CN108254711A - 一种能抑制电磁式电压互感器尾端电压的间隙装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本申请一方面公开一种能抑制电磁式电压互感器尾端电压的间隙装置，包括第一电磁电压互感器、第二电磁电压互感器、第三电磁电压互感器、绝缘导线、密封间隙触发电路、密封间隙触发控制电路、同轴电缆、电力高速波形采集仪、后台监控机、通信控制线和罗氏线圈；本申请另一方面公开一种能抑制电磁式电压互感器尾端电压间隙的方法，通过罗氏线圈、电容分压器、密封间隙、脉冲变压器、二极管、升压变压器、储能电容、间隙触发控制装置、触发控制开关以及后台监控计算机的配合完成工作，该套装置及方法可实时在线检测中性点不接地系统的状态及其谐振参数，经提取故障特性，进行类型识别、故障诊断。且可为抑制谐振提供可靠、准确的测试数据基础。

Description

一种能抑制电磁式电压互感器尾端电压的间隙装置及方法
技术领域
本申请涉及电气在线监测技术领域，尤其是一种能抑制电磁式电压互感器尾端电压的间隙装置及方法。
背景技术
三相交流电力系统中性点与大地之间的电气连接方式，称为电网中性点接地方式。中性点接地方式涉及电网的安全可靠性、经济性；同时直接影响系统设备绝缘水平的选择、过电压水平及继电保护方式、通讯干扰等。一般来说，电网中性点接地方式也就是变电所中变压器的各级电压中性点接地方式。
中性点不接地系统是中国的电力系统，方式主要有三种，即不接地，经消弧线圈接地和直接接地。电力系统中性点运行方式有不接地、经电阻接地，经消弧线圈接地或直接接地等多种。中性点接地有很多优越性，如正常供电情况下能维持相线的对地电压不变，从而可向外提供220/380V这两种不同的电压，以满足单相220V及三相380V不同的用电需要，二是若中性点不接地，当发生单相接地的情况时，另外两相的对地电压便升高为相电压的几倍。中性点接地后，另两相的对地电压便仍为相电压，这样，既能减小人体的接触电压，同时还可以适当降低对电器设备的绝缘要求，有利于制造和降低造价。三是可以避免高压电窜到低压侧的危险。
系统的中性点不接地系统，当系统遭到一定程度的冲击扰动，如系统发生故障或由于某种原因电网参数发生了变化，就很可能激发起铁磁谐振现象。由于对地电容和互感器的参数不同，可能产生三种频率的共振：基波共振，高次谐波共振和分频谐波谐振。谐振过程虽然时间非常短暂，但后果却十分严重。
发明内容
本申请提供了一种中性点不接地电网谐振在线检测的装置及方法，该套装置及方法可实时在线检测中性点不接地系统的状态及其谐振参数，经提取故障特性，进行类型识别、故障诊断。且可为抑制谐振提供可靠、准确的测试数据基础。
本申请一方面公开了一种能抑制电磁式电压互感器尾端电压的间隙装置，包括第一电磁电压互感器、第二电磁电压互感器、第三电磁电压互感器、绝缘导线、密封间隙触发电路、密封间隙触发控制电路、同轴电缆、电力高速波形采集仪、后台监控机、通信控制线和罗氏线圈，所述第一电磁电压互感器的一次绕组端通过所述绝缘导线与所述密封间隙触发电路连接，所述第二电磁电压互感器的一次绕组端通过所述绝缘导线与所述密封间隙触发电路连接，所述第三电磁电压互感器的一次绕组端通过所述绝缘导线与所述密封间隙触发电路连接，所述罗氏线圈的数量为三个，所述罗氏线圈套在所述绝缘导线上，所述罗氏线圈通过所述同轴电缆与所述电力高速波形采集仪的输入端连接，所述第三电磁电压互感器的二次绕组端通过所述同轴电缆与所述电力高速波形采集仪的输入端连接，所述电力高速波形采集仪的输出端通过所述通信控制线与所述后台监控机的一端连接，所述后台监控机的另一端通过所述通信控制线与所述密封间隙触发控制电路的一端连接，所述密封间隙触发控制电路的另一端与所述密封间隙触发电路连接，所述密封间隙触发电路通过所述通信控制线与所述电力高速波形采集仪连接。
优选的，所述密封间隙触发电路包括限流电阻、密封间隙、尾端电压互感器和触发控制开关，所述限流电阻、所述密封间隙、所述尾端电压互感器和触发控制开关依次连接形成闭合回路。
优选的，所述密封间隙触发控制电路包括脉冲变压器、二极管、升压变压器、储能电容、间隙触发控制装置和电容分压器，所述脉冲变压器、二极管、升压变压器、储能电容、间隙触发控制装置和电容分压器依次连接形成闭合回路。
优选的，所述密封间隙固定在所述尾端电压互感器的两端。
本申请另一方面公开了一种能抑制电磁式电压互感器尾端电压间隙的方法，所述方法包括如下步骤：
S1:罗氏线圈采集流过电磁式电压互感器一次绕组的电流，将电流信号传输至电力高速波形采集仪。
S2:电容分压器采集流过电磁式电压互感器尾端对地电压，将电压信号传输至电力高速波形采集仪。
S3：密封间隙、脉冲变压器、二极管、升压变压器、储能电容、间隙触发控制装置、触发控制开关，间隙触发控制装置接收后台监控计算机发出的间隙触发命令,控制触发控制开关释放由升压变压器对储能电容中充电后储存的能量，激发脉冲变压器在密封间隙上形成高压击穿间隙，使电磁式电压互感器尾端接地。
S4:后台计算机监视流过电磁式电压互感器一次绕组的电流、互感器首端对地及尾端对地电压值。
S5:后台计算机判断采集到得一次绕组电流是否超过0.5A，首端对电压是否超过额定相对地的1.4倍或尾端对地电压值是否超过2.5KV。
所述第一电磁电压互感器的一次绕组端通过所述绝缘导线与所述密封间隙触发电路连接，所述第二电磁电压互感器的一次绕组端通过所述绝缘导线与所述密封间隙触发电路连接，所述第三电磁电压互感器的一次绕组端通过所述绝缘导线与所述密封间隙触发电路连接，所述罗氏线圈的数量为三个，所述罗氏线圈套在所述绝缘导线上，所述罗氏线圈通过所述同轴电缆与所述电力高速波形采集仪的输入端连接，所述第三电磁电压互感器的二次绕组端通过所述同轴电缆与所述电力高速波形采集仪的输入端连接，所述电力高速波形采集仪的输出端通过所述通信控制线与所述后台监控机的一端连接，所述后台监控机的另一端通过所述通信控制线与所述密封间隙触发控制电路的一端连接，所述密封间隙触发电路的另一端与所述密封间隙触发电路的另一端连接，所述密封间隙触发电路通过所述通信控制线与所述电力高速波形采集仪连接。本申请另一方面示出了一种能抑制电磁式电压互感器尾端电压间隙的方法，所述方法包括如下步骤：S1罗氏线圈采集流过电磁式电压互感器一次绕组的电流，将电流信号传输至电力高速波形采集仪；S2电容分压器采集流过电磁式电压互感器尾端对地电压，将电压信号传输至电力高速波形采集仪；S3密封间隙、脉冲变压器、二极管、升压变压器、储能电容、间隙触发控制装置、触发控制开关，间隙触发控制装置接收后台监控计算机发出的间隙触发命令,控制触发控制开关释放由升压变压器对储能电容中充电后储存的能量，激发脉冲变压器在密封间隙上形成高压击穿间隙，使电磁式电压互感器尾端接地；S4后台计算机监视流过电磁式电压互感器一次绕组的电流、互感器首端对地及尾端对地电压值；S5后台计算机判断采集到得一次绕组电流是否超过0.5A，首端对电压是否超过额定相对地的1.4倍或尾端对地电压值是否超过2.5KV。该套装置及方法可实时在线检测中性点不接地系统的状态及其谐振参数，经提取故障特性，进行类型识别、故障诊断。且可为抑制谐振提供可靠、准确的测试数据基础。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请提供的一种能抑制电磁式电压互感器尾端电压的间隙装置的连接框图。
图2为本申请提供的一种能抑制电磁式电压互感器尾端电压间隙的方法流程图。
图示说明：
001-第一电磁电压互感器，002-第二电磁电压互感器，003-第三电磁电压互感器，004-绝缘导线，005-密封间隙触发电路，006-密封间隙触发控制电路，007-同轴电缆，008-电力高速波形采集仪，009-后台监控机，010-通信控制线，011-罗氏线圈，01-限流电阻，02-密封间隙，03-脉冲变压器，04-二极管，05-升压变压器，06-储能电容，07-间隙触发控制装置，08-触发控制开关，09-尾端电压互感器，10-电容分压器。
具体实施方式
参见图1，为本申请提供的一种能抑制电磁式电压互感器尾端电压的间隙装置的连接框图。
本申请一方面公开了一种能抑制电磁式电压互感器尾端电压的间隙装置，包括第一电磁电压互感器001、第二电磁电压互感器002、第三电磁电压互感器003、绝缘导线004、密封间隙触发电路005、密封间隙触发控制电路006、同轴电缆007、电力高速波形采集仪008、后台监控机009、通信控制线010和罗氏线圈011，所述第一电磁电压互感器001的一次绕组端通过所述绝缘导线004与所述密封间隙触发电路005连接，所述第二电磁电压互感器002的一次绕组端通过所述绝缘导线004与所述密封间隙触发电路005连接，所述第三电磁电压互感器003的一次绕组端通过所述绝缘导线004与所述密封间隙触发电路005连接，所述罗氏线圈011的数量为三个，所述罗氏线圈011套在所述绝缘导线004上，所述罗氏线圈011通过所述同轴电缆007与所述电力高速波形采集仪008的输入端连接，所述第三电磁电压互感器003的二次绕组端通过所述同轴电缆007与所述电力高速波形采集仪008的输入端连接，所述电力高速波形采集仪008的输出端通过所述通信控制线010与所述后台监控机009的一端连接，所述后台监控机009的另一端通过所述通信控制线010与所述密封间隙触发控制电路006的一端连接，所述密封间隙触发控制电路006的另一端与所述密封间隙触发电路005连接，所述密封间隙触发电路005通过所述通信控制线010与所述电力高速波形采集仪008连接。
本申请提供的罗氏线圈011用于测量流过电磁式电压互感器一次绕组的电流，罗氏线圈又叫电流测量线圈，微分电流传感器，是一个均匀缠绕在非铁磁性材料上的环形线圈，输出信号是电流对时间的微分，通过一个对输出的电压信号进行积分的电路，就可以真实还原输入电流。
优选的，所述密封间隙触发电路005包括限流电阻01、密封间隙02、尾端电压互感器09和电容分压器10。
所述限流电阻01、所述密封间隙02、所述尾端电压互感器09和电容分压器10依次连接形成闭合回路。
所述限流电阻01能够抑制间隙击穿时流过电磁式电压互感器及密封间隙的电流，电流小更利于密封间隙内电弧熄灭。用以限制所在支路电流的大小，以防电流过大烧坏所串联的元器件，同时限流电阻01也能起分压作用。
所述密封间隙02在三相电磁电压互感器中性点电压升高时，可靠触发，以抑制中性点电压升高。
优选的，所述密封间隙触发控制电路006包括脉冲变压器03、二极管04、升压变压器05、储能电容06、间隙触发控制装置07和触发控制开关08。
所述脉冲变压器03、二极管04、升压变压器05、储能电容06、间隙触发控制装置07和触发控制开关08依次连接形成闭合回路。
所述脉冲变压器03触发所述密封间隙02击穿，所述二极管04对储能电容06进行充电和储能，所述升压变压器05用于升高电压，所述储能电容06储存触发所述密封间隙02击穿所需能量，间隙触发控制装置07和触发控制开关08是所述密封间隙02触发击穿的控制装置，所述尾端电压互感器09监视所述第一电磁电压互感器001、所述第二电磁电压互感器002、所述第三电磁电压互感器003的中性点电压以及三个电磁电压互感器的尾端电压；所述电容分压器10用来监视三个电磁电压互感器的中性点电压。
优选的，所述密封间隙02固定在所述尾端电压互感器09的两端。
参见图2，为本申请提供的一种能抑制电磁式电压互感器尾端电压间隙的方法流程图。
本申请另一方面示出了一种能抑制电磁式电压互感器尾端电压间隙的方法，所述方法包括如下步骤：
S1:罗氏线圈采集流过电磁式电压互感器一次绕组的电流，将电流信号传输至电力高速波形采集仪。
S2:电容分压器采集流过电磁式电压互感器尾端对地电压，将电压信号传输至电力高速波形采集仪。
S3：密封间隙、脉冲变压器、二极管、升压变压器、储能电容、间隙触发控制装置、触发控制开关，间隙触发控制装置接收后台监控计算机发出的间隙触发命令,控制触发控制开关释放由升压变压器对储能电容中充电后储存的能量，激发脉冲变压器在密封间隙上形成高压击穿间隙，使电磁式电压互感器尾端接地。
S4:后台计算机监视流过电磁式电压互感器一次绕组的电流、互感器首端对地及尾端对地电压值。
S5:后台计算机判断采集到得一次绕组电流是否超过0.5A，首端对电压是否超过额定相对地的1.4倍或尾端对地电压值是否超过2.5KV。
由以上技术方案可以看出，本申请一方面提供一种能抑制电磁式电压互感器尾端电压的间隙装置，包括第一电磁电压互感器001、第二电磁电压互感器002、第三电磁电压互感器003、绝缘导线004、密封间隙触发电路005、密封间隙触发控制电路006、同轴电缆007、电力高速波形采集仪008、后台监控机009、通信控制线010和罗氏线圈011。
所述第一电磁电压互感器001的一次绕组端通过所述绝缘导线004与所述密封间隙触发电路005连接，所述第二电磁电压互感器002的一次绕组端通过所述绝缘导线004与所述密封间隙触发电路005连接，所述第三电磁电压互感器003的一次绕组端通过所述绝缘导线004与所述密封间隙触发电路005连接，所述罗氏线圈011的数量为三个，所述罗氏线圈011套在所述绝缘导线004上，所述罗氏线圈011通过所述同轴电缆007与所述电力高速波形采集仪008的输入端连接，所述第三电磁电压互感器003的二次绕组端通过所述同轴电缆007与所述电力高速波形采集仪008的输入端连接，所述电力高速波形采集仪008的输出端通过所述通信控制线010与所述后台监控机009的一端连接，所述后台监控机009的另一端通过所述通信控制线010与所述密封间隙触发控制电路006的一端连接，所述密封间隙触发控制电路006的另一端与所述密封间隙触发电路005连接，所述密封间隙触发电路005通过所述通信控制线010与所述电力高速波形采集仪008连接。本申请另一方面示出了一种能抑制电磁式电压互感器尾端电压间隙的方法，所述方法包括如下步骤：S1罗氏线圈采集流过电磁式电压互感器一次绕组的电流，将电流信号传输至电力高速波形采集仪；S2电容分压器采集流过电磁式电压互感器尾端对地电压，将电压信号传输至电力高速波形采集仪；S3密封间隙、脉冲变压器、二极管、升压变压器、储能电容、间隙触发控制装置、触发控制开关，间隙触发控制装置接收后台监控计算机发出的间隙触发命令,控制触发控制开关释放由升压变压器对储能电容中充电后储存的能量，激发脉冲变压器在密封间隙上形成高压击穿间隙，使电磁式电压互感器尾端接地；S4后台计算机监视流过电磁式电压互感器一次绕组的电流、互感器首端对地及尾端对地电压值；S5后台计算机判断采集到得一次绕组电流是否超过0.5A，首端对电压是否超过额定相对地的1.4倍或尾端对地电压值是否超过2.5KV。该套装置及方法可实时在线检测中性点不接地系统的状态及其谐振参数，经提取故障特性，进行类型识别、故障诊断。且可为抑制谐振提供可靠、准确的测试数据基础。
领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (5)

1.一种能抑制电磁式电压互感器尾端电压的间隙装置，其特征在于，包括第一电磁电压互感器(001)、第二电磁电压互感器(002)、第三电磁电压互感器(003)、绝缘导线(004)、密封间隙触发电路(005)、密封间隙触发控制电路(006)、同轴电缆(007)、电力高速波形采集仪(008)、后台监控机(009)、通信控制线(010)和罗氏线圈(011)；
所述第一电磁电压互感器(001)的一次绕组端通过所述绝缘导线(004)与所述密封间隙触发电路(005)连接；
所述第二电磁电压互感器(002)的一次绕组端通过所述绝缘导线(004)与所述密封间隙触发电路(005)连接；
所述第三电磁电压互感器(003)的一次绕组端通过所述绝缘导线(004)与所述密封间隙触发电路(005)连接；
所述罗氏线圈(011)的数量为三个，所述罗氏线圈(011)套在所述绝缘导线(004)上；
所述罗氏线圈(011)通过所述同轴电缆(007)与所述电力高速波形采集仪(008)的输入端连接；
所述第三电磁电压互感器(003)的二次绕组端通过所述同轴电缆(007)与所述电力高速波形采集仪(008)的输入端连接；
所述电力高速波形采集仪(008)的输出端通过所述通信控制线(010)与所述后台监控机(009)的一端连接；
所述后台监控机(009)的另一端通过所述通信控制线(010)与所述密封间隙触发控制电路(006)的一端连接；
所述密封间隙触发控制电路(006)的另一端与所述密封间隙触发电路(005)连接；
所述密封间隙触发电路(005)通过所述通信控制线(010)与所述电力高速波形采集仪(008)连接。
2.根据权利要求1所述的一种能抑制电磁式电压互感器尾端电压的间隙装置，其特征在于，所述密封间隙触发电路(005)包括限流电阻(01)、密封间隙(02)、尾端电压互感器(09)和电容分压器(10)；
所述限流电阻(01)、所述密封间隙(02)、所述尾端电压互感器(09)和电容分压器(10)依次连接形成闭合回路。
3.根据权利要求1所述的一种能抑制电磁式电压互感器尾端电压的间隙装置，其特征在于，所述密封间隙触发控制电路(006)包括脉冲变压器(03)、二极管(04)、升压变压器(05)、储能电容(06)、间隙触发控制装置(07)和触发控制开关(08)；
所述脉冲变压器(03)、二极管(04)、升压变压器(05)、储能电容(06)、间隙触发控制装置(07)和触发控制开关(08)依次连接形成闭合回路。
4.根据权利要求2所述的一种能抑制电磁式电压互感器尾端电压的间隙装置，其特征在于，所述密封间隙(02)固定在所述尾端电压互感器(09)的两端。
5.一种能抑制电磁式电压互感器尾端电压间隙的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
S1:罗氏线圈采集流过电磁式电压互感器一次绕组的电流，将电流信号传输至电力高速波形采集仪；
S2:电容分压器采集流过电磁式电压互感器尾端对地电压，将电压信号传输至电力高速波形采集仪；
S3：密封间隙、脉冲变压器、二极管、升压变压器、储能电容、间隙触发控制装置、触发控制开关，间隙触发控制装置接收后台监控计算机发出的间隙触发命令,控制触发控制开关释放由升压变压器对储能电容中充电后储存的能量，激发脉冲变压器在密封间隙上形成高压击穿间隙，使电磁式电压互感器尾端接地；
S4:后台计算机监视流过电磁式电压互感器一次绕组的电流、互感器首端对地及尾端对地电压值；
S5:后台计算机判断采集到得一次绕组电流是否超过0.5A，首端对电压是否超过额定相对地的1.4倍或尾端对地电压值是否超过2.5KV。
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