CN205484645U - 变电站电压互感器二次中性点一点接地交流检测装置 - Google Patents

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Abstract

一种变电站电压互感器二次中性点一点接地交流检测装置，包括外壳、高精度数字相位伏安表、电流钳、可变频率的交流电流源，所述电流钳的一端连接高精度数字相位伏安表，电流钳的另一端用于连接二次中性点的N600回路，所述可变频率的交流电流源的一个端子接地，另一个端子用于连接二次中性点的N600回路，所述电流钳连接N600回路的一端设置环形钳头，所述环形钳头包括左半钳头和右半钳头，所述左半钳头和右半钳头闭合接触后形成闭合环形钳头，所述闭合环形钳头的内径大于回路导线的外径,本实用新型通过采用交流电流源替代直流电流源，为二次中性点回路注入交流电流分量，该装置采用测量交流电流专用的电流钳，更加方便的测量交流电流。

Description

变电站电压互感器二次中性点一点接地交流检测装置
技术领域
本实用新型涉及电力系统继电保护技术领域，尤其涉及一种变电站电压互感器二次中性点一点接地交流检测装置。
背景技术
已有的实用新型专利一种压变二次回路N600一点接地的检测装置及其检测方法（申请号为2011103273505）中，公开了一种检测二次中性点一点接地检测装置，该装置包括信号发生器和检测器，该信号发生器可以输出10mA和100mA两档恒流源，当把该标准电流施加在二次回路上时，使用检测器测量回路上的实际电流，当标准电流大小与检测器检测到的实际电流不一致时，判断为压变二次电压回路N600 网络存在两点及以上接地点。
上述专利中存在以下问题：检测器未表明是测量直流电流的电流表，还是测量交流电流的伏安表，而且也未说明检测器使用的检测装置的结构。
1、如果是直流电流表，则该专利在测量时施加的是直流分量，该直流分量会叠加在保护装置中，有可能造成保护装置误动或拒动；2、如果是交流伏安表，则本专利在测量时施加的是交流分量，但是未标明施加交流分量的频率，因为工频是50Hz，如果施加电流的频率在工频附近，则该交流分量仍然会叠加在保护装置中，造成保护装置误动或拒动；3、在实施例中，注入的电流为10mA，也未表明该电流的频率，该注入电流较小，精度较低，如果回路中存在干扰或谐波时，检测到的实际电流是不准确的；4、目前个变电站常用的微机保护装置常规AD采样为每周波24点，频率为1200Hz，根据采样定理，只能还原600Hz谐波，在该专利中，如果注入的交流电流的频率低于600Hz时，该微机保护装置同样也可以检测出来，并将其作为工作电流值还原到保护装置内，对保护测量装置造成干扰，使用该装置有可能会造成保护装置的误动或拒动。
发明内容
有必要提出一种通过注入交流分量、并且保护装置不能检测到该交流分量、检测方法更加方便的变电站电压互感器二次中性点一点接地交流检测装置。
一种变电站电压互感器二次中性点一点接地交流检测装置，包括外壳、置于外壳内部的高精度数字相位伏安表、电流钳、可变频率的交流电流源，所述外壳的壳体接地，所述电流钳的一端通过测试导线连接高精度数字相位伏安表，电流钳的另一端用于连接二次中性点的N600回路，所述可变频率的交流电流源的一个端子接地，另一个端子用于连接二次中性点的N600回路，所述电流钳连接N600回路的一端设置环形钳头，所述环形钳头包括可以打开和闭合的左半钳头和右半钳头，所述左半钳头和右半钳头闭合接触后形成闭合环形钳头，用于被测回路导线穿过，其中，所述闭合环形钳头的内径大于回路导线的外径。
优选的，所述可变频率的交流电流源可以恒定输出幅值为0～40A、频率为0～2500Hz的交流电流。
优选的，所述可变频率的交流电流源输出的交流电流的频率为1000Hz。
优选的，所述高精度数字相位伏安表可以测量电流范围为0.0mA～20.0A，精度±1.5%，测量频率范围为45Hz～3kHz。
优选的，所述电流钳可以测量交流电流的范围为0A～1A或0A～5A。
本实用新型通过采用交流电流源替代直流电流源，为二次中性点回路注入交流电流分量，该注入电流不会对保护装置造成干扰，保护装置也采集不到该注入电流。同时，该装置采用测量交流电流专用的电流钳，并将电流钳的端部设置为左半钳头和右半钳头形成的闭合环形钳头，用于被测回路导线穿过，更加方便的测量交流电流。
该装置在二次侧正常运行时和停电检修时均可以使用，更加方便。
附图说明
图1为变电站电压互感器二次中性点一点接地交流检测装置的结构示意图。
图2为该装置的测量电路原理图。
图3为所述电流钳的放大图。
图中：外壳1、高精度数字相位伏安表2、电流钳3、环形钳头31、可变频率的交流电流源4、N600回路5。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的技术方案及其实施效果作进一步说明。
参见图1至图3，上述变电站电压互感器二次中性点一点接地交流检测装置包括外壳1、置于外壳1内部的高精度数字相位伏安表2、电流钳3、可变频率的交流电流源4，外壳1的壳体接地，外壳1的设计不仅能保护其内部各部件，还能将零散的部件集中收集，例如导线、电流钳3等，便于移动携带方便，电流钳3的一端通过测试导线连接高精度数字相位伏安表2，电流钳3的另一端用于连接二次中性点的N600回路5，可变频率的交流电流源4的一个端子接地，另一个端子用于连接二次中性点的N600回路5，电流钳3连接N600回路5的一端设置环形钳头31，环形钳头31包括可以打开和闭合的左半钳头和右半钳头，左半钳头和右半钳头闭合接触后形成闭合环形钳头31，用于被测回路导线穿过。
使用该电流钳3测量导线上的交流电流时，只需将该电流钳3夹在导线上，闭合钳头，使得左半钳头和右半钳头接触形成闭环即可。
其中，闭合环形钳头31的内径大于回路导线的外径。根据电磁感应原理，当被测回路导线穿过闭合环形钳头31时，左半钳头和右半钳头接触，形成闭合线圈，形成磁通回路。
进一步，可变频率的交流电流源4可以恒定输出幅值为0～40A、频率为0～2500Hz的交流电流。
本实用新型通过采用频率大于电压互感器二次侧的保护装置的频率的15～20倍的交流电流源，为二次中性点回路注入交流分量，在不影响二次侧的保护装置的工作时来测量回路电流。由于注入电流的频率远远大于电压互感器二次侧的保护装置的频率，所以注入电流不会对保护装置造成干扰，保护装置也采集不到该注入电流。
使用该装置检测时，当I1=I2，说明电压互感器二次侧的中性点只有一点接地，当I1>I2时，说明有不止一点接地。
假设有多点接地，则对于N600回路5节点处，输入电流的和等于输出电流的和，则，I1= I2+I3+……+In，n为接地点个数，如果输入电流I1=2A，电流钳3测量得到的I2=2A，说明为一点接地，不存在I2+I3+……+In的接地回路，如果输入电流I1=2A，电流钳3测量得到的I2=1A，说明至少还有一点接地，例如沿着I3流入大地，依次类推。
进一步，可变频率的交流电流源4输出的交流电流的频率为1000Hz。由于电压互感器二次侧的工频为50Hz，根据采样定理，输入的交流分量的频率远远大于电网工频的15～20倍，在不解开回路检测时，二次侧的保护装置、测控装置均无法检测出该交流分量，也不会引起保护装置、测控装置的误动或拒动，对电网谐波无影响。
进一步，高精度数字相位伏安表2可以测量电流范围为0.0mA～20.0A，精度±1.5%，测量频率范围为45Hz～3kHz。
进一步，电流钳3可以测量交流电流的范围为0A～1A或0A～5A。
实施例1，西团110kV变电站10kV线路保护测控装置，用该装置检测二次中性点，可变频率的交流电流源4输出2A、1000Hz的高频电流至保护装置，用电流钳3卡回路电流，该保护测控装置的采样值仍为零漂。
在N600回路注入2A的1000Hz电流，运行保护装置的二次相电压61.196V，与加入前基本一致。
实施例2，麻黄山330kV变电站110kV线路测控装置，只能显示15次谐波，无法显示20次谐波数值。在N600回路5注入2A的1000Hz电流，保护测控装置运行电压互感器的二次相电压61.196V，与加入前基本一致。

Claims (5)

1.一种变电站电压互感器二次中性点一点接地交流检测装置，其特征在于：包括外壳、置于外壳内部的高精度数字相位伏安表、电流钳、可变频率的交流电流源，所述外壳的壳体接地，所述电流钳的一端通过测试导线连接高精度数字相位伏安表，电流钳的另一端用于连接二次中性点的N600回路，所述可变频率的交流电流源的一个端子接地，另一个端子用于连接二次中性点的N600回路，所述电流钳连接N600回路的一端设置环形钳头，所述环形钳头包括可以打开和闭合的左半钳头和右半钳头，所述左半钳头和右半钳头闭合接触后形成闭合环形钳头，用于被测回路导线穿过，其中，所述闭合环形钳头的内径大于回路导线的外径。
2.如权利要求1所述的变电站电压互感器二次中性点一点接地交流检测装置，其特征在于：所述可变频率的交流电流源可以恒定输出幅值为0A～40A、频率为0Hz～2500Hz的交流电流。
3.如权利要求2所述的变电站电压互感器二次中性点一点接地交流检测装置，其特征在于：所述可变频率的交流电流源输出的交流电流的频率为1000Hz。
4.如权利要求3所述的变电站电压互感器二次中性点一点接地交流检测装置，其特征在于：所述高精度数字相位伏安表可以测量电流范围为0.0mA～20.0A，精度±1.5%，测量频率范围为45Hz～3kHz。
5.如权利要求3所述的变电站电压互感器二次中性点一点接地交流检测装置，其特征在于：所述电流钳可以测量交流电流的范围为0A～1A或0A～5A。
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