串补火花间隙分压器回路的在线监测电路制造技术

本实用新型专利技术提供一种串补火花间隙分压器回路的在线监测电路，所述串补火花间隙分压器回路包括均压环节和电压取样环节；所述电压取样环节包括与所述均压环节串联的电容C；所述在线监测电路包括取样电压输入模块、串补电流输入模块和比较模块；所述取样电压输入模块的输入端连接电容C两端电压，输出端连接比较模块的输入端；所述串补电流输入模块的输入端连接串联电容器的电流信号，输出端连接比较模块的输入端；所述比较模块的输出端显示所述串补火花间隙分压器回路的运行状态。使运行人员能及时掌握分压器回路的工作情况，避免不必要的担心，确保线路故障时火花间隙的可靠触发点火，大大提高了火花间隙工作可靠性。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电子或电カ
，具体涉及ー种串补火花间隙分压器回路在线监测电路。
技术介绍
在现有线路上加装串联电容器补偿(简称串补)装置，能有效缩短线路的电气距离，同时对土地资源的占用极小，它还是提高输电线路输送能力的经济而且有效的技术手段。串联电容器补偿装置由串联电容器、金属氧化物限压器MOV、火花间隙等主要设备构成，其中火花间隙是MOV的主保护和串联电容器的后备保护，因此对其工作可靠性有很高的要求，其中火花间隙分压器是火花间隙的重要附属设备，火花间隙分压器的工作状态直接关系到在线路故障时火花间隙能否正常触发，是保证火花间隙可靠安全工作关键之o在装设有串补装置的线路中，当线路发生故障或是相邻线路发生故障，线路电流流过串联电容器，在串联电容器两端产生较高的电压。为了防止在故障电流情况下，串联电容器两端的过电压造成电容器的损坏，这时就需要触发火花间隙，快速旁路串补串联电容器，此时，串补控制保护装置将向火花间隙触发控制电路发出触发命令，而火花间隙控制电路在接收到串补保护系统发来的触发命令后，判断间隙所承受的电压是否达到了预设的电压值，即门槛电压，只有在判断达到或超过门槛电压值后，才会发出点火脉冲，火花间隙触发控制电路就是通过分压器回路取得间隙两端的实时电压。一旦火花间隙分压器回路器出现故障，导致火花间隙触发控制电路无法获得准确的电压值，从而可能引起误动作。
技术实现思路
本技术提供一种串补火花间隙分压器回路在线监测电路，使运行人员能及时掌握分压器回路的工作情况，避免不必要的担心，确保线路故障时火花间隙的可靠触发点火，大大提高了火花间隙工作可靠性。本技术提供一种串补火花间隙分压器回路在线监测电路，所述串补火花间隙分压器回路包括均压环节和电压取样环节；所述电压取样环节包括与所述均压环节串联的电容C ;所述在线监测电路包括取样电压输入模块、串补电流输入模块和比较模块；所述取样电压输入模块的输入端连接电容C两端电压，输出端连接比较模块的输入端；所述串补电流输入模块的输入端连接串联电容器的电流信号，输出端连接比较模块的输入端；所述比较模块的输出端显示所述串补火花间隙分压器回路的运行状态。本技术提供的第一种优选实施例中在取能用电流互感器二次回路中串入一个测量CT获得串联电容器的电流信号，所述串联电容器的电流信号连接串补电流输入模块的输入端。本技术提供的第二种优选实施例中所述均压环节包括串联的电容Cl、C2、C3和C4 ;所述取样电压输入模块包括两级运算放大电路U1B、U2B和有效值转换芯片A，所述电容C两端电压依次通过所述U1B、U2B和有效值转换芯片A。本技术提供的第三种优选实施例中所述串补电流输入模块包括一级运算放大电路U2A和有效值转换芯片B，所述串联电容器的电流信号依次通过所述U2A和有效值转换芯片B。本技术提供的第四种优选实施例中所述比较模块包括差分运算放大器U3A、反相运算放大器U3B和两个比较器U4A、U4B ；所述U3A的输入端连接所述取样电压输入模块的输出端和所述串补电流输入模 块的输出端；所述U3B的输入端连接所述取样电压输入模块的输出端；所述U4A的输入端连接所述U3B的输出端和所述取样电压输入模块的输出端；所述U4B的输入端连接所述U3A的输出端和所述取样电压输入模块的输出端。本技术提供的第五种优选实施例中所述U4A和所述U4B为OC门结构，输出端相连接。本技术提供的第六种优选实施例中所述U3A的输入端的负向端ロ连接所述取样电压输入模块的输出端，正向端ロ连接所述串补电流输入模块的输出端；所述U3B的输入端的负向端ロ连接所述取样电压输入模块的输出端；所述U4A的输入端的负向端ロ连接所述U3B的输出端，正向端ロ连接所述取样电压输入模块的输出端；所述U4B的输入端的负向端ロ连接所述U3A的输出端，正向端ロ连接所述取样电压输入模块的输出端。本技术提供的一种串补火花间隙分压器回路在线监测电路的有益效果有I、本技术提供的一种串补火花间隙分压器回路在线监测电路，设置电压取样环节，提出针对串补火花间隙分压器回路在线监测的思想，可广泛应用在超高压或特高压串补装置中，使运行人员能及时掌握分压器回路的工作情况，避免不必要的担心，确保线路故障时火花间隙的可靠触发点火，大大提高了火花间隙工作可靠性；2、通过在取能用电流互感器二次回路中串入一个测量CT获得串联电容器的电流信号，在不增加任何设备的情况下实现对串联电容器电流的測量；3、比较器U4A和U4B为OC (Open Collector，集电极开路)门结构，二者输出相连后可以实现“与门”功能，简化了电路；4、设定U分压和Uct的关系式为a UCT彡U分压彡b UCT，其中a和b为预设的误差系数，这两个系数保证当电容分压器某一只电容器损坏时U分压不能满足上面的关系式，并且a和b的大小可以通过调节比较器各电阻值来实现，满足电和Uct可以存在一定的误差的范围内。附图说明图I为本技术提供的一种串补火花间隙分压器回路在线监测电路的结构原理框图；图2为本技术提供的一种串补火花间隙分压器回路在线监测电路的工作原通图；图3为本技术提供的一种串补火花间隙分压器回路在线监测电路的电路图；图4为本技术提供的一种串补火花间隙分压器回路在线监测的方法流程图；图5为本技术提供的比较模块实现在线监测串补火花间隙分压器回路的方法流程图。具体实施方式串补装置包括并联的串联电容器、火花间隙和串补火花间隙分压器回路，本技术提供一种串补火花间隙分压器回路在线监测电路，该分压器回路设置均压环节和电压取样环节，其中，均压环节为串联的电容Cl、C2、C3和C4，电压取样环节为电容C，电容C与均压环节串联，即C1、C2、C3、C4和C串联。本技术提供的监测电路的具体结构原理框图如图I所示，由图I可知，该监测电路包括取样电压输入模块、串补电流输入模块和比较模块，取样电压输入模块的输入端连接电容C两端电压，输出端连接比较模块的输入端；串补电流输入模块的输入端连接串联电容器的电流信号，输出端连接比较模块的输入端；比较模块的输出端显示所述串补火花间隙分压器回路的运行状态。取样电压输入模块输入电容C两端电压并将其放大后转换成取样直流电压信号U 输出，同时串补电流输入模块输入串联电容器的电流信号并将其放大后转换成串补直流电压信号UCT。比较模块通过比较输入的和Uct，对该分压器回路的运行状态进行在线监測。图2为本技术提供的一种串补火花间隙分压器回路在线监测电路的工作原理图，由图2可知，其中，监测电路的串补电流输入模块是通过在取能用电流互感器二次回路中串入一个测量CT获得串联电容器的电流信号。图3为本技术提供的一种串补火花间隙分压器回路在线监测电路的电路图，由图3可知，取样电压输入模块包括两级运算放大电路U1B、U2B和有效值转换芯片A，UlB和U2B将电容C两端电压进行放大调理，有效值转换芯片A将放大调理后的信号转换成直流电压信号U分压。串补电流输入模块包括一级运算放大电路U2A和有效值转换芯片B，U2A将串联电容器的电流信号放大调理成电压信号，有效值转换芯片B将放大调理后的信号转换成直流电压信号Uct。比较模块包括差分运本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种串补火花间隙分压器回路的在线监测电路，其特征在于，所述串补火花间隙分压器回路包括均压环节和电压取样环节；所述电压取样环节包括与所述均压环节串联的电容C；所述在线监测电路包括取样电压输入模块、串补电流输入模块和比较模块；所述取样电压输入模块的输入端连接电容C两端电压，输出端连接比较模块的输入端；所述串补电流输入模块的输入端连接串联电容器的电流信号，输出端连接比较模块的输入端；所述比较模块的输出端显示所述串补火花间隙分压器回路的运行状态。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李国富，余辉，李志远，李永亮，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院，
类型：实用新型
国别省市：