本发明专利技术提出一种特高压电抗器接地故障判断及处理、消除的装置，其包括接地引出线支撑绝缘子，包括有第一、第二和第三电流互感器的二组电流互感器，由并联的限制阻抗单元、故障消除装置和反向并联的晶闸管组成的电气单元，AD转换接口电路，以及单片机；所述夹件和铁芯的接地引出线穿过第一电流互感器的线圈，然后通过由限制阻抗单元、故障消除装置和二只反向并联的晶闸管组成的并联电路，到达接地端。本发明专利技术提出的装置，可大大减轻了运行人员的工作强度，在监控后台就能实时地在线地监测到夹件、铁芯接地电流值的变化情况，监测精度高，能及时进行故障消除，避免了特高压电抗器故障范围的进一步扩大，保障了电网的安全稳定运行。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电气元件领域，具体涉及一种监控和消除电抗器接地电流的装置。
技术介绍
并联电抗器是高电压、远距离交流输电网络中不可缺少的重要设备，用来补偿长线上的充电电流，消弱电容效应，限制系统工频电压升高和操作过电压，消除同步发电机带空载长线时产生的自励磁现象。特高压输电线路的充电功率大，就单位长度输电线路而言，它的充电功率约是500kV输电线路的4?5倍，需要并联特高压电抗器进行无功补偿。特高压电抗器通常采用单相的油浸电抗器，铁芯和绕组浸在绝缘油中，电抗器额定电压100kV甚至更高。电抗器运行时，其铁芯和夹件必须进行有效可靠地接地，否则夹件、铁芯会通过电容的耦合作用产生悬浮电位，当悬浮电位与电抗器内其他部件的电位差累计达到一定值时，会击穿其间的绝缘，并产生火花放电，严重时还会将电抗器烧损。当特高压电抗器夹件、铁芯发生多点接地时，会使夹件、铁芯分别与地之间形成闭合电流回路，由于夹件、铁芯形成的回路电阻小，在感应电势作用下铁芯和夹件接地电流比正常运行时要大很多，最大时甚至可达上百安培，这么大的接地电流足以造成电抗器的损伤。由于铁芯接地故障及其它异常情况，绝缘油中会产生多种气体。电力部门惯用的检测手段是检测溶解在绝缘油中的故障气体，以及对设备的绝缘油采样后进行气体色谱分析和用钳形电流表测电抗器铁芯外引接地套管的接地下引线的电流，从而获知接地故障情况。专利技术CN202119823U提出的电抗器铁芯接地电流智能在线监测装置，包括以微晶材料为磁芯的电流传感器、信号放大调理设备以及计算机监控显示终端，电流传感器采用浇注环氧的方法封闭在壳体内，用于实时监测显示铁芯接地电流。如果出现故障，需要停电然后进行串接电阻和其他方式来处理，这种停电进行处理方式严重影响到了特高压电网的正常安全运行。
技术实现思路
针对本领域存在的技术问题，本专利技术的目的是提出一种特高压电抗器接地故障判断及处理、消除的装置。本专利技术的另一目的是提出一种特高压电抗器接地故障判断及处理、消除的方法。实现本专利技术目的的技术方案为:一种特高压电抗器铁芯和夹件接地电流监测、控制及消除装置，所述电抗器包括电抗器油箱、电抗器铁芯、位于电抗器铁芯两端的夹件，所述夹件和铁芯均连接有接地引出线，所述接地引出线穿过引出线套管，从电抗器油箱外侧延伸至地面的接地端；所述监测、控制及消除装置包括:二个接地引出线支撑绝缘子，均包括有第一、第二和第三电流互感器的二组电流互感器，均由并联的限制阻抗单元、故障消除装置和二只反向并联的晶闸管组成的二组电气单元，AD转换接口电路，以及单片机；在电抗器油箱的箱体外侧固定设置有夹件的接地引出线支撑绝缘子，所述夹件的接地引出线支撑绝缘子上固定设置有夹件的第一电流互感器、第二电流互感器和第三电流互感器，所述夹件的接地引出线穿过第一电流互感器的一次线圈，然后通过由限制阻抗单元、故障消除装置和二只反向并联的晶闸管组成的并联电路，到达接地端；在电抗器油箱的箱体外侧固定设置有铁芯的接地引出线支撑绝缘子，所述铁芯的接地引出线支撑绝缘子上固定设置有铁芯的第一电流互感器、第二电流互感器和第三电流互感器，所述铁芯的接地引出线穿过第一电流互感器的一次线圈，然后通过并联的限制阻抗单元、故障消除装置和二制反向并联的晶闸管，然后到达接地端；所述铁芯的、和夹件的第一电流互感器、第二电流互感器和第三电流互感器的二次线圈的两端分别连接于所述AD转换接口电路的12个输入端，所述AD转换接口电路的输出端连接所述单片机；所述单片机连接所述的与限制阻抗单元、故障消除装置并联的二只晶闸管的控制端。其中，所述的第一电流互感器、第二电流互感器和第三电流互感器并联连接。优选地，所述限制阻抗单元包括绕组和绝缘筒，所述绕组缠绕在绝缘筒上，绕组上连接有5个分接，每个分接上均设置有由两只反向并联晶闸管组成的开关组，所述绕组的总电阻为1000 Ω O更优选地，所述绕组连接有5个分接，分别为一分接、二分接、三分接、四分接和五分接，每个分接之间的匝数不相同，分接的匝数比为10:40:100:400:1000。其中，所述故障消除装置由变压器、两个反向并联的晶闸管及脉冲电容组成，所述变压器与晶闸管并联支路串联，脉冲电容与变压器和晶闸管串联的支路并联。优选地，所述变压器低压侧电压为220V，高压侧电压为1000V。优选地，所述单片机还连接有显示单元、多点接地故障电流记录单元、多点接地报警器和后台监视电脑。一种大容量变压器多点接地的监测、控制和消除方法，用三个电流互感器分别监控铁芯引出线的接地电流(Ir+Ig)和干扰电流Ig，计算电流互感器数据的差值Ir,当Ir >0.1A，则向铁芯引出线接入阻值为10-1000 Ω的电阻，同时接入容量为2μ F的脉冲电容，对铁芯引出线放电。同样地，用三个电流互感器分别监控夹件引出线的接地电流(Ir+Ig)和干扰电流Ig，计算电流互感器数据的差值Ir，当Ir > 0.1A，则向夹件引出线接入阻值为10-1000 Ω的电阻，同时接入容量为2μ F的脉冲电容，对夹件引出线放电。优选地，用开关组分级控制向铁芯和/或夹件引出线接入的电阻，若接入电阻阻值10 Ω时Ir < 0.1Α，则保持接入一分接电阻；若Ir仍> 0.1Α，则接入阻值40 Ω的二分接电阻，同时断开一分接，此时若lr<0.1Α，则保持接入40Ω的二分接电阻；若&仍>0.1Α，则接入阻值100 Ω的三分接电阻，同时断开二分接电阻，此时若Ir ( 0.1Α，则保持三分接接入的电阻；若Ir仍> 0.1Α，则接入阻值400Ω的四分接电阻，同时断开三分接，此时如果Ir ( 0.1Α，则保持四分接接入的电阻；若&仍> 0.1Α，则接入阻值1000 Ω的五分接电阻。本专利技术的有益效果在于:本专利技术提出的装置，通过三电流互感器分别采集电流，一只电流互感器分别套在夹件或铁芯接地引线上，所测的电流除了夹件或铁芯接地电流Ir外，还有漏磁等其它因素产生的干扰电流Ig，另两只用于检测干扰电流的电流互感器，求其监测数据的平均值为干扰电流Ig。夹件或铁芯接地电流分别为(Ir+Ig)和干扰电流Ig的电流之差。此方法消除了漏磁的干扰，解决了特高压电抗器现场检测数据偏大的问题，提高了测试的准确性。本专利技术提出的装置，可大大减轻了运行人员的工作强度，在监控后台就能实时地在线地监测到夹件、铁芯接地电流值的变化情况，监测精度高，能及时进行故障消除，避免了特高压电抗器故障范围的进一步扩大，保障了电网的安全稳定运行。【附图说明】图1为特高压电抗器内部结构示意图。图2为本专利技术特高压电抗器铁芯和夹件接地电流监测、控制及消除装置的布置示意图。图3为限制阻抗单元的电路图。图4为故障消除装置的电路图。图中，I为特高压电抗器油箱，2为电抗器铁芯，3为下夹件，4为上夹件，5为软接线，6为拉板,7为铁芯接地片,8为夹件小套管当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种特高压电抗器接地故障判断及处理、消除的装置，所述电抗器包括电抗器油箱、电抗器铁芯、位于电抗器铁芯两端的夹件，所述夹件和铁芯均连接有接地引出线，所述接地引出线穿过引出线套管，从电抗器油箱外侧延伸至地面的接地端；其特征在于，所述接地故障判断及处理、消除的装置包括：二个接地引出线支撑绝缘子，均包括有第一、第二和第三电流互感器的二组电流互感器，均由并联的限制阻抗单元、故障消除装置和二只反向并联的晶闸管组成的二组电气单元，AD转换接口电路，以及单片机；在电抗器油箱的箱体外侧固定设置有夹件的接地引出线支撑绝缘子，所述夹件的接地引出线支撑绝缘子上固定设置有夹件的第一电流互感器、第二电流互感器和第三电流互感器，所述夹件的接地引出线穿过第一电流互感器的一次线圈，然后通过由限制阻抗单元、故障消除装置和二只反向并联的晶闸管组成的并联电路，到达接地端；在电抗器油箱的箱体外侧固定设置有铁芯的接地引出线支撑绝缘子，所述铁芯的接地引出线支撑绝缘子上固定设置有铁芯的第一电流互感器、第二电流互感器和第三电流互感器，所述铁芯的接地引出线穿过第一电流互感器的一次线圈，然后通过并联的限制阻抗单元、故障消除装置和二制反向并联的晶闸管，然后到达接地端；所述铁芯的、和夹件的第一电流互感器、第二电流互感器和第三电流互感器的二次线圈的两端分别连接于所述AD转换接口电路的12个输入端，所述AD转换接口电路的输出端连接所述单片机；所述晶闸管的控制端连接所述单片机。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：俞华，王天正，高鹏，杨冬冬，陈昱同，梁基重，芦竹茂，王志鹏，李艳鹏，刘永鑫，
申请(专利权)人：国网山西省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：山西;14
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