CN115825530A - 一种电力变压器铁心接地电流传感器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电力变压器铁心接地电流传感器，涉及电力设备技术领域。其中，电力变压器铁心接地电流传感器包括穿心互感器、第一谐波抑制器、第二谐波抑制器和放大调理电路。第一谐波抑制器，与穿心互感器电性连接。第二谐波抑制器，与穿心互感器电性连接。放大调理电路，与穿心互感器电性连接。采用该技术方案，穿心互感器将高频接地电流信号转换成低电压小电流信号并送入放大调理电路中，同时第一谐波抑制器和第二谐波抑制器产生的电流与穿心互感器产生的电流进行抵制，同时释放能量。从而提升电力变压器铁心接地电流传感器的的精度和工作运行可靠性，以及增强了电磁兼容防护能力。

Description

一种电力变压器铁心接地电流传感器

技术领域

本发明涉及电力设备技术领域，尤其涉及一种电力变压器铁心接地电流5传感器。

背景技术

换流变压器在特高压直流输电网中承担着电能输送的重要任务，其运行

的可靠性对整个系统具有十分重要的意义。换流变压器铁心及夹件单点接地、0多点接地下的接地电流将引起设备局部过热，严重的时候会造成铁心及夹件

局部烧损；使接地片熔断，从而产生铁心及夹件电位悬浮，导致放电性故障，严重威胁变压器及电网的可靠运行。随着近年来在线监测技术的不断推广应用，现有技术中存在变压器铁心接地电流在线监测装置。在线检测技术与传

统的技术相比，它的优势在于可及时发现早期故障征兆，可以使运行维护人5员能够及时通过检测手段在没有造成重大故障前消除故障隐患，从而提升维

修质量和效率，防止恶性事故的产生。随着传感器技术、信号处理技术以及计算机技术在工业中的广泛发展与应用，电气设备在线监测技术作为状态检修的基础也得到了飞速发展，现己成为绝缘检测中的一个不可替代的首要组

成部分，它将在多个方面弥补传统检测技术中仅仅依赖定期预防性试验所带0来的诸多影响。它可通过对变压器铁心接地电流的在线监测，判断铁心的工

作状况，从而及时的在铁心呈现故障前进行维护，提高了供电系统运行的可靠性与稳定性，还尽可能降低了电力系统的运转维护费用，对于提高电力变压器的使用效率，保障电力变压器的安全稳定运行具有重要意义。

但是，现有技术中的在线监测装置普遍存在精度差、工作运行可靠性差，5电磁兼容防护能力不足的问题。

为此，针对上述的技术问题还需进一步解决。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种电力变压器铁心接地电流传感器，以提升电力变压器铁心接地电流传感器的的精度和工作运行可靠性，以及增强了电磁兼容防护能力。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供如下技术方案：

本发明第一方面提供一种电力变压器铁心接地电流传感器，包括：

穿心互感器；

第一谐波抑制器，与所述穿心互感器电性连接；

第二谐波抑制器，与所述穿心互感器电性连接；

放大调理电路，与所述穿心互感器电性连接。

进一步地，所述穿心互感器包括：

工作磁芯；

励磁绕组，环绕在所述工作磁芯上；

激励电源，与所述励磁绕组电性连接；

检测绕组，环绕在所述工作磁芯上，并且电性连接至所述放大调理电路；

第一抗干扰绕组，环绕在所述工作磁芯上。

进一步地，所述第一谐波抑制器包括：

第一抗干扰磁芯；

第二抗干扰绕组，环绕在所述第一抗干扰磁芯上；

第一耗能电阻，同时与所述第一抗干扰绕组和所述第二抗干扰绕组进行电性连接。

进一步地，所述第二谐波抑制器包括：

第二抗干扰磁芯；

第三抗干扰绕组，环绕在所述第二抗干扰磁芯上；

第二耗能电阻，同时与所述第一抗干扰绕组和所述第三抗干扰绕组进行电性连接。

进一步地，所述放大调理电路包括：

第一放大器，与所述检测绕组电性连接；

第一电阻，与所述第一放大器电性连接；

第二放大器，与所述第一电阻电性连接，并且所述第二放大器将信号输出至第一控制系统；

第三放大器，与所述检测绕组电性连接；

第二电阻，与所述第三放大器电性连接，并且所述第二电阻还电性连接至所述第二放大器；

接地，与所述第二放大器电性连接。

进一步地，在所述放大调理电路中：

所述第一放大器和所述第三放大器的反相输入端和反相输出端之间连接有第三电阻和第四电阻；

所述第一放大器和所述第三放大器的反相输入端之间设置有第五电阻。

进一步地，在所述放大调理电路中：

第二放大器的反相输入端和反相输出端之间由第六电阻相连接。

进一步地，在所述放大调理电路中：

第二放大器的正相输入端和所述接地之间由第七电阻相连接。

进一步地，在所述放大调理电路中：

第二放大器的反相输入端和所述接地之间由第八电阻相连接。

进一步地，所述第一抗干扰绕组的绕向与所述第三抗干扰绕组的绕向相同；

所述第一抗干扰绕组的绕向与所述第二抗干扰绕组的绕向相反。

相较于现有技术，本发明第一方面提供的电力变压器铁心接地电流传感器，穿心互感器将高频接地电流信号转换成低电压小电流信号并送入放大调理电路中，同时第一谐波抑制器和第二谐波抑制器产生的电流与穿心互感器产生的电流进行抵制，同时释放能量。从而提升电力变压器铁心接地电流传感器的的精度和工作运行可靠性，以及增强了电磁兼容防护能力。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本发明示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本发明的若干实施方式，相同或对应的标号表示相同或对应的部分，其中：

图1示意性地示出了电力变压器铁心接地电流传感器的示意图；

附图标号说明：

1、穿心互感器；11、工作磁芯；12、第一抗干扰绕组；13、检测绕组；14、励磁绕组；15、激励电源；

2、第一谐波抑制器；21、第一抗干扰磁芯；22、第二抗干扰绕组；23、第一耗能电阻；

3、放大调理电路；31、第一电阻；32、第二电阻；33、接地；34、第三电阻；35、第四电阻；36、第五电阻；37、第六电阻；38、第七电阻；39、第八电阻；

4、第二谐波抑制器；41、第二抗干扰磁芯；42、第三抗干扰绕组；43、第二耗能电阻；

5、第一放大器；

6、第二放大器；

7、第三放大器；

8、第一控制系统。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。

需要注意的是，除非另有说明，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。术语“连接”、“相连”等术语应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本发明实施例提供了一种电力变压器铁心接地电流传感器，如图1所示，电力变压器铁心接地电流传感器包括穿心互感器1、第一谐波抑制器2、第二谐波抑制器4和放大调理电路3。第一谐波抑制器2，与穿心互感器1电性连接。第二谐波抑制器4，与穿心互感器1电性连接。放大调理电路3，与穿心互感器1电性连接。

具体地，穿心互感器1将高频接地33电流信号转换成低电压小电流信号并送入放大调理电路3中，同时第一谐波抑制器2和第二谐波抑制器4产生的电流与穿心互感器1产生的电流进行抵制，同时释放能量。从而提升电力变压器铁心接地电流传感器的的精度和工作运行可靠性，以及增强了电磁兼容防护能力。

在具体实施例中，如图1所示，穿心互感器1包括工作磁芯2、励磁绕组14、激励电源15、检测绕组13和第一抗干扰绕组12。励磁绕组14，环绕在工作磁芯2上。激励电源15，与励磁绕组14电性连接。检测绕组13，环绕在工作磁芯2上，并且电性连接至放大调理电路3。第一抗干扰绕组12，环绕在工作磁芯2上。

具体地，励磁绕组14、检测绕组13和第一抗干扰绕组12分别环绕在工作磁芯2上。通过励磁绕组14和检测绕组13匝数变比的变化能够有效获得变压器铁心接地33电流信息。第一抗干扰绕组12能够有效降低检测对象周围高强电磁场带来的干扰，提高检测精度。

在具体实施例中，如图1所示，第一谐波抑制器2包括第一抗干扰磁芯21、第二抗干扰绕组22和第一耗能电阻23。第二抗干扰绕组22，环绕在第一抗干扰磁芯21上。第一耗能电阻23，同时与第一抗干扰绕组12和第二抗干扰绕组22进行电性连接。

具体地，第一耗能电阻23释放第二抗干扰绕组22和第一抗干扰绕组12进行电流抵制时产生的能量。

在具体实施例中，如图1所示，第二谐波抑制器4包括第二抗干扰磁芯41、第三抗干扰绕组42和第二耗能电阻43。第三抗干扰绕组42，环绕在第二抗干扰磁芯41上。第二耗能电阻43，同时与第一抗干扰绕组12和第三抗干扰绕组42进行电性连接。

具体地，第二耗能电阻43释放第三抗干扰绕组42和第一抗干扰绕组12进行电流抵制时产生的能量。

在具体实施例中，如图1所示，放大调理电路3包括第一放大器5、第一电阻31、第二放大器6、第三放大器7、第二电阻32和接地33。第一放大器5，与检测绕组13电性连接。第一电阻31，与第一放大器5电性连接。第二放大器6，与第一电阻31电性连接，并且第二放大器6将信号输出至第一控制系统8。第三放大器7，与检测绕组13电性连接。第二电阻32，与第三放大器7电性连接，并且第二电阻32还电性连接至第二放大器6。接地33，与第二放大器6电性连接。

具体地，检测绕组13同时连接至第一放大器5和第三放大器7。第一放大器5、第一电阻31、第二放大器6、第三放大器7、第二电阻32和接地33之间组成差分放大电路，将铁心接地33电流输出到第一控制系统8中。其中，第一控制系统8为现有技术中的其他控制系统。

在具体实施例中，如图1所示，在放大调理电路3中，第一放大器5和第三放大器7的反相输入端和反相输出端之间连接有第三电阻34和第四电阻35。第一放大器5和第三放大器7的反相输入端之间设置有第五电阻36。

具体地，第五电阻36起到增益调节作用，第三电阻34和第四电阻35作为反馈电阻使得放大器工作在线性区。

在具体实施例中，如图1所示，在放大调理电路3中，第二放大器6的反相输入端和反相输出端之间由第六电阻37相连接。

具体地，第六电阻37与第一电阻31和第二电阻32的取值相同，实现了简化电路，使得电路增益调整简单，只需要调整第五电阻36就可以实现调整电路的增益效果。

在具体实施例中，如图1所示，在放大调理电路3中，第二放大器6的正相输入端和接地33之间由第七电阻38相连接。

具体地，第七电阻38与第一电阻31和第二电阻32的取值相同，实现了简化电路，使得电路增益调整简单，只需要调整第五电阻36就可以实现调整电路的增益效果。

在具体实施例中，如图1所示，在放大调理电路3中，第二放大器6的反相输入端和接地33之间由第八电阻39相连接。

具体地，第八电阻39实现了简化电路，使得电路增益调整简单。

在具体实施例中，如图1所示，第一抗干扰绕组12的绕向与第三抗干扰绕组42的绕向相同。第一抗干扰绕组12的绕向与第二抗干扰绕组22的绕向相反。

具体地，当系统中有高频谐波时，通过第一抗干扰绕组12和第三抗干扰绕组42产生的与第一抗干扰绕组12大小相等、方向相反的电流进行抵制，同时通过第一耗能电阻23和第二耗能电阻43释放能量。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种电力变压器铁心接地电流传感器，其特征在于，包括：

穿心互感器；

第一谐波抑制器，与所述穿心互感器电性连接；

第二谐波抑制器，与所述穿心互感器电性连接；

放大调理电路，与所述穿心互感器电性连接。

2.根据权利要求1所述的电力变压器铁心接地电流传感器，其特征在于，所述穿心互感器包括：

工作磁芯；

励磁绕组，环绕在所述工作磁芯上；

激励电源，与所述励磁绕组电性连接；

检测绕组，环绕在所述工作磁芯上，并且电性连接至所述放大调理电路；

第一抗干扰绕组，环绕在所述工作磁芯上。

3.根据权利要求2所述的电力变压器铁心接地电流传感器，其特征在于，所述第一谐波抑制器包括：

第一抗干扰磁芯；

第二抗干扰绕组，环绕在所述第一抗干扰磁芯上；

第一耗能电阻，同时与所述第一抗干扰绕组和所述第二抗干扰绕组进行电性连接。

4.根据权利要求3所述的电力变压器铁心接地电流传感器，其特征在于，所述第二谐波抑制器包括：

第二抗干扰磁芯；

第三抗干扰绕组，环绕在所述第二抗干扰磁芯上；

第二耗能电阻，同时与所述第一抗干扰绕组和所述第三抗干扰绕组进行电性连接。

5.根据权利要求2所述的电力变压器铁心接地电流传感器，其特征在于，所述放大调理电路包括：

第一放大器，与所述检测绕组电性连接；

第一电阻，与所述第一放大器电性连接；

第二放大器，与所述第一电阻电性连接，并且所述第二放大器将信号输出至第一控制系统；

第三放大器，与所述检测绕组电性连接；

第二电阻，与所述第三放大器电性连接，并且所述第二电阻还电性连接至所述第二放大器；

接地，与所述第二放大器电性连接。

6.根据权利要求5所述的电力变压器铁心接地电流传感器，其特征在于，在所述放大调理电路中：

所述第一放大器和所述第三放大器的反相输入端和反相输出端之间连接有第三电阻和第四电阻；

所述第一放大器和所述第三放大器的反相输入端之间设置有第五电阻。

7.根据权利要求5所述的电力变压器铁心接地电流传感器，其特征在于，在所述放大调理电路中：

第二放大器的反相输入端和反相输出端之间由第六电阻相连接。

8.根据权利要求5所述的电力变压器铁心接地电流传感器，其特征在于，在所述放大调理电路中：

第二放大器的正相输入端和所述接地之间由第七电阻相连接。

9.根据权利要求5所述的电力变压器铁心接地电流传感器，其特征在于，在所述放大调理电路中：

第二放大器的反相输入端和所述接地之间由第八电阻相连接。

10.根据权利要求4所述的电力变压器铁心接地电流传感器，其特征在于，

所述第一抗干扰绕组的绕向与所述第三抗干扰绕组的绕向相同；

所述第一抗干扰绕组的绕向与所述第二抗干扰绕组的绕向相反。

Images