專利名稱：變壓器鐵芯電流在線自動控制儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及的是變壓器鐵芯電流檢測控制裝置，具體的是變壓器鐵芯 電流在線自動控制儀。
背景技術(shù)：
在輸變電的行業(yè)中，當110kv以上級的大型電力變壓器發(fā)生多點接地故障 時，將會出現(xiàn)接地電流瞬間猛增的故障現(xiàn)象，這會嚴重地影響大型電力變壓器 的安全運行，且對整個電網(wǎng)的潛在威脅極大。為消除這種事故隱患，需要解決 兩個關(guān)鍵問題， 一個是能即刻的檢測出變壓器多點接地的問題，另一個是能夠 在線的進行自動控制和處理問題，使變壓器在多點接地的故障還沒完全根除的 狀態(tài)下，保障變壓器仍能安全運行，直至進行檢修。
然而目前市場上還沒有在變壓器發(fā)生多點接地故障后，能使變壓器立即、
自動、重新投入安全運行的控制設(shè)備?，F(xiàn)在通常的做法是當發(fā)現(xiàn)接地電流超 限后即認為變壓器多點接地了，為不使故障點擴大，只好斷電檢修，變壓器的 這種一開一關(guān)的操作卻給輸變電的整個系統(tǒng)造成相當大的經(jīng)濟損失。
電力行業(yè)希望能有這樣一種控制設(shè)備，即在輸變電的過程中當變壓器鐵芯 一旦出現(xiàn)多點接地故障后能自動對接地故障電流進行調(diào)節(jié)，使接地故障電流重 新達到安全、相對也是最佳的工作電流值，確保變壓器始終處于安全運行狀態(tài)， 可使變壓器安全運行系數(shù)大幅度提升。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種變壓器鐵芯電流在線自動控制儀，解決目前
尚未有大型電力變壓器尤其是110kv以上級的變壓器在發(fā)生鐵芯多點接地故障 后，能調(diào)節(jié)使變壓器立即、自動、重新進入安全運行狀態(tài)的自動控制設(shè)備的問題。
為實現(xiàn)上述發(fā)明目的而采用的技術(shù)方案是
變壓器鐵芯電流在線自動控制儀，包括成品件GLB鐵芯接地電流變換器、 成品件PWR電源變換器、GPR全密封直流驅(qū)動可變電阻器、GDX電流檢測顯 示器、GDM跟蹤驅(qū)動器；所述PWR電源變換器輸出三路分別連接GPR全密封 直流驅(qū)動可變電阻器、GDX電流檢測顯示器、GDM跟蹤驅(qū)動器；其結(jié)構(gòu)特點 是
所述GLB鐵芯接地電流變換器的一次側(cè)的一個端子通過導線與變壓器的鐵
芯接地端子相連接，另一個端子通過導線與GPR全密封直流驅(qū)動可變電阻器的 盤型變阻器Rc的固定阻值端A端相連接，GPR全密封直流驅(qū)動可變電阻器的 盤型變阻器Ro的固定阻值另—端B端接地GLB鐵芯接地電流變換器的二次 側(cè)輸出連接GDX電流檢測顯示器輸入端，同時經(jīng)GDX電流檢測顯示器連接到 GDM跟蹤驅(qū)動器的輸入端。
上述的GPR全密封直流驅(qū)動可變電阻器，包括盤型變阻器Rc、限位開關(guān) K3、 K4和復位開關(guān)K,、 K2;所述盤型變阻器Ro的兩個端點處分別裝設(shè)有限位 開關(guān)&、 K4，盤型變阻器Rc的固定阻值端A和B并接一常閉接點Cz，盤型變 阻器Rc滑動電阻端C的轉(zhuǎn)軸上裝設(shè)一凸輪，復位開關(guān)K,、 K2裝設(shè)在凸輪處， 盤型變阻器Ro的滑動電阻端C的轉(zhuǎn)軸經(jīng)減速器與電動機M的軸相連接，電動 機M線圈的正端經(jīng)起互鎖驅(qū)動作用的繼電器J，的接點J,.,連接電源正極，經(jīng)起 互鎖驅(qū)動作用的繼電器J2的接點J2.,連接電源負極。電動機M線圏的負端經(jīng)接 點Jw接到電源負極，同時經(jīng)接點12.，接到電源正極。
上述的GDM跟蹤驅(qū)動器，包括信號處理單元、比較單元、驅(qū)動單元所述 信號處理單元包括放大芯片Id、 二極管Dp D2、電阻R,、 R2、 R3,由GLB鐵 芯接地電流變換器二次側(cè)輸出的接地電流IG進入到GDX電流檢測顯示器，轉(zhuǎn) 換成IGt后送入信號處理單元，即信號從D端連接到輸入電阻R,的一端，電阻 R,的另一端接到芯片Id的輸入端，芯片IC,的輸出端同時連接二極管D，的負 端和D2的正端，二極管D,的正端連接到芯片IC,的輸入端，二極管D2的負端 經(jīng)反饋電阻R2接到芯片ICt的輸入端，二極管Dz的負端同時經(jīng)電阻R3接地， 二極管D2的負端又經(jīng)r型濾波器電阻Rs和電容C，接到比較單元。
所述比較單元包括芯片IC2、 IC3、輸入電阻R4、 R6、 R7、 Rg組成；經(jīng)信號 處理整形后的IGm經(jīng)電阻R4接到芯片IC2的輸入端，IGm同時經(jīng)電阻118接到 芯片IC3的反向輸入端，芯片IC3的正向輸入端和芯片IC2的反向輸入端分別連 接到人為設(shè)定的最大電流值Imref和安全電流值Inref的信號源上。
所述驅(qū)動單元包括芯片QD，、 QD2、 QD3、互鎖驅(qū)動繼電器J,、 J2、控制繼 電器J3;由芯片IC2、 IC3的輸出端連接到隔離器OP的輸入端，限位開關(guān)K3通
過二極管D4與芯片IC2輸出端連接、限位開關(guān)K4通過二極管D5與芯片IC3輸出
端連接，限位開關(guān)K3、 K4的另一端接地，由隔離器OP的輸出端分別連接到芯 片QD,、 QD2、 QD3的輸入端，功率驅(qū)動芯片QD，、 QD2、 QD3的輸出分別對應
連接到互鎖驅(qū)動繼電器J，、 J2及控制繼電器J3線圈的一端，繼電器J,、 J2 、 J3
線圈的另一端共同接地，復位開關(guān)K,、 K2的一端分別接芯片QD,、 QD2^I輸出 端，復位開關(guān)K,、 K2的另一端經(jīng)Cz常閉觸點接地。Cz的線圈一端連接到芯片
QD3的輸出端，另一端經(jīng)控制繼電器J3的常開的觸點接地。
工作原理
當變壓器鐵芯正常接地時，GLB鐵芯接地電流變換器檢測到一基本的、安 全的接地電流IG，由GDX電流檢測顯示器顯示其電流IG的實際值。
當變壓器鐵芯出現(xiàn)多點接地故障時，IG會隨接地的嚴重程度、位置、點數(shù) 的不同而出現(xiàn)不同的增值，以至有時可能大幅度增加，在GDM跟蹤驅(qū)動器的比 較單元中IG大于人為設(shè)定的鐵芯多點接地故障電流值Imref時,GDM跟蹤驅(qū)動 器立即發(fā)出指令使GPR全密封直流驅(qū)動可變電阻器中的Cz接點斷開，使GPR 全密封直流驅(qū)動可變電阻器立即投入接地環(huán)路，使IG得到限制，由于Cz未斷 開前繼電器J" J2只受K,、 K2兩復位開關(guān)控制，所以只有K,、 K2均斷開的位置 才是變阻器滑動電阻端的位置，將該點設(shè)計在1/2 Ro處作為復位點，可保證變 阻器按1/2Ro原則投入接地回路確保安全限流。GDM跟蹤驅(qū)動器按自動跟蹤變 壓器在無鐵芯多點接地時安全運行的最佳電流的值Inref進行驅(qū)動，使GLB鐵 芯接地電流變換器檢測到的IG等于Inref時比較單元中的IC3發(fā)出停止驅(qū)動指 令。變壓器鐵芯電流在線控制儀一直處于動態(tài)監(jiān)測狀態(tài)，使變壓器在出現(xiàn)鐵芯 多點接地后，立即、重新、自動地進入安全運行。實現(xiàn)了自動將鐵芯多點接地 故障電流控制在最佳安全值的狀態(tài)。
本實用新型設(shè)計合理、結(jié)構(gòu)嚴謹、能在變壓器鐵芯出現(xiàn)多點接地故障后， 使其立即在線進入自動接地故障電流的自動調(diào)節(jié)狀態(tài)，自動使接地故障電流重 新實現(xiàn)最佳電流值，確保變壓仍處于安全運行狀態(tài)，使主變安全運行系數(shù)大幅 度提升。本實用新型性能穩(wěn)定、運行可靠、適宜輸變電行業(yè)的使用。需要說明 的是，在不改變本實用新型構(gòu)思與原理的前提下，還可以對本實用新型做出若 干的改變或變形，這同樣屬于本實用新型的保護范圍。


圖1是本實用新型實施例結(jié)構(gòu)示意框圖。
圖2是本實用新型GPR全密封直流驅(qū)動可變電阻器電路示意圖。 圖3是本實用新型GDM跟蹤驅(qū)動器電路示意圖。
具體實施方式
實施例
變壓器鐵芯電流在線自動控制儀，包括GLB鐵芯接地電流變換器3、 GPR 全密封直流驅(qū)動可變電阻器6、 GDX電流檢測顯示器4、 GDM跟蹤驅(qū)動器7、 PWR電源變換器5， PWR電源變換器5輸出三路分別連接GPR全密封直流驅(qū) 動可變電阻器6、 GDX電流檢測顯示器4、 GDM跟蹤驅(qū)動器7;將成品件GLB 鐵芯接地電流變換器3、成品件PWR電源變換器5、 GPR全密封直流驅(qū)動可變 電阻器6、 GDX電流檢測顯示器4和GDM跟蹤驅(qū)動器7裝設(shè)在一柜內(nèi)。
如圖1所示，變壓器1的鐵芯接地端子2通過導線連接到GLB鐵芯接地電 流變換器3的一次側(cè)的一個輸入端，GLB鐵芯接地電流變換器3的一次側(cè)的另 一輸入端連接GPR全密封直流驅(qū)動變阻器6的盤型變阻器RG的固定阻值端A 端，盤型變阻器Ro的固定阻值另一端B端接地。
接地電流IG經(jīng)GLB鐵芯接地電流變換器3變換后輸出連接到GDX電流檢 測顯示器4的輸入端，經(jīng)變換為IGm輸出，連接到GDM跟蹤驅(qū)動器7。
如圖2所示，盤形變阻器Ro的兩個端點處分別裝設(shè)有限位井關(guān)K3、 K4，盤 型變阻器Ro的固定阻值端A端和B端并接一個常閉接點Cz，盤型變阻器Ro 的滑動電阻端C端的轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有凸輪，凸輪處裝設(shè)有復位開關(guān)K，、 K2,盤型 變阻器Re的滑動電阻端C端的轉(zhuǎn)軸經(jīng)減速器8與電動機M的軸相連接，電動 機M線圈的正端經(jīng)互鎖驅(qū)動繼電器J,的接點連接電源正極、同時經(jīng)互鎖驅(qū) 動繼屯器J2的接點J2.，連接電源負極。電動機M線圈的負端經(jīng)接點Jw接到電源 負極、同時經(jīng)接點Jw接到電源正極。
接地電流IG由GLB鐵芯接地電流變換器3的二次側(cè)經(jīng)GDX電流檢測顯示 器后，連接到電阻R,的一端D，如圖3所示，電阻Ri的另一端接到芯片IC,的 輸入端，芯片IC,的輸出端同時連接二極管D,的負端和D2的正端，二極管D, 的正端連接到芯片Id的輸入端，二極管Dz的負端經(jīng)反饋電阻R2接到芯片IC， 的輸入端，二極管D2的負端同時經(jīng)電阻R3接地，二極管D2的負端經(jīng)r型濾波 電阻R5和電容d接到比較單元。
比較單元包括芯片IC2、 IC3、輸入電阻R4、 R 、 R7、 Rg;經(jīng)信號處理整形 后的IGm經(jīng)電阻R4接到芯片IC2的輸入端，IGm同時經(jīng)電阻Rg接到芯片IC3 的反向輸入端，芯片IC3的正向輸入端和芯片IC2的反向輸入端連接到人為設(shè)定 的最大電流值Imref和安全電流值Inref的信號源上。
驅(qū)動單元包括芯片QD,、 QD2、 QD3、互鎖驅(qū)動繼電器J,、 J2、控制繼電器 J3 ;由比較單元芯片IC2、 IC3的輸出端連接到隔離器OP的輸入端，限位開關(guān)
K3通過二極管D4與芯片IC2輸出端連接，限位開關(guān)K4通過二極管D5與芯片IC3
輸出端連接，限位開關(guān)K3、 K4的另一端接地，由隔離器OP的輸出端分別連接 到芯片QD,、 QDz、 QD3的輸入端，功率驅(qū)動芯片QD,、 QE>2、 QD3的輸出分別
對應連接到互鎖驅(qū)動繼電器J,、 J2及控制繼電器J3的線圈一端，繼電器J,、 J2 、
J3的線圈的另一端共同接地，復位開關(guān)K,、 K2的一端接芯片QD,、 QD2的輸出 端，另一端經(jīng)Cz常閉觸點接地。Cz的線圏一端連接到QD3的輸出端，另一端經(jīng) 控制繼電器J3的常開的觸點接地。
權(quán)利要求1、變壓器鐵芯電流在線自動控制儀，包括GLB鐵芯接地電流變換器(3)、PWR電源變換器(5)、GPR全密封直流驅(qū)動可變電阻器(6)、GDX電流檢測顯示器(4)、GDM跟蹤驅(qū)動器(7)；所述PWR電源變換器(5)輸出三路分別連接GPR全密封直流驅(qū)動可變電阻器(6)、GDX電流檢測顯示器(4)、GDM跟蹤驅(qū)動器(7)；其特征在于所述GLB鐵芯接地電流變換器(3)一次側(cè)的一端通過導線與變壓器(1)的鐵芯接地端子(2)相連接，另一端通過導線與GPR全密封直流驅(qū)動可變電阻器(6)的A端連接，GPR全密封直流驅(qū)動可變電阻器(6)的B端接地；GLB鐵芯接地電流變換器(3)的二次側(cè)輸出連接GDX電流檢測顯示器(4)的輸入端，又經(jīng)GDX電流檢測顯示器(4)連接到GDM跟蹤驅(qū)動器(7)的輸入端。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的變壓器鐵芯電流在線自動控制儀，其特征在于 上述的GPR全密封直流驅(qū)動可變電阻器(6)，包括盤型變阻器&、限位開關(guān)K" K4和復位開關(guān)K,、 K2;所述盤型變阻器Ro的兩個端點處分別裝設(shè)有限 位開關(guān)&、 K4，盤型變阻器Rc,的固定阻值端A和B并接一個常閉接點Q2，盤 型變阻器Rc的滑動電阻端C的轉(zhuǎn)軸上裝設(shè)有一凸輪，復位開關(guān)K,、 K2裝設(shè)在 凸輪處，盤型變阻器Ro的滑動電阻端C的轉(zhuǎn)軸經(jīng)減速器(8)與電動機M的軸 相連接，電動機M線圈的正端經(jīng)互鎖驅(qū)動繼電器J，的接點連接電源正極、 同時經(jīng)互鎖驅(qū)動繼電器J2的接點Jw連接電源負極。電動機M線圈的負端經(jīng)接 點Jw接到電源負極，同時經(jīng)接點J2_,接到電源正極。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的變壓器鐵芯電流在線自動控制儀，其特征在于-所述GDM跟蹤驅(qū)動器(7)，包括信號處理單元、比較單元、驅(qū)動單元；所述信號處理單元包括放大芯片IQ、 二極管D,、 D2、電阻R,、 R2、 R3，由GLB 鐵芯接地電流變換器(3)的二次側(cè)輸出的接地電流IG連接到GDX電流檢測顯 示器(4)，轉(zhuǎn)換成IGt后連接到輸入電阻R,的D端，電阻R,的另 一端接到芯片 IC,的輸入端，芯片Id的輸出端同時連接二極管D,的負端和D2的正端，二極 管D，的正端連接到芯片IQ的輸入端，二極管D2的負端經(jīng)反饋電阻R2接到芯 片IC,的輸入端，二極管D2的負端同時經(jīng)電阻R3接地，二極管D2的負端又經(jīng)r 型濾波電阻R5和電容C,接到比較單元；所述比較單元包括芯片IC2、 IC3、輸入電阻R4、 R6、 R7、 Rs;由r型濾波 電阻R5和電容C,輸出的IGm連接到電阻R4后又連接到芯片IC2的輸入端，IGm 同時經(jīng)電阻Rb接到芯片IC3的反向輸入端，芯片IC3的正向輸入端和芯片IC2的 反向輸入端分別連接到人為設(shè)定的最大電流值Imref和安全電流值Inref的信號 源上；所述驅(qū)動單元包括芯片QD,、 QD2、 QD3、互鎖驅(qū)動繼電器Ji、 J2、控制繼 電器J3;由芯片IC2、 IC3的輸出端連接到隔離器OP的輸入端，限位開關(guān)K3通 過二極管D4與芯片IC2的輸出端連接，限位開關(guān)K4通過二極管Ds與芯片IC3 的輸出端連接，限位開關(guān)K3、 K4的另一端接地，由隔離器OP的輸出端分別連 接到芯片QD,、 QD2、 QD3的輸入端，功率驅(qū)動芯片QD" QD2、 QD3的輸出分別對應連接到互鎖驅(qū)動繼電器J,、 J2及控制繼電器J3的線圈的一端，繼電器J,、J2 、 J3線圈的另一端共同接地，復位開關(guān)K,、 K2的一端分別接芯片QD，、 QD2的輸出端，復位開關(guān)K,、 K2的另一端經(jīng)Cz常閉觸點接地；Cz的線圈的一端連接到芯片QD3的輸出端，另一端經(jīng)控制繼電器J3的常開的觸點接地。
專利摘要變壓器鐵芯電流在線自動控制儀，包括GLB鐵芯接地電流變換器、GPR全密封直流驅(qū)動可變電阻器、GDX電流檢測顯示器、GDM跟蹤驅(qū)動器；接地電流IG接到GDM跟蹤驅(qū)動器，其驅(qū)動單元通過互鎖驅(qū)動繼電器J₁、J₂及控制繼電器J₃、接點CZ連接到GPR全密封直流驅(qū)動可變電阻器的電動機控制回路，通過復位開關(guān)K₁、K₂復位，用限位開關(guān)K₃、K₄的限位控制，實現(xiàn)按1/2R_G原則控制盤型電阻器自動進入安全運行狀態(tài)。本實用新型設(shè)計合理、結(jié)構(gòu)嚴謹、能在變壓器鐵芯出現(xiàn)多點接地故障后，立即在線進入自接地故障電流的自動調(diào)節(jié)狀態(tài)，自動使接地故障電流重新實現(xiàn)最佳電流值，確保變壓器仍處于安全運行狀態(tài)，使主變安全運行系數(shù)大幅度提升。本實用新型性能穩(wěn)定、運行可靠、適宜輸變電行業(yè)的使用。
文檔編號H02H3/20GK201004549SQ20072001010
公開日2008年1月9日 申請日期2007年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月12日
發(fā)明者宇 張 申請人:宇 張