CN203825077U - 整流变压器阀侧大电流采集装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及整流变压器阀侧绕组电流测量设备，尤其是一种整流变压器阀侧大电流采集装置。其特点是：包括安装在整流变压器阀侧引线铜排上的至少2个传感头，该所有传感头的输出端连接在一起后通过屏蔽电缆与电子式电流互感器连接，该电子式电流互感器通过信号传输电缆依次与小信号积分调理单元、前置数据采集器连接。经过试用证明，采用本实用新型的采集装置后，解决了整流变压器阀侧大电流测量及不能实现整流变压器差动保护的难题，并满足了差动保护对线性度与大电流不饱和度的要求。通过在现有整流变压器阀侧短网上配置电子式电流互感器，测量整流变压器阀侧各绕组电流，从而具备了配置整流变压器组差动保护的基础。
Description
技术领域
本实用新型涉及整流变压器阀侧绕组电流测量设备，尤其是一种整流变压器阀侧大电流采集装置。
背景技术
在冶金、电化学企业，生产中一般采用大功率整流装置供电。即将35～500kV电压等级的高压交流进线，经调压变压器－整流变压器组降压调压，通过硅整流装置供给生产系统电压可调、电流达数百千安的直流。每套整流机组由调压变压器、整流变压器、整流设备及相应的辅助设备构成。大功率整流变压器容量达到130000KVA，高压侧电压为500kV，阀侧输出电压为1000V左右，结构及性能不同于一般的电力变压器。由于整流变压器阀侧为多绕组、大电流，无法安装常规电流互感器，测量非常困难，对变压器差动保护的配置造成了困难，因此目前未设置差动保护。
调压变压器铭牌参数为：额定电压330KV，额定容量134050KVA，一次额定电流234.53A，二次额定电压125KV，二次额定电流619.15A，三次额定容量30000KVA，三次额定电压9500V，三次额定电流1823.21A，调压方式为96级有载调压，联结组：YN00d11。整流变压器铭牌参数为：网侧额定容量2*69299KVA；网侧额定电压125KV；网侧额定电流2*320.8A；阀侧额定电压1065.9V；阀侧额定电流2*2*18768A；直流母线：46000A，1230V。
大容量整流变压器阀侧引线铜排至整流设备间距离很短，空间狭小；变压器输出电流达到十万安培，无法安装常规电磁型电流互感器。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种整流变压器阀侧大电流采集装置，能够准确的采集整流变压器阀侧大电流。
一种整流变压器阀侧大电流采集装置，其特别之处在于：包括安装在整流变压器阀侧引线铜排上的至少2个传感头，该所有传感头的输出端连接在一起后通过屏蔽电缆与电子式电流互感器连接，该电子式电流互感器通过信号传输电缆依次与小信号积分调理单元、前置数据采集器连接。
其中传感头安装在整流变压器每相阀侧引线铜排的同名端。
其中传感头采用穿心式矩形结构的罗氏线圈，并且传感头的数量和整流变压器阀侧引线铜排的数量一致。
其中在整流变压器阀侧引线铜排上安装有6个传感头，并且屏蔽电缆采用双层屏蔽电缆，该双层屏蔽电缆的两头均接地并且电缆外层还套装有防蜡紧缩管。
其中电子式电流互感器的输出接口采用航空端子，信号传输电缆采用双层屏蔽电缆，该双层屏蔽电缆的两头均接地并且电缆外层还套装有防蜡紧缩管。
经过试用证明，采用本实用新型的采集装置后，解决了整流变压器阀侧大电流测量及不能实现整流变压器差动保护的难题，并满足了差动保护对线性度与大电流不饱和度的要求。通过在现有整流变压器阀侧短网上配置电子式电流互感器，测量整流变压器阀侧各绕组电流，从而具备了配置整流变压器组差动保护的基础。
附图说明
附图1为本实用新型中电子式电流互感器的多个传感头输出的原理图；
附图2为本实用新型的逻辑原理框图。
具体实施方式
如图1、2所示，本实用新型是一种整流变压器阀侧大电流采集装置，包括安装在整流变压器阀侧引线铜排上的至少2个传感头，该所有传感头的输出端连接在一起后通过5-10米的屏蔽电缆与电子式电流互感器连接，该电子式电流互感器通过信号传输电缆依次与小信号积分调理单元（简称调理单元）、前置数据采集器（简称采集器）连接。
其中传感头安装在整流变压器每相阀侧引线铜排的同名端，传感头数量和整流变压器阀侧每相引线铜排数量一致。并且传感头采用采用穿心式矩形结构的罗氏（Rogowski）线圈。
例如具体可以是在整流变压器阀侧引线铜排上安装有6个传感头，并且屏蔽电缆采用双层屏蔽电缆，该双层屏蔽电缆的两头均接地并且电缆外层还套装有防蜡紧缩管。而电子式电流互感器的输出接口采用航空端子，信号传输电缆采用双层屏蔽电缆，该双层屏蔽电缆的两头均接地并且电缆外层还套装有防蜡紧缩管。
其中小信号积分调理单元（采用许继电气股份有限公司的ECVT800E-10）对传感头采集的模拟量进行积分处理，积分调理后信号经屏蔽电缆联接到前置数据采集器（采用许继电气股份有限公司的DSU-803），该前置数据采集器完成电信号转换符合IEC61850规约的光信号功能。
本实用新型提供了一种整流变压器阀侧大电流采集装置，具体组成及原理如下：
（1）设计穿心式、矩形结构、可拆卸的基于罗氏线圈原理的传感头。
穿心式、矩形结构，可拆卸的结构便于现场安装，便于更换。高温环氧树脂浇注，适应Ⅳ级污秽环境和温度环境的要求。
依整流变压器每相引线铜排个数，确定使用传感头数量。在每相变压器阀侧绕组引线同名铜排上套装矩形结构的基于罗氏线圈测量原理的传感头。
空心线圈是将粗细均匀的导线均匀密绕在环形等截面的非磁性骨架上而形成空心线圈。
空心线圈原理是：当被测电流通过位于空心线圈中间的一次导体时，由于电磁感应，一次导体中电流的时间变化率产生的磁场会在线圈内感应出电势，M为导体和线圈之间的互感系数。u为空气磁导率，n为线圈匝数，S为空心线圈的截面积，R为空心线圈的半径。
（2）采用传感头分支安装、并联运行的方式；
（3）采用航空端子以及设计多传感头级联屏蔽电缆实现输出串联。
每个电子式电流互感器传感头的额定输出电压为0.3V，传感头的安装点到采集器的距离有5～10米。如采用普通端子连接方式，则连接处的电压衰耗相当大，因此采用航空端子接插技术，即每个传感头采用航空端子输出，连接电缆也采用航空端子。如采用每个传感头都连接一根电缆到采集器，在采集器中二次累加的方案，则总的电压衰耗相当于单根电缆衰耗的数倍，因此专门设计了级联屏蔽电缆，通过级联屏蔽电缆把6个传感头串接在一起，再通过一根屏蔽电缆连接到前置数据采集器。
（4）上述输出的小信号接到小信号积分调理单元，进行积分调理后，由前置数据采集器采集并转化为符合IEC61850规约的数字信号，即可经光纤传输到差动保护装置用于差动保护控制。
为了满足差动保护对测量电流线性度与大电流不饱和度的要求，传感元件应能很好的反映一次实际电流，本实用新型采用基于罗氏线圈的电流互感器。基于以上原因，本实用新型设计了穿心式、矩形结构的罗氏线圈传感头（例如变比为15000A/0.3V），能实现方便安装在变压器阀侧引线每根铜排上，即传感头是分支安装的。因多根引线铜排及套装在其上的传感头是并联运行的，需要把每个传感头的输出串联起来，因此设计了多航空端子级联屏蔽电缆线，通过传感头分支安装、输出串联的方案，能实现阀侧电流的总体测量，且能保证高精度测量。
本实用新型根据整流变压器阀侧引线铜排个数安装穿心式、矩形嵌式结构、大变比、高精度的电子式电流互感器传感头。采用多传感头并联运行、输出串联的方案及航空端子接口技术，实现了阀侧电流的总体测量。通过双层屏蔽电缆线把弱电压信号接入到就地安装的小信号积分调理单元、前置数据采集器，进行积分调理、数据采集，转换为符合IEC61850标准的数字信号，通过光纤通道传输到远端的继电保护或测量装置，实现了阀侧电流的采集。
Claims (5)
1.一种整流变压器阀侧大电流采集装置，其特征在于：包括安装在整流变压器阀侧引线铜排上的至少2个传感头，该所有传感头的输出端连接在一起后通过屏蔽电缆与电子式电流互感器连接，该电子式电流互感器通过信号传输电缆依次与小信号积分调理单元、前置数据采集器连接。
2.如权利要求1所述的整流变压器阀侧大电流采集装置，其特征在于：其中传感头安装在整流变压器每相阀侧引线铜排的同名端。
3.如权利要求1所述的整流变压器阀侧大电流采集装置，其特征在于：其中传感头采用穿心式矩形结构的罗氏线圈，并且传感头的数量和整流变压器阀侧引线铜排的数量一致。
4.如权利要求1至3中任意一项所述的整流变压器阀侧大电流采集装置，其特征在于：其中在整流变压器阀侧引线铜排上安装有6个传感头，并且屏蔽电缆采用双层屏蔽电缆，该双层屏蔽电缆的两头均接地并且电缆外层还套装有防蜡紧缩管。
5.如权利要求1至3中任意一项所述的整流变压器阀侧大电流采集装置，其特征在于：其中电子式电流互感器的输出接口采用航空端子，信号传输电缆采用双层屏蔽电缆，该双层屏蔽电缆的两头均接地并且电缆外层还套装有防蜡紧缩管。
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|---|---|---|---|---|
| CN111816409A (zh) * | 2020-06-17 | 2020-10-23 | 天津中铁电气化设计研究院有限公司 | 一种整流变压器绝缘安装与接地保护方法 |
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