CN110854809B - 变压器中性点保护装置的检测方法及保护装置 - Google Patents

变压器中性点保护装置的检测方法及保护装置 Download PDF

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Abstract

本申请提供一种变压器中性点保护装置的检测方法及保护装置。其中，短时耐压特性是指在第一工频电压工作状态下，短时间内所述变压器中性点保护装置能够承受的工频电压。所述变压器中性点保护装置检测方法中可以通过改变所述第一工频电压，检测出所述变压器中性点保护装置在短时间内可以承受的工频电压，进而可以更好地获知所述变压器中性点保护装置的短时耐压特性。从而，在所述变压器中性点保护装置使用过程中，可以根据短时耐压特性选择应用于不同类型的工作环境中，进而能够为变压器中性点提供更可靠的保护，提高供电系统的稳定性和安全性。

Description

变压器中性点保护装置的检测方法及保护装置
技术领域
本申请涉及变压器中性点保护技术领域，特别是涉及一种变压器中性点保护装置的检测方法及保护装置。
背景技术
为限制单相接地短路电流，防止通讯干扰和继电保护的整定配置等要求，110kV中性点有效接地系统中，部分变压器中性点常采取不接地运行方式。在运行过程中，变压器中性点可能会承受雷电、操作、工频和谐振过电压，这些过电压可能会对变压器中性点的绝缘造成损害。此时，针对变压器中性点保护装置的检测显得尤为重要。
然而，传统的变压器中性点保护装置的检测方法检测方案比较单一，无法对变压器中性点保护装置进行充分的检测，进而使得经检测后的变压器中性点保护装置应用到实际工作中，仍然容易造成损害。
发明内容
基于此，有必要针对传统的变压器中性点保护装置的检测方法检测方案比较单一，无法对变压器中性点保护装置进行充分的检测的问题，提供一种变压器中性点保护装置的检测方法及保护装置。
本申请提供一种变压器中性点保护装置检测方法，应用于变压器中性点保护装置。所述变压器中性点保护装置包括可控开关、避雷器以及控制器。所述可控开关与所述避雷器并联，所述控制器控制所述可控开关对所述避雷器和变压器中性点进行保护。所述变压器中性点保护装置检测方法包括：
当所述可控开关与所述控制器不连接，对所述变压器中性点保护装置施加第一工频电压；
在所述第一工频电压下，检测所述变压器中性点保护装置的短时耐压特性。
在一个实施例中，在所述第一工频电压下，检测所述变压器中性点保护装置的短时耐压特性，步骤包括：
在所述第一工频电压下，检测所述变压器中性点保护装置能承受的工频电压值，并重复多次检测，获得多个所述工频电压值；
根据多个所述工频电压值，获得工频电压平均值。
在一个实施例中，当所述可控开关与所述控制器连接，对所述变压器中性点保护装置施加第一工频电压，步骤包括：
通过工频无晕变压器将所述第一工频电压施加于所述变压器中性点。
在一个实施例中，所述变压器中性点保护装置检测方法还包括：
当所述可控开关与所述控制器连接，对所述变压器中性点保护装置施加第二工频电压；
在所述第二工频电压下，检测所述控制器触发所述可控开关的准确性。
在一个实施例中，在所述第二工频电压下，检测所述控制器触发信号的准确性，步骤包括：
在所述第二工频电压下，检测在预设电压动作阈值处，所述控制器是否触发所述可控开关导通，并重复多次检测。
在一个实施例中，所述变压器中性点保护装置检测方法还包括：
对所述变压器中性点施加雷电冲击电压，检测所述可控开关与所述避雷器的动作状态，并重复多次检测。
在一个实施例中，通过冲击电压发生器对所述变压器中性点施加所述雷电冲击电压。
在一个实施例中，所述变压器中性点为110kV变压器中性点。
在一个实施例中，所述变压器中性点为220kV变压器中性点。
在一个实施例中，一种采用如上述实施例中任一项所述的变压器中性点保护装置检测方法的变压器中性点保护装置。所述变压器中性点保护装置包括：避雷器、可控开关以及控制器。所述避雷器用于在雷电冲击电压下保护变压器中性点。所述可控开关与所述避雷器并联连接。通过所述可控开关和所述避雷器联合使用对变压器中性点进行保护。所述控制器用于控制所述可控开关闭合，对所述避雷器和所述变压器中性点进行保护。
本申请提供一种上述变压器中性点保护装置的检测方法。其中，短时耐压特性是指在第一工频电压工作状态下，短时间内所述变压器中性点保护装置能够承受的工频电压。所述变压器中性点保护装置检测方法中可以通过改变所述第一工频电压，检测出所述变压器中性点保护装置在短时间内可以承受的工频电压，进而可以更好地获知所述变压器中性点保护装置的短时耐压特性。从而，在所述变压器中性点保护装置使用过程中，可以根据短时耐压特性选择应用于不同类型的工作环境中，进而能够为变压器中性点提供更可靠的保护，提高供电系统的稳定性和安全性。
附图说明
图1为本申请提供的变压器中性点保护装置检测方法流程图；
图2为本申请提供的变压器中性点保护装置的结构示意图。
附图标记说明
变压器中性点保护装置100、避雷器10、可控开关20、控制器30。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
请参见图1，本申请提供一种变压器中性点保护装置检测方法，应用于变压器中性点保护装置。通过所述变压器中性点保护装置的可控开关与避雷器并联使用，并通过所述变压器中性点保护装置的控制器控制所述可控开关对变压器中性点进行保护。所述变压器中性点保护装置检测方法包括：
当所述可控开关与所述控制器不连接，对所述变压器中性点保护装置施加第一工频电压；
在所述第一工频电压下，检测所述变压器中性点保护装置的短时耐压特性。
其中，短时耐压特性是指在第一工频电压工作状态下，短时间内(例如1分钟)内所述变压器中性点保护装置能够承受的工频电压。所述变压器中性点保护装置检测方法中可以通过改变所述第一工频电压，检测出所述变压器中性点保护装置在短时间内可以承受的工频电压，进而可以更好地获知所述变压器中性点保护装置的短时耐压特性。从而，在所述变压器中性点保护装置使用过程中，可以根据短时耐压特性选择应用于不同类型的工作环境中，进而能够为变压器中性点提供更可靠的保护，提高供电系统的稳定性和安全性。
在一个实施例中，在所述第一工频电压下，检测所述变压器中性点保护装置的短时耐压特性，步骤包括：
在所述第一工频电压下，检测所述变压器中性点保护装置能承受的工频电压值，并重复多次检测，获得多个所述工频电压值；
根据多个所述工频电压值，获得工频电压平均值。
本实施例中，所述工频电压平均值为所述变压器中性点保护装置的短时耐压特性。重复至少三次步骤：在所述第一工频电压下，检测所述变压器中性点保护装置能承受的工频电压值。每次在所述第一工频电压下，可以检测获得所述变压器中性点保护装置能承受的工频电压值，重复多次，可以获得多个所述工频电压值。从而，根据多个所述工频电压值求平均，获得工频电压平均值。通过多次求平均，可以使得所述工频电压平均值更加准确，更能体现所述变压器中性点保护装置的短时耐压特性。进而，根据所述变压器中性点保护装置的短时耐压特性，更好地保护变压器中性点。
在一个实施例中，当所述可控开关与所述控制器连接，对所述变压器中性点保护装置施加第一工频电压，步骤包括：
通过工频无晕变压器将所述第一工频电压施加于所述变压器中性点。
其中，所述工频无晕变压器为YD1W15/150工频无晕变压器，用于产生工频电压。通过YD1W15/150工频无晕变压器将所述第一工频电压施加于所述变压器中性点，用以检测所述变压器中性点保护装置的短时耐压特性。
本申请还提供一个检测装置，所述检测装置包括YD1W15/150工频无晕变压器、电容分压器(分压比888:1)、泰克TEK224数字示波器(四通道)、100倍衰减器、保护用6kΩ水电阻以及数字万用表等仪器。
所述电容分压器(分压比888:1)具有相对普通电阻式分压器的耐压强度大，不易击穿，用于测量电压。所述100倍衰减器用于调整检测电路中信号的大小，且能够缓冲阻抗的变化。所述保护用6kΩ水电阻用于保护检测电路的回路，以免击穿时产生大电流，损坏设备。在通过所述YD1W15/150工频无晕变压器施加工频变压时，可以在电路中设置保护电阻，对仪器起到保护作用。在通过所述电容分压器(分压比888:1)测量电压时，也可以设置保护电阻，对仪器起到保护作用。所述数字万用表用于对电压测量。通过所述检测装置中的多个电子器件可以施加工频电压，也可以测量变压器中性点电压，也可以测量所述变压器中性点保护装置能够承受的工频电压以及工频电压值。
通过所述变压器中性点保护装置的检测方法，可以简便、准确、快速的对所述变压器中性点保护装置进行检测。
在一个实施例中，所述变压器中性点保护装置检测方法还包括：
当所述可控开关与所述控制器连接，对所述变压器中性点保护装置施加第二工频电压；
在所述第二工频电压下，检测所述控制器触发所述可控开关的准确性。
本实施例中，所述第二工频电压和所述第一工频电压均为工频电压，可以根据实际情况进行施加。其中，所述第二工频电压可以为所述变压器中性点保护装置的短时耐压特性中的工频电压平均值。
当所述可控开关与所述控制器连接时，可以检测所述控制器触发所述可控开关的准确性，检测所述控制器是否可以根据预设的开关动作阈值控制所述可控开关快速闭合，用以对所述变压器中性点以及所述避雷器进行可靠性保护。
在一个实施例中，在所述第二工频电压下，检测所述控制器触发信号的准确性，步骤包括：
在所述第二工频电压下，检测在预设电压动作阈值处，所述控制器是否触发所述可控开关导通，并重复多次检测。
本实施例中，重复至少三次步骤：在所述第二工频电压下，检测在预设电压动作阈值处，所述控制器是否触发所述可控开关导通。将上述步骤重复至少三次，重复的过程中可以改变预设电压动作阈值，以此来检测所述控制器控制所述可控开关的准确性。通过重复多次可以更好地检测所述变压器中性点保护装置中所述可控开关与所述控制器能否快速闭合。其中，所述控制器可以为微控制单元、中央处理器等。
当所述控制器检测到的母线电压对应的有效值大于等于所述预设电压动作阈值时(或者可以理解为不满足所述预设电压动作阈值时)，所述控制器控制可控开关导通。此步骤中，通过检测在所述预设电压动作阈值时，所述控制器是否可以快速导通。
本实施例中，提供一个检测装置，所述检测装置包括YD1W15/150工频无晕变压器、电容分压器(分压比888:1)、泰克TEK224数字示波器(四通道)、100倍衰减器、保护用100kΩ水电阻、10MΩ取样电阻以及数字万用表等仪器。
所述电容分压器(分压比888:1)具有相对普通电阻式分压器的耐压强度大，不易击穿，用于测量电压。所述100倍衰减器用于调整检测电路中信号的大小，且能够缓冲阻抗的变化。所述保护用100kΩ水电阻用于保护检测电路的回路，以免击穿时产生大电流，损坏设备。所述10MΩ取样电阻用做参考电阻。所述数字万用表用于对电压测量。通过所述检测装置中的多个电子器件可以施加工频电压，也可以测量变压器中性点电压，也可以测量所述变压器中性点保护装置能够承受的工频电压以及工频电压值。
通过所述变压器中性点保护装置的检测方法，可以简便、准确、快速的对所述变压器中性点保护装置进行检测。
在一个实施例中，工频电压有效值为155kV。
在一个实施例中，所述变压器中性点保护装置检测方法还包括：
对所述变压器中性点施加雷电冲击电压，检测所述可控开关与所述避雷器的动作状态，并重复多次检测。
对所述变压器中性点施加雷电冲击电压时，检测所述变压器中性点保护装置的所述可控开关与所述避雷器的动作状态。本实施例中，重复至少三次步骤：对所述变压器中性点施加雷电冲击电压，检测所述可控开关与所述避雷器的动作状态。此时，当对所述变压器中性点施加雷电冲击电压时，通过所述控制器可以检测母线电压并转换成电压有效值。所述控制器根据检测到的电压有效值，判断所述雷电冲击电压对应的有效值是否满足所述可控开关的开关动作阈值。若所述雷电冲击电压对应的有效值大于等于所述控制开关的开关动作阈值，则所述控制器控制所述可控开关闭合，对所述变压器中性点和所述避雷器起到保护作用。
所述变压器中性点保护装置检测方法通过多次重复检测，可以更好地检测所述变压器中性点保护装置的可靠性。
在一个实施例中，通过冲击电压发生器对所述变压器中性点施加所述雷电冲击电压。
本实施例中，提供一个检测装置，所述检测装置包括400kV冲击电压发生器、电容分压器(分压比530.4:1)、泰克TEK224数字示波器(四通道)、100倍衰减器、同轴分流器0.039Ω以及数字万用表等仪器。
通过所述400kV冲击电压发生器模拟雷电冲击电压情况。所述电容分压器(分压比530.4:1)具有相对普通电阻式分压器的耐压强度大，不易击穿，用于测量电压。所述100倍衰减器用于调整检测电路中信号的大小，且能够缓冲阻抗的变化。所述数字万用表用于对电压测量。通过所述检测装置中的多个电子器件可以施加工频电压，也可以测量变压器中性点电压，也可以测量所述变压器中性点保护装置能够承受的工频电压以及工频电压值。
通过所述变压器中性点保护装置的检测方法，可以简便、准确、快速的对所述变压器中性点保护装置进行检测。
在一个实施例中，雷电冲击电压幅值可以为325kV。
在一个实施例中，所述变压器中性点为110kV变压器中性点。
对于所述110kV变压器中性点，可以采用所述变压器中性点保护装置的检测方法对所述变压器中性点保护装置进行检测。
在一个实施例中，所述变压器中性点为220kV变压器中性点。
对于所述220kV变压器中性点，可以采用所述变压器中性点保护装置的检测方法对所述变压器中性点保护装置进行检测。
请参见图2，在一个实施例中，一种采用如上述任一实施例中所述的变压器中性点保护装置检测方法的变压器中性点保护装置100。所述变压器中性点保护装置100包括避雷器10、可控开关20以及控制器30。所述避雷器10用于在雷电冲击电压下保护变压器中性点。所述可控开关20与所述避雷器10并联连接，通过所述可控开关20和所述避雷器10联合使用对变压器中性点进行保护。所述控制器30用于控制所述可控开关闭合，对所述避雷器10和所述变压器中性点进行保护。
本实施例中，所述变压器中性点保护装置100连接于所述变压器中性点位置处。所述变压器中性点保护装置100一端连接于所述变压器中性点位置处，另一端接地。通过上述所述变压器中性点保护装置检测方法可以对所述变压器中性点保护装置100的短时耐压特性和可靠性进行检测，使得更好地应用于供电系统中。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种变压器中性点保护装置检测方法，应用于变压器中性点保护装置，其特征在于，所述变压器中性点保护装置包括可控开关、避雷器以及控制器，所述可控开关与所述避雷器并联，所述控制器控制所述可控开关对所述避雷器和变压器中性点进行保护，所述变压器中性点保护装置检测方法包括：
通过工频无晕变压器将第一工频电压施加于所述变压器中性点；
在所述第一工频电压下，检测所述变压器中性点保护装置能承受的工频电压值，并重复多次检测，获得多个所述工频电压值；
根据多个所述工频电压值，获得工频电压平均值。
2.如根据权利要求1所述的变压器中性点保护装置检测方法，其特征在于，所述变压器中性点保护装置检测方法还包括：
当所述可控开关与所述控制器连接，对所述变压器中性点保护装置施加第二工频电压；
在所述第二工频电压下，检测所述控制器触发所述可控开关的准确性。
3.如根据权利要求2所述的变压器中性点保护装置检测方法，其特征在于，在所述第二工频电压下，检测所述控制器触发信号的准确性，步骤包括：
在所述第二工频电压下，检测在预设电压动作阈值处，所述控制器是否触发所述可控开关导通，并重复多次检测。
4.如根据权利要求1所述的变压器中性点保护装置检测方法，其特征在于，所述变压器中性点保护装置检测方法还包括：
对所述变压器中性点施加雷电冲击电压，检测所述可控开关与所述避雷器的动作状态，并重复多次检测。
5.如根据权利要求4所述的变压器中性点保护装置检测方法，其特征在于，通过冲击电压发生器对所述变压器中性点施加所述雷电冲击电压。
6.如根据权利要求1所述的变压器中性点保护装置检测方法，其特征在于，所述变压器中性点为110kV变压器中性点。
7.如根据权利要求1所述的变压器中性点保护装置检测方法，其特征在于，所述变压器中性点为220kV变压器中性点。
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