專利名稱：一種變壓器平衡繞組外接避雷器運(yùn)行狀態(tài)的判斷方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電壓變送技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種變壓器平衡繞組外接避雷器運(yùn)行 狀態(tài)的判斷方法。
背景技術(shù)：
在電力系統(tǒng)中運(yùn)行著大量的高壓電氣設(shè)備，其電力變壓器的安全性直接關(guān)系到電 網(wǎng)的安全運(yùn)行。電力變壓器平衡繞組也稱為穩(wěn)定繞組或第三繞組，是一種輔助的三角形聯(lián) 接繞組。在中性點(diǎn)不接地的全星形連接變壓器中，平衡繞組用來為零序電流和勵(lì)磁電流中 的三次諧波分量提供回路。電力變壓器平衡繞組外接避雷器正常工作時(shí)，可以有效降低平 衡繞組所可能遭遇的各種過電壓，為變壓器安全運(yùn)行提供保障。然而，氧化物避雷器由于閥 片老化、電氣性能變壞等原因常常導(dǎo)致各種故障，爆炸事故也時(shí)有發(fā)生，一旦避雷器發(fā)生故 障，就可能造成變壓器短路運(yùn)行的嚴(yán)重事故，威脅到電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。目前，許多避雷器監(jiān)測儀生產(chǎn)廠家紛紛推出了相關(guān)監(jiān)測產(chǎn)品，但其產(chǎn)品的工作原 理都是通過監(jiān)測避雷器的泄漏電流來實(shí)現(xiàn)的。避雷器在良好運(yùn)行環(huán)境下正常工作時(shí)的泄漏 電流約為0. 1 0.25mA。除了由于本身內(nèi)部原因可以造成避雷器泄漏電流增大以外，在陰 雨天或外絕緣污穢程度較高時(shí)，避雷器泄漏電流也會(huì)增加十幾倍，而且溫度對避雷器泄漏 電流的大小也產(chǎn)生一定影響。對這種一果多因的現(xiàn)象，很難根據(jù)泄漏電流的變化對避雷器 是否存在內(nèi)部故障做出準(zhǔn)確判斷。雖然某些廠家采用了對避雷器的內(nèi)、外泄漏電流進(jìn)行分 析處理的技術(shù)，以期避免大氣條件的影響，但由于變壓器所處的運(yùn)行環(huán)境與氣候條件變化 較大，狀態(tài)判斷效果不甚理想，利用監(jiān)測泄漏電流的方式來分析避雷器運(yùn)行狀態(tài)仍存在一 定的不確定性。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種變壓器平衡繞組外接避雷器運(yùn)行狀 態(tài)的判斷方法，摒棄了通過監(jiān)測避雷器泄漏電流進(jìn)行狀態(tài)判斷的傳統(tǒng)方法，綜合運(yùn)用了變 壓技術(shù)、電磁隔離等技術(shù)，判斷結(jié)果不受運(yùn)行環(huán)境狀態(tài)和電壓波動(dòng)的影響。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下將電壓變送器跨接在三相避雷器的任意一相的兩端，通過監(jiān)測電壓變送器兩端的 電壓來判斷三相避雷器的運(yùn)行狀態(tài)，具體狀態(tài)判斷如下(1)當(dāng)電壓變送器兩端電壓為變壓器平衡繞組線電壓的1/V^倍時(shí)，三相避雷器運(yùn) 行良好；(2)當(dāng)電壓變送器兩端電壓為0時(shí)，與其連接的一相避雷器已損壞；(3)當(dāng)電壓變送器兩端電壓為變壓器平衡繞組的線電壓時(shí)，另外兩相避雷器中的 一相已損壞。本發(fā)明監(jiān)測結(jié)果不受運(yùn)行環(huán)境污穢程度和電壓波動(dòng)的影響，從而確保能夠準(zhǔn)確、 及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，并在第一時(shí)間排除避雷器故障，為電力變壓器的安全運(yùn)行提供可靠保障；所采用的電壓變送器結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕，利用電壓變送技術(shù)實(shí)現(xiàn)了電量的隔離與變 換，具有輸出信號穩(wěn)定、精確、抗干擾能力強(qiáng)、損耗低、不受環(huán)境因素影響等特點(diǎn)，4 20mA 的標(biāo)準(zhǔn)電流輸出為工控機(jī)現(xiàn)場采集信號提供了便捷，進(jìn)而使對避雷器運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān) 測成為可能，并提高了系統(tǒng)抗干擾能力和數(shù)據(jù)的精確度。


附圖為本發(fā)明的原理示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述本實(shí)施例中的電壓變送器采用由山東泰開變壓器有限公司專門為本發(fā)明方法而 研制的型號為RMPT-20/10. 5的電壓變送器。電壓變送器的作用原理是將一次變壓的交流電壓再次降壓，經(jīng)電磁隔離、整流、信 號放大后輸出4 20mA的電流信號，把經(jīng)過變換的低壓電壓與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)完全隔離，避 免系統(tǒng)受到強(qiáng)信號的干擾，從而提高系統(tǒng)的可靠性。通過電壓變送器實(shí)現(xiàn)對變壓器平衡繞組外接避雷器的在線監(jiān)測，首先要解決將高 電壓變換為低電壓的技術(shù)實(shí)現(xiàn)問題，包括需要考慮降壓裝置的絕緣水平、準(zhǔn)確等級、低壓輸 出端所帶負(fù)載大小等參數(shù)。由于需要應(yīng)用于不同的露天運(yùn)行現(xiàn)場，降壓裝置設(shè)計(jì)時(shí)還要考 慮污穢等級、海拔高度、環(huán)境溫度等因素。由于安裝位置的局限性，降壓裝置要盡量做到體 積小、重量輕、外形精致美觀，這就需要綜合考慮降壓裝置的變比、準(zhǔn)確等級等參數(shù)之間的 關(guān)系。其次是解決將低電壓信號變換為4 20mA工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)電流信號的技術(shù)問題，由于結(jié)構(gòu) 要求的限制，降壓裝置的二次電壓不能太低。為解決將高電壓變換到低電壓的技術(shù)問題，本發(fā)明中的電壓變送器采用絕緣性能 較好的絕緣材料和高性能的硅鋼片，在保證性能要求的條件下，制造出結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、 重量輕、外形美觀、損耗低的降壓裝置。該降壓裝置技術(shù)參數(shù)如下額定絕緣水平12/42/75kV ；污穢等級IV級；準(zhǔn)確等級IOP ；海拔高度1000m;環(huán)境溫度_40 +55 °C。變壓器平衡繞組一般為三角形接線，各端子用套管引出，并通過避雷器接地，如附 圖所示，以在b相避雷器兩端跨接電壓變送器為例，避雷器正常工作時(shí)，Pa、Pb、Pc三點(diǎn)的 對地電壓均為平衡繞組線電壓的Ι/V^倍，電壓變送器兩端的電壓也為平衡繞組線電壓的 1/力倍；當(dāng)b相避雷器損壞而發(fā)生短路故障時(shí)，電壓變送器兩端電壓將降為零；而當(dāng)a相或 c相避雷器損壞發(fā)生短路故障時(shí)，電壓變送器兩端的電壓將上升為平衡繞組線電壓。只要在 平衡繞組的任一相避雷器兩端跨接電壓變送器，根據(jù)電壓變送器兩端電壓的變化情況，就 可以對三相避雷器的運(yùn)行狀況做出判斷。因此，以在b相避雷器兩端跨接電壓變送器為例，本發(fā)明提供的變壓器平衡繞組 外接避雷器運(yùn)行狀態(tài)的判斷方法具體如下
當(dāng)電壓變送器兩端電壓為平衡繞組線電壓的1/力倍時(shí)，三相避雷器運(yùn)行良好；當(dāng)電壓變送器兩端電壓為0時(shí)，b相避雷器已損壞；當(dāng)電壓變送器兩端電壓為平衡繞組的線電壓時(shí)，a相或c相避雷器中的一相已損 壞。根據(jù)判斷結(jié)果，及時(shí)更換故障避雷器，避免由于兩相同時(shí)損壞造成 變壓器短路事 故。
權(quán)利要求
一種變壓器平衡繞組外接避雷器運(yùn)行狀態(tài)的判斷方法，其特征在于，將電壓變送器跨接在三相避雷器的任意一相的兩端，通過監(jiān)測電壓變送器兩端的電壓來判斷三相避雷器的運(yùn)行狀態(tài)，具體狀態(tài)判斷如下(1)當(dāng)電壓變送器兩端電壓為變壓器平衡繞組線電壓的倍時(shí)，三相避雷器運(yùn)行良好；(2)當(dāng)電壓變送器兩端電壓為0時(shí)，與其連接的一相避雷器已損壞；(3)當(dāng)電壓變送器兩端電壓為變壓器平衡繞組的線電壓時(shí)，另外兩相避雷器中的一相已損壞。FSA00000078604700011.tif
全文摘要
本發(fā)明公開了一種變壓器平衡繞組外接避雷器運(yùn)行狀態(tài)的判斷方法，將電壓變送器跨接在三相避雷器的任意一相的兩端，通過監(jiān)測電壓變送器兩端的電壓來判斷三相避雷器的運(yùn)行狀態(tài)，具有輸出信號穩(wěn)定、精確、抗干擾能力強(qiáng)、損耗低、不受環(huán)境因素影響等特點(diǎn)，4～20mA的標(biāo)準(zhǔn)電流輸出為工控機(jī)現(xiàn)場采集信號提供了便捷，進(jìn)而使對避雷器運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測成為可能，并提高了系統(tǒng)抗干擾能力和數(shù)據(jù)的精確度。
文檔編號G01R31/00GK101813731SQ20101015614
公開日2010年8月25日 申請日期2010年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月20日
發(fā)明者楊俊海, 梁忠志, 蘇明 申請人:山東泰開變壓器有限公司