号的蓝牙通信设备的数量。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：

加压器和局部放电检测仪被集成在一块集成电路板上。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于：

紫外成像仪和X射线机被集成在一块集成电路板上。

5.如权利要求2所述的方法，其特征在于：

测量气室为一U型结构气室。

6.如权利要求2所述的方法，其特征在于：

硅橡胶层采用硅橡胶伞裙结构，与所述复合绝缘套管紧密结合。