变压器接地线电流感应放大器制造技术

技术编号:11104254 阅读:209 留言:0更新日期:2015-03-04 17:05
变压器接地线电流感应放大器,包括电流互感器,所述电流互感器内部为二次侧线圈,所述电流互感器具有中心孔,变压器接地线穿过中心孔,还包括整流二极管、滤波电容、集成运算放大器、基准电压产生器;所述整流二极管正、负极分别连接二次侧线圈起点和集成运算放大器同相输入端,所述滤波电容连接在整流二极管负极和地之间,所述基准电压产生器输出端连接集成运算放大器反相输入端;还包括工作点电压设定电路,所述工作点电压设定电路为直流供电端和地之间的分压电阻串。本实用新型专利技术对变压器接地线电流进行互感式的隔离采样放大,大幅提高了测试速度和测试可靠性,监控手段报警及时且安全可靠。

【技术实现步骤摘要】
变压器接地线电流感应放大器
[0001 ] 本技术属于电力电子领域,涉及一种变压器接地线电流感应放大器。
技术介绍
在变压器结构中,线圈与铁芯、铁芯与箱体之间存在一定寄生电容,电力变压器在正常运行时,带电线圈周围产生不均匀电场,在电场作用下,通过寄生电容耦合,将产生对地悬浮电位,造成铁芯与线圈达到击穿绝缘,产生局部放电等。因此,需要把正常感应的电动势释放掉,使它们都处于零电位,故需要设计和完成一点的可靠性接地。 但由于铁芯磁通密度不均匀,靠近铁芯内框磁路短,磁阻小,靠近铁芯外框磁路长,磁阻大,所以当出现两点以上接地时,便会引起电位差,两点及多点电位差将彼此形成回路,产生环流。环流可能从毫安级到数十安培,并引起铁芯涡流发热,造成硅钢片绝缘层损坏,甚至波及线圈绝缘,使油温上升,出现甲烷、乙炔超标等,致使变压器事故发生。 由上结论:铁芯必须一点接地,但绝不允许两点及多点接地。为实现前述接地要求,变压器安装了通常安装了接地线,实现一点接地的保护作用。 现有变压器铁芯接地电流依赖人工测试,不仅方法原始落后,检测方式不安全,更重要的是不能及时发现问题,尤其是在当今无人值班变电站已广泛普及的情况下,巡视检测机会大为减少,更难及时准确的发现故障,将会延误事故处理时机,甚至造成事态扩大。
技术实现思路
为克服现有的变压器铁芯接地线电流检测方法存在的需要有人值守人工测试,检测方式危险且不能及时发现电流异常的技术缺陷,本技术公开了一种变压器接地线电流感应放大器。 本技术所述变压器接地线电流感应放大器,用于测量变压器接地线电流,包括电流互感器,所述电流互感器内部为二次侧线圈,所述电流互感器具有中心孔,变压器接地线穿过中心孔,还包括整流二极管、滤波电容、集成运算放大器、基准电压产生器;所述整流二极管正、负极分别连接二次侧线圈起点和集成运算放大器同相输入端,所述滤波电容连接在整流二极管负极和地之间,所述基准电压产生器输出端连接集成运算放大器反相输入端; 还包括工作点电压设定电路,所述工作点电压设定电路为串联在感应电流放大器的直流供电端和地之间的第一分压电阻串;所述第一分压电阻串的分压节点连接整流二极管负极。 优选的,所述基准电压产生器为串联在电流感应放大器的直流供电端和地之间的第二分压电阻串,分压节点基准电压产生器的输出端。 优选的,所述集成运算放大器的输出端和整流二极管的负极之间连接有正反馈电阻串,所述正反馈电阻串由第一正反馈电阻和第二正反馈电阻串联组成,其中第一正反馈电阻连接集成运算放大器输出端,第二正反馈电阻连接整流二极管负极; 第一正反馈电阻阻值大于第二正反馈电阻,第一正反馈电阻和第二正反馈电阻的中间节点连接集成运算放大器同相输入端。 进一步的,所述第一正反馈电阻阻值与第二正反馈电阻阻值之比大于10:1。 优选的,所述集成运算放大器为迟滞集成运算放大器。 优选的,所述集成运算放大器的输出端还连接有报警装置。 采用本技术所述的变压器接地线电流感应放大器,对变压器接地线电流进行互感式的隔离采样放大,大幅提高了测试速度和测试可靠性,监控手段报警及时且安全可 A+-.与巨O 【附图说明】 图1为本技术一种【具体实施方式】电路原理图。 【具体实施方式】 下面结合附图,对本技术的【具体实施方式】作进一步的详细说明。 本技术所述变压器接地线电流感应放大器,用于测量变压器接地线电流,包括电流互感器,所述电流互感器内部为二次侧线圈,所述电流互感器具有中心孔,变压器接地线穿过中心孔,还包括整流二极管、滤波电容、集成运算放大器、基准电压产生器;所述整流二极管正、负极分别连接二次侧线圈起点和集成运算放大器同相输入端,所述滤波电容连接在整流二极管负极和地之间,所述基准电压产生器输出端连接集成运算放大器反相输入端; 还包括工作点电压设定电路,所述工作点电压设定电路为串联在感应电流放大器的直流供电端和地之间的第一分压电阻串;所述第一分压电阻串的分压节点连接整流二极管负极。 如图1所示,所述二次侧线圈终点接地,所述感应电流放大器包括整流二极管D3、滤波电容C3、集成运算放大器IC1、基准电压产生器;所述整流二极管正、负极分别连接二次侧线圈起点和集成运算放大器同相输入端,所述滤波电容连接在整流二极管负极和地之间,所述基准电压产生器输出端连接集成运算放大器反相输入端;还包括工作点电压设定电路,所述工作点电压设定电路为串联在感应电流放大器的直流供电端和地之间的第一分压电阻串;所述第一分压电阻串的分压节点连接整流二极管负极。 图1中可见,电流互感器铁芯接地线的两个端点S1、S2穿过二次侧线圈,在二次侧线圈端点S3、S4端输出采集到的接地电流信号,经整流二极管D3半波整流,滤波电容C3滤波,以直流形式配合后续电路的工作。 由于从二次侧线圈端采集到的是电流信号,为此,经电阻R3对地转换为电压信号,以符合集成运放以电压为主工作的结构原理。第一分压电阻串的两个分压电阻R2、R3还具有通过电源电压分压产生直流工作点,以适应集成运算放大器的输入电压工作范围的目的,例如电源电压12V,集成运算放大器ICl的输入电压工作范围在2-8V范围内,则可以设置R2和R3的比例使分压节点的直流电压值在4V左右。 如图1所示,基准电压产生器可以为串联在感应电流放大器的直流供电端和地之间的第二分压电阻串,由分压电阻R5和R6串联组成,分压节点即R5和R6的公共端作为基准电压产生器的输出端。 一种优选实施方式为在集成运算放大器的输出端和整流二极管的负极之间连接有正反馈电阻串,所述正反馈电阻串由第一正反馈电阻R7和第二正反馈电阻R4串联组成,其中第一正反馈电阻连接集成运算放大器输出端,第二正反馈电阻连接整流二极管;第一正反馈电阻阻值大于第二正反馈电阻,第一正反馈电阻和第二正反馈电阻的中间节点连接集成运算放大器同相输入端。 上述正反馈电阻串的作用是增加电压信号的放大倍数。例如设置: R4 = 1k Ω,R7 = 10k Ω,则放大增益: 集成运算放大器电压放大倍数A = I + R7/R4 = I + 100/10 = 11倍。 以采用BH — 0.66型电流互感器为例,一、二次电流变比关系为1:15,对于较小的接地小电流——如1A,经过电流互感器的1:15变比后,次级有电流: 1^-15 = 0.067A 再经电阻电流作电压转换中,即便1:1进行,也只能有0.067V,据此很难推动后续电路。但加上放大增益后,则有: 0.067X11 = 0.74V,即集成运算放大器输出端OUT产生0.74V的变化值,完全可能产生逻辑效应,推动后续电路或进行进一步的A/D采样。集成运算放大器输出端可以直接或远方连接报警电路,也可以进一步驱动放大后连接信号处理设备进行后续信号判断处理。 为避免电流波动产生的报警切换频繁,集成运算放大器可以选用迟滞集成运算放大器,设置迟滞范围以滤除高频电流波动带来的误报。 本技术可以采用直流电池供电,但为避免频繁更换电池,降低成本,也可以将变压器连接的市电直接转化为直流电作为感应电流放大器电源使用。 前文所述的为本技术的各个优选实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
变压器接地线电流感应放大器,用于测量变压器接地线电流,其特征在于,包括电流互感器,所述电流互感器内部为二次侧线圈,所述电流互感器具有中心孔,变压器接地线穿过中心孔,还包括整流二极管、滤波电容、集成运算放大器、基准电压产生器;所述整流二极管正、负极分别连接二次侧线圈起点和集成运算放大器同相输入端,所述滤波电容连接在整流二极管负极和地之间,所述基准电压产生器输出端连接集成运算放大器反相输入端;还包括工作点电压设定电路,所述工作点电压设定电路为串联在感应电流放大器的直流供电端和地之间的第一分压电阻串;所述第一分压电阻串的分压节点连接整流二极管负极。

【技术特征摘要】
1.变压器接地线电流感应放大器,用于测量变压器接地线电流,其特征在于,包括电流互感器,所述电流互感器内部为二次侧线圈,所述电流互感器具有中心孔,变压器接地线穿过中心孔,还包括整流二极管、滤波电容、集成运算放大器、基准电压产生器;所述整流二极管正、负极分别连接二次侧线圈起点和集成运算放大器同相输入端,所述滤波电容连接在整流二极管负极和地之间,所述基准电压产生器输出端连接集成运算放大器反相输入端; 还包括工作点电压设定电路,所述工作点电压设定电路为串联在感应电流放大器的直流供电端和地之间的第一分压电阻串;所述第一分压电阻串的分压节点连接整流二极管负极。2.如权利要求1所述的变压器接地线电流感应放大器,其特征在于,所述基准电压产生器为串联在电流感应放大器的直流供电端和地之间的第二分压电阻串,分压节点基准电压产生器...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴小冬粟和林
申请(专利权)人:国网四川省电力公司电力科学研究院国家电网公司
类型:新型
国别省市:四川;51

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