CN207232297U - 一种用于特高压变压器铁芯的接地基波电流变送器 - Google Patents
一种用于特高压变压器铁芯的接地基波电流变送器 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型提供一种用于特高压变压器铁芯的接地基波电流变送器，包括C形铁芯、反馈电路、接地电流采集电路与信号处理电路，接地电流采集电路用于获取变压器铁芯电流在C形铁芯中的感应电流，信号处理电路用于处理感应电流并输出，反馈电路用于调节感应电流的零点。本实用新型提供的用于特高压变压器铁芯的接地电流变送器，采用数字滤波模块消除测量的铁芯的接地基波电流中的谐波分量，能够将基波分量更准确地提取出来，使得输出的信号更真实还原了需要测量的铁芯接地泄漏电流基波信号，提高了检测的可靠性和准确度。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力行业配电网安全运行监测技术领域，具体涉及一种用于特高压变压器铁芯的接地基波电流变送器。
背景技术
随着我国经济的快速发展，一方面对电力供应的稳定性需求越来越高，对供电设备的可靠性要求越来越高；另一方面单位时间内因停电的故障而带来的损失也越来越大。
对电力系统和电力用户变电站，变压器的稳定运行是关键环节之一。
在变压器实际运行过程中，由于器件的老化、结构松动、导体氧化和材料膨胀等原因导致变压器组件发热，破坏材料性能危及电网安全。
现有的接地电流变送器输出的是监测到的全电流数据，这对于一般的变压器没有问题，全电流基本和基波接地电流是一致的。
但是对于特高压(在我国，特高压是指±800千伏及以上的直流电和1000千伏及以上交流电的电压等级)的变压器，实践证明，在运行的过程中，铁芯的接地电流往往包含了大量的谐波分量，全电流的数据已经不能反映真实的基波50HZ接地电流的情况，使得最终的全电流测量值失真。
发明内容
鉴于现有技术中存在的问题，本实用新型的目的是提供一种用于特高压变压器铁芯的接地基波电流变送器，采用数字滤波模块消除测量的铁芯的接地全电流中的谐波分量，能够将基波分量更准确地提取出来，使得输出的信号更真实还原了需要测量的铁芯接地泄漏电流基波信号，提高了检测的可靠性和准确度。
本实用新型提供一种用于特高压变压器铁芯的接地基波电流变送器，包括C形铁芯、反馈电路、接地电流采集电路与信号处理电路，接地电流采集电路用于获取变压器铁芯电流在C形铁芯中的感应电流，信号处理电路包括数字滤波模块，信号处理电路用于消除感应电流中的谐波分量并输出接地基波电流，反馈电路用于调节感应电流的零点。
进一步地，接地电流采集电路包括依次连接的电流源、感应电路与电流采集电路。
进一步地，感应电路包括相互连接的缠绕在C形铁芯两端的导线。
进一步地，电流采集电路为采样电阻。
进一步地，反馈电路包括依次连接的霍尔元件、AMP与信号调零电路，霍尔元件设置于C形铁芯的开口处，信号调零电路的输出连接到电流源的控制端。
进一步地，信号处理电路包括依次连接的A/D转换模块、数字滤波模块以及信号调制模块，A/D转换模块用于将接地电流采集电路获取的感应电流的模拟信号转换为数字信号，数字滤波模块用于消除数字信号中的谐波，信号调制模块用于将消除谐波后的数字信号调制为输出信号。
进一步地，输出信号为4-20mA。
与现有技术相比，本实用新型提供的用于特高压变压器铁芯的接地基波电流变送器，具有以下有益效果：采用数字滤波模块消除测量的铁芯的接地电流中的谐波分量，能够将基波分量更准确地提取出来，使得输出的信号更真实还原了需要测量的铁芯接地泄漏电流基波信号，提高了检测的可靠性和准确度。
附图说明
图1是本实用新型的一个实施例的用于特高压变压器铁芯的接地基波电流变送器的示意图；
图2是接地基波电流变送器结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型的一个实施例的用于特高压变压器铁芯的接地基波电流变送器，包括C形铁芯21、反馈电路、接地电流采集电路与信号处理电路，接地电流采集电路用于获取变压器铁芯电流1在C形铁芯中的感应电流，信号处理电路包括数字滤波模块，信号处理电路用于消除感应电流中的谐波分量并输出接地基波电流，反馈电路用于调节感应电流的零点。
本实施例中，用于特高压变压器铁芯的接地基波电流变送器采用不锈钢外壳，信号输出及电源输入通过航空插头，内部如图2所示，设置有C形铁芯21，霍尔元件22设置于C形铁芯21的开口处，电路部分设置于电路模块23上。
接地电流采集电路包括依次连接的电流源、感应电路与电流采集电路，本实施例中感应电路包括相互连接的缠绕在C形铁芯21两端的导线，电流采集电路为采样电阻R。
反馈电路包括依次连接的霍尔元件22、AMP与信号调零电路，霍尔元件22设置于C形铁芯21的开口处，信号调零电路的输出连接到电流源的控制端。
反馈电路用于对铁芯接地基波电流变送器磁通调零，是一个动态实时的过程。当传感器开始工作，接地电流采集电路的位于C形铁芯一次侧的接地电缆中有接地电流流过时，在C形铁芯中就产生了磁场，霍尔元件由于磁场的存在，会产生一个与磁场强度线性关系的信号输出，这个信号通过信号放大器AMP放大，输入到信号调零电路，信号调零电路根据AMP送来的信号输出控制信号到电流源，使电流源输出相应的电流，正好可以抵消铁芯中的磁通，使铁芯的磁通变为零。
在电力行业中一次侧一般指高电压电流，二次侧一般指一次经过电流互感器，电压互感器转换后的小电流小电压回路。
信号处理电路包括依次连接的A/D转换模块、数字滤波模块以及信号调制模块，A/D转换模块用于将接地电流采集电路获取的感应电流的模拟信号转换为数字信号，数字滤波模块用于消除数字信号中的谐波，信号调制模块用于将消除谐波后的数字信号调制为输出信号。
输出信号为4-20mA。
具体地，在采样变压器铁芯的接地电流的模拟信号后，通过A/D转换模块转换成数字信号，然后数字滤波模块通过傅里叶变换,进行数字滤波，消除测量的铁芯的接地电流中的谐波分量，获取铁芯的接地电流的基波分量，再通过D/A转换模块转化成模拟信号，并调制为4-20mA信号，输出铁芯的接地基波电流。
采用数字滤波模块消除测量的铁芯的接地电流中的谐波分量，能够将基波分量更准确地提取出来，使得输出的信号更真实还原了需要测量的铁芯接地泄漏电流基波信号，提高了检测的可靠性和准确度。
以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (8)
1.一种用于特高压变压器铁芯的接地基波电流变送器，其特征在于，所述用于变压器铁芯的接地电流变送器包括C形铁芯、反馈电路、接地电流采集电路与信号处理电路，接地电流采集电路用于获取变压器铁芯电流在C形铁芯中的感应电流，信号处理电路包括数字滤波模块，信号处理电路用于消除所述感应电流中的谐波分量并输出接地基波电流，反馈电路用于调节感应电流的零点。
2.如权利要求1所述的用于特高压变压器铁芯的接地基波电流变送器，其特征在于，数字滤波模块通过傅里叶变换进行数字滤波，消除所述感应电流中的谐波分量。
3.如权利要求1所述的用于特高压变压器铁芯的接地基波电流变送器，其特征在于，接地电流采集电路包括依次连接的电流源、感应电路与电流采集电路。
4.如权利要求3所述的用于特高压变压器铁芯的接地基波电流变送器，其特征在于，感应电路包括相互连接的缠绕在C形铁芯两端的导线。
5.如权利要求3所述的用于特高压变压器铁芯的接地基波电流变送器，其特征在于，电流采集电路为采样电阻。
6.如权利要求1所述的用于特高压变压器铁芯的接地基波电流变送器，其特征在于，反馈电路包括依次连接的霍尔元件、AMP与信号调零电路，霍尔元件设置于C形铁芯的开口处，信号调零电路的输出连接到电流源的控制端。
7.如权利要求1所述的用于特高压变压器铁芯的接地基波电流变送器，其特征在于，信号处理电路包括依次连接的A/D转换模块、数字滤波模块以及信号调制模块，A/D转换模块用于将接地电流采集电路获取的感应电流的模拟信号转换为数字信号，数字滤波模块用于消除所述数字信号中的谐波，信号调制模块用于将消除谐波后的数字信号调制为输出信号。
8.如权利要求7所述的用于特高压变压器铁芯的接地基波电流变送器，其特征在于，输出信号为4-20mA。
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| CN201721141632.5U CN207232297U (zh) | 2017-09-07 | 2017-09-07 | 一种用于特高压变压器铁芯的接地基波电流变送器 |
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|---|---|---|---|---|
| CN112485706A (zh) * | 2019-09-12 | 2021-03-12 | 上海锐开电气有限公司 | 消除谐波分量的变压器铁芯接地电流基波监测系统 |
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2017
- 2017-09-07 CN CN201721141632.5U patent/CN207232297U/zh not_active Expired - Fee Related
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