CN102116786A - 一种变压器中性点直流电流在线测量装置 - Google Patents
一种变压器中性点直流电流在线测量装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102116786A CN102116786A CN2010106185696A CN201010618569A CN102116786A CN 102116786 A CN102116786 A CN 102116786A CN 2010106185696 A CN2010106185696 A CN 2010106185696A CN 201010618569 A CN201010618569 A CN 201010618569A CN 102116786 A CN102116786 A CN 102116786A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- signal
- neutral point
- photoelectric
- casing
- copper bar
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000005259 measurement Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 title claims abstract description 28
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 18
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims description 4
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 8
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 4
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 abstract description 3
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 4
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000005202 decontamination Methods 0.000 description 1
- 230000003588 decontaminative effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 238000012625 in-situ measurement Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
Abstract
本发明公开了一种变压器中性点直流电流在线测量装置，包括霍尔传感器、铜排、传输光纤、设置在箱体内的信号处理模块、光电功率转换模块以及测量信号光电转换电路模块和功率激光发射电路模块，其中铜排贯穿箱体两侧，所述霍尔传感器套设在箱体内的铜排上，信号处理模块用于接收所述霍尔传感器输出信号并转换成光信号且通过传输光纤输出至测量信号光电转换电路模块，测量信号光电转换电路模块用于将输入的光信号转换成电信号输出，光电功率转换模块用于给所述霍尔传感器和信号处理模块提供电源，功率激光发射电路模块用于向光电功率转换模块输入中等功率激光。本发明采用光纤供能及传输信号，阻断过电压传输路径，提高了测量的稳定性和准确性。
Description
技术领域
本发明涉及一种变压器中性点直流电流测量装置。
背景技术
在交流电网内，由于变压器用于传输交流电能，通常情况下没有直流电流流经变压器，所以目前尚没有专门的变压器中性点直流电流在线测量设备。随着高压直流输电系统的不断发展，当双极两端中性点接地接线方式高压直流输电系统处于双极电流不平衡或单极大地运行方式时，地中直流电流会通过变压器中性点接地导线侵入交流系统，对交流系统变压器造成直流偏磁危害等一系列影响。为监测变压器直流偏磁的程度及实施直流偏磁抑制措施，需要对流经变压器中性点的直流电流进行在线测量。
目前，对于直流电流的测量主要采用分流器或霍尔传感器。
采用分流器在线测量变压器中性点直流电流，需要将分流器串入变压器中性点接地导线中，通过检测电流流过分流器产生的电压降，并对电压信号进行放大、滤波等处理后，得到反映直流电流值的信号。采用分流器在线测量变压器中性点接地导线中的直流电流存在以下问题：
1、根据电力系统相关规范规定，在交流电网内为降低变压器中性点绝缘水平，节省绝缘投资，一般110kV及以上电压等级变压器中性点不允许串接设备，需要直接接地。2、分流器串联接入变压器中性点接地导线中会改变系统的零序网络，影响已完成定值设置的相关继电保护装置正常动作。3、在系统发生短路故障时，变压器中性点接地导线中流过较大的零序电流（零序电流的大小取决于系统容量、短路故障类型及短路点位置，最大可达数万安培），由于分流器未实现隔离测量，该零序电流在分流器上产生较大的电压降，对后续的电压检测及信号处理电路带来危害，并且故障零序电流短时间内在分流器上产生大量的热量，对分流器的容量也提出了很高的要求，通常使用的分流器难以满足要求。
采用霍尔传感器在线测量变压器中性点直流电流，通过检测电流产生的磁场，输出反映电流值的信号，使用霍尔传感器可实现电流的隔离测量。单纯使用霍尔传感器在线测量变压器中性点直流电流存在以下问题：
1、霍尔传感器一般用于室内、低压场所，在线测量变压器中性点直流电流需要霍尔传感器长时间工作在变电站户外高压场所内，工作环境恶劣，严重降低了霍尔传感器的可靠性。
2、由于测量原理的原因，霍尔传感器对磁场非常敏感，在变电站高压场所内存在较强的交流磁场，降低了霍尔传感器测量准确性。
3、霍尔传感器内部为半导体元件、运放等组成的电子电路，对电场也比较敏感，在变电站高压场所内存在较强的电场，对霍尔传感器正常工作也造成了较大的影响。
4、一旦变电站高压场所内的过电压作用在霍尔传感器上，容易通过霍尔传感器的信号电缆或电源电缆（霍尔传感器工作需要外部电源）形成通路，对霍尔传感器内部耐压能力较弱的霍尔元件等器件造成损害。
发明内容
本发明的目的是提供一种工作稳定、测量准确的变压器中性点直流电流在线测量装置。
本发明的技术解决方案是：一种变压器中性点直流电流在线测量装置，包括霍尔传感器，它还设有铜排、传输光纤、设置在箱体内的信号处理模块、光电功率转换模块以及测量信号光电转换电路模块和功率激光发射电路模块，其中铜排贯穿箱体两侧，所述霍尔传感器套设在箱体内的铜排上，信号处理模块用于接收所述霍尔传感器输出信号并转换成光信号且通过传输光纤输出至测量信号光电转换电路模块，测量信号光电转换电路模块用于将输入的光信号转换成电信号输出，光电功率转换模块用于给所述霍尔传感器和信号处理模块提供电源，功率激光发射电路模块用于向光电功率转换模块输入中等功率激光。
铜排串入变压器中性点接地导线中，使之成为中性点接地导线的一部分，霍尔传感器作为传感头，实现了对直流电流的隔离测量，设置在箱体中可以有效消除室外强电场、磁场对传感器的影响，霍尔传感器输出的信号经过信号处理模块转换成光信号，通过传输光纤传输至测量信号光电转换电路模块中，转换成满足其他测控设备需要的电信号。通过功率激光发射电路模块产生激光，提供给箱体内的光电功率转换模块转换成电能，作为箱体内各电路模块的电源使用。以上措施将高压场所设备和低压场所设备在电气上完全隔离，隔断了过电压传输路径，从而提高了测量装置的工作可靠性和稳定性。
所述箱体内设有磁屏蔽笼。可以进一步改善箱体内的磁工作环境，提高测量装置工作的稳定性和准确性。
所述箱体为不锈钢制成。可以对工作场所的电场起到一定的屏蔽作用。
所述铜排与箱体之间设有绝缘子。将铜排与箱体隔绝开，避免出现电流分流现象，同时可以起到固定密封的作用。
本发明的优点是：采用光纤供能及传输信号，实现了高压场所设备和低压场所设备的电气隔离，阻断过电压传输路径，同时改善了电磁工作环境，提高了测量装置工作的稳定性和测量的准确性。
附图说明
附图1为本发明实施例的结构示意图；
附图2为本发明实施例中箱体的结构示意图；
1、霍尔传感器，2、箱体，3、铜排，4、信号处理模块，5、光电功率转换模块，6、传输光纤，7、测量信号光电转换电路模块，8、功率激光发射电路模块，9、磁屏蔽笼，10、绝缘子。
具体实施方式
实施例：
参阅图1-3，一种变压器中性点直流电流在线测量装置，包括霍尔传感器1，它还设有铜排3、传输光纤6、设置在箱体2内的信号处理模块4、光电功率转换模块5以及测量信号光电转换电路模块7和功率激光发射电路模块8，其中铜排3贯穿箱体2的两侧，与箱体2相交的两处分别设有绝缘子10。霍尔传感器1套设在箱体2内的铜排3上，信号处理模块4用于接收霍尔传感器1输出的信号并转换成光信号通过传输光纤6输出至测量信号光电转换电路模块7，测量信号光电转换电路模块7用于将输入的光信号转换成电信号输出，满足其他测控设备需要。光电功率转换模块5用于给霍尔传感器1和信号处理模块4提供电源，功率激光发射电路模块8用于向光电功率转换模块5输入中等功率激光。
箱体2由不锈钢组成，其内部设有导磁材质的磁屏蔽笼9。
霍尔传感器1采用内部不设平衡绕组的直测型霍尔传感器，其输出信号在信号处理模块4内经过放大调零、低频滤波、霍尔激励以及电光转换等处理后，转换成光信号，通过传输光纤输出。光电功率转换模块5类似太阳能电池的工作原理，接收光纤传输的光能，转换成电能作为霍尔传感器1等箱体内电路的工作电源。根据需要可以选择1-12VDC输出，根据输入光功率不同可输出250mW-700mW的有效功率。
测量信号光电转换电路7将测量光信号转换为满足其他测控设备要求的电信号，并输出供监视、控制使用。功率激光发射电路8主要为光纤耦合功率激光二极管，该模块实现中等功率激光输出，额定发射功率2W，需要外置散热器，为延长光纤耦合功率激光二极管使用寿命，设计正常工作的发射功率为1W，为额定值的50%，并且在散热器附近安装风扇，当探测到散热器温度超过50℃时，启动风扇进行风冷降温。
传输光纤为铠装光纤。
上列详细说明是针对本发明之一可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。
Claims (4)
1.一种变压器中性点直流电流在线测量装置，包括霍尔传感器，其特征在于：它还设有铜排、传输光纤、设置在箱体内的信号处理模块、光电功率转换模块以及测量信号光电转换电路模块和功率激光发射电路模块，其中铜排贯穿箱体两侧，所述霍尔传感器套设在箱体内的铜排上，信号处理模块用于接收所述霍尔传感器输出信号并转换成光信号且通过传输光纤输出至测量信号光电转换电路模块，测量信号光电转换电路模块用于将输入的光信号转换成电信号输出，光电功率转换模块用于给所述霍尔传感器和信号处理模块提供电源，功率激光发射电路模块用于向光电功率转换模块输入中等功率激光。
2.根据权利要求1所述的一种变压器中性点直流电流在线测量装置，其特征在于：所述箱体内设有磁屏蔽笼。
3. 根据权利要求1或2所述的一种变压器中性点直流电流在线测量装置，其特征在于：所述箱体为不锈钢制成。
4. 根据权利要求3所述的一种变压器中性点直流电流在线测量装置，其特征在于：所述铜排与箱体之间设有绝缘子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010106185696A CN102116786A (zh) | 2010-12-31 | 2010-12-31 | 一种变压器中性点直流电流在线测量装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010106185696A CN102116786A (zh) | 2010-12-31 | 2010-12-31 | 一种变压器中性点直流电流在线测量装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102116786A true CN102116786A (zh) | 2011-07-06 |
Family
ID=44215648
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2010106185696A Pending CN102116786A (zh) | 2010-12-31 | 2010-12-31 | 一种变压器中性点直流电流在线测量装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102116786A (zh) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102270841A (zh) * | 2011-07-19 | 2011-12-07 | 中电普瑞科技有限公司 | 一种对直流偏磁抑制装置的定位系统 |
| CN102981033A (zh) * | 2012-11-19 | 2013-03-20 | 广州东芝白云电器设备有限公司 | 一种直流牵引供电系统的新型传感系统 |
| CN104198796A (zh) * | 2014-08-22 | 2014-12-10 | 安阳师范学院 | 基于变压器的直流电流检测电路及方法 |
| CN105067862A (zh) * | 2015-07-16 | 2015-11-18 | 许继电气股份有限公司 | 一种光电电流传感器 |
| WO2015188593A1 (zh) * | 2014-06-12 | 2015-12-17 | 国网上海市电力公司 | 一种交直流电流无线监测设备 |
| CN106771500A (zh) * | 2017-01-22 | 2017-05-31 | 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心 | 一种高压直流输电系统不同通道电流量差异性检测方法 |
| CN109212295A (zh) * | 2018-09-26 | 2019-01-15 | 江苏史利姆智能测控技术有限公司 | 一种用于特高压电流检测的方法 |
| CN111366767A (zh) * | 2018-12-25 | 2020-07-03 | 西安西电高压开关有限责任公司 | 一种直流电流测量装置 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4682101A (en) * | 1985-02-05 | 1987-07-21 | Lem S.A. | Current transformer for direct and alternating current |
| CN1696713A (zh) * | 2004-05-14 | 2005-11-16 | 欧阳南尼 | 一种电流测量方法及所使用的电子式电流互感器和这种互感器的新用途 |
| US20070257663A1 (en) * | 2006-05-08 | 2007-11-08 | Mende Michael J | Current sensing circuit for use in a current measurement probe |
| CN201345536Y (zh) * | 2009-01-22 | 2009-11-11 | 广东省电力工业局试验研究所 | 一种变压器中性点阻容混合型抑制直流装置 |
| CN201909807U (zh) * | 2010-12-31 | 2011-07-27 | 广东电网公司电力科学研究院 | 一种变压器中性点直流电流在线测量装置 |
-
2010
- 2010-12-31 CN CN2010106185696A patent/CN102116786A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4682101A (en) * | 1985-02-05 | 1987-07-21 | Lem S.A. | Current transformer for direct and alternating current |
| CN1696713A (zh) * | 2004-05-14 | 2005-11-16 | 欧阳南尼 | 一种电流测量方法及所使用的电子式电流互感器和这种互感器的新用途 |
| US20070257663A1 (en) * | 2006-05-08 | 2007-11-08 | Mende Michael J | Current sensing circuit for use in a current measurement probe |
| CN201345536Y (zh) * | 2009-01-22 | 2009-11-11 | 广东省电力工业局试验研究所 | 一种变压器中性点阻容混合型抑制直流装置 |
| CN201909807U (zh) * | 2010-12-31 | 2011-07-27 | 广东电网公司电力科学研究院 | 一种变压器中性点直流电流在线测量装置 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 张英, 饶章权: "基于GPRS 的变压器直流偏磁电流在线监测系统研究", 《广东电力》, vol. 23, no. 8, 30 August 2010 (2010-08-30) * |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102270841A (zh) * | 2011-07-19 | 2011-12-07 | 中电普瑞科技有限公司 | 一种对直流偏磁抑制装置的定位系统 |
| CN102270841B (zh) * | 2011-07-19 | 2014-10-22 | 中电普瑞科技有限公司 | 一种对直流偏磁抑制装置的定位系统 |
| CN102981033A (zh) * | 2012-11-19 | 2013-03-20 | 广州东芝白云电器设备有限公司 | 一种直流牵引供电系统的新型传感系统 |
| WO2015188593A1 (zh) * | 2014-06-12 | 2015-12-17 | 国网上海市电力公司 | 一种交直流电流无线监测设备 |
| CN104198796A (zh) * | 2014-08-22 | 2014-12-10 | 安阳师范学院 | 基于变压器的直流电流检测电路及方法 |
| CN104198796B (zh) * | 2014-08-22 | 2019-03-12 | 安阳师范学院 | 基于变压器的直流电流检测电路及方法 |
| CN105067862A (zh) * | 2015-07-16 | 2015-11-18 | 许继电气股份有限公司 | 一种光电电流传感器 |
| CN106771500A (zh) * | 2017-01-22 | 2017-05-31 | 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心 | 一种高压直流输电系统不同通道电流量差异性检测方法 |
| CN106771500B (zh) * | 2017-01-22 | 2019-06-21 | 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心 | 一种高压直流输电系统不同通道电流量差异性检测方法 |
| CN109212295A (zh) * | 2018-09-26 | 2019-01-15 | 江苏史利姆智能测控技术有限公司 | 一种用于特高压电流检测的方法 |
| CN111366767A (zh) * | 2018-12-25 | 2020-07-03 | 西安西电高压开关有限责任公司 | 一种直流电流测量装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102116786A (zh) | 一种变压器中性点直流电流在线测量装置 | |
| de Nazare et al. | Hybrid optoelectronic sensor for current and temperature monitoring in overhead transmission lines | |
| CN202350950U (zh) | 用于输变电系统中的自供电无线测温装置 | |
| CN201909807U (zh) | 一种变压器中性点直流电流在线测量装置 | |
| CN103076489B (zh) | 光纤通讯级联型高压变频器瞬时过流检测电路 | |
| CN202631624U (zh) | 霍尔电流互感器检测电流装置 | |
| CN104122428A (zh) | 一种采用光纤传输模拟信号的电子式电流互感器 | |
| EP2116854B1 (en) | Active current sensor and current measuring device | |
| CN106441618B (zh) | 一种高压隔离开关异常发热接触式无源无线监测装置 | |
| CN106707122A (zh) | 一种绝缘子检测仪 | |
| CN102682985A (zh) | 一种高压电子式电压互感器 | |
| CN202393863U (zh) | 电力系统用故障指示器及其探头 | |
| CN204831613U (zh) | 一种无线温度传感器 | |
| CN102497036A (zh) | 一种高压端取能提供低压端设备电源的装置 | |
| CN101354825A (zh) | 无线超高压电流测量方法及装置 | |
| CN203643515U (zh) | 瞬变电磁脉冲电场测试仪 | |
| CN210430903U (zh) | 一种电压互感器综合保护装置 | |
| CN201674281U (zh) | 一种具有无线通讯功能的漏电保护器 | |
| WO2017198644A1 (en) | Inverter having a revenue grade meter | |
| CN105181168A (zh) | 一种无线温度传感器 | |
| CN202601407U (zh) | 一种高压电子式电压互感器 | |
| CN205539304U (zh) | 一种光纤复合架空地线监测终端及系统 | |
| CN206056807U (zh) | 一种高压隔离开关通流回路异常发热接触式无源无线监测装置 | |
| CN204650322U (zh) | 一种高压开关柜温湿度控制系统 | |
| CN106989830A (zh) | 一种断路器触头用测温装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20110706 |