一种变压器铁芯接地电流自动控制装置及其使用方法与流程

1.本技术涉及电工设备检修领域，尤其涉及一种变压器铁芯接地电流自动控制装置及其使用方法。


背景技术：

2.目前电力系统运行有大量的老旧变压器，其绝缘性能有不同程度的下降，特别是变压器器身内部发热量大的地方，如铁芯、绕组等部件，铁芯的绝缘性能降低后会出现铁芯多点接地，主要表现在可测量铁芯的接地引下线接地电流超过标准规定值，严重时产生过热和局部放电而损坏铁芯，造成变压器起火、爆炸。铁芯出现多点接地在现场无法处理，必须返厂检修，有时因供电系统原因不能及时停电处理，危及了变压器安全运行和电力系统安全运行，为了解决这一问题，通常采用临时在铁芯接地线上串联电阻降低接地电流方法，暂时缓解。
3.变压器的铁芯接地电流测量是日常巡视的检测项目之一，但是日常巡视按一定周期进行的，这样不可避免存在非巡视时产生铁芯多点接地，就存在了不能及时处理的风险，直接危及了变压器安全运行。


技术实现要素：

4.为解决上述问题，本技术之一提供了一种变压器铁芯接地电流自动控制装置，包括外壳、控制部分、执行部分；所述的外壳包括箱门、箱体、面板；所述箱体下面安装有航空插座、第一接线柱和第二接线柱；所述的面板上安装有监控显示器、锁以及电源开关；所述的控制部分包括监控显示器、电源开关、航空插座、小电源、驱动控制模块以及电流采集器；所述的监控显示器分别与所述驱动控制模块、电流采集器通过数据线连接；所述的监控显示器分别与电源开关、航空插座、小电源以及继电器电性连接；所述的小电源与驱动器电性连接；所述的执行部分包括第一接线柱、第二接线柱、继电器、驱动器、导线以及可调电阻；第一接线柱通过导线与继电器的常开触点的一端连接，该点还与可调电阻的一端连接；继电器的常开触点的另一端与可调电阻的另一端以及电流采集器的一端连接，电流采集器的另一端与第二接线柱连接；监控显示器与驱动控制模块电连接，驱动控制模块又与驱动器电连接，驱动器上设置有伺服电机，该伺服电机的输出转轴与所述可调电阻的转轴固定连接。
5.优选地，所述的箱门采用不锈钢板材料制成，该箱门与箱体采用铰链连接；所述的箱体采用不锈钢板制成，所述的箱体顶部横截面呈人字形结构；
所述的箱体正面敞口，敞口的四周设有挡水边；所述的箱体内部铰链连接面板；所述的箱体底面开有孔分别安装航空插座、第一接线柱、第二接线柱。
6.优选地，所述的面板采用不锈钢板制成，该面板的中部设置有监控显示器和电源开关；所述的面板的中部右侧设有锁。
7.优选地，所述的监控显示器包括触摸屏和可编程控制器，能够显示电流采集器采集的电流值，并能够通过触摸屏设置参数并控制所述驱动控制模块以及控制继电器的开、闭操作；所述的电源开关安装在面板中部，用于控制外接电源的通断；所述的航空插座是电源进入箱体的插座。
8.优选地，所述的第一接线柱和第二接线柱均为螺栓形接线端子。
9.优选地，所述的小电源为电源适配器，用于为监控显示器、驱动控制模块以及驱动器提供电能。
10.优选地，所述的电流采集器为高精度电流互感器，其自带模拟/数字转换功能，能够将模拟电流信号转换为数字信号；所述的电流采集器与监控显示器通过数据线连接。
11.优选地，所述的继电器为固态继电器，该继电器的控制线圈与监控显示器电性连接。
12.优选地，所述的可调电阻为中心转动型可变电阻值的电阻器，其中心轴连接驱动器的伺服电机轴。
13.本技术之二提供了一种基于变压器铁芯接地电流自动控制装置的使用方法，包括以下步骤：s1：断开变压器铁芯接地引下线，分别接于第一接线柱、第二接线柱；s2：将变压器铁芯接地电流自动控制装置接入外电源，合上电源开关，点亮监控显示器；s3：变压器铁芯接地电流自动控制装置自动启动，设置监控显示器断开继电器节点的电流值，及闭合继电器节点的电流值；s4：监控显示器显示采集到的变压器铁芯电流值，当铁芯电流值大于设定断开继电器节点的电流值时，监控显示器控制继电器断开节点；s5：监控显示器控制驱动控制模块使驱动器伺服电机启动，带动可调电阻轴转动，增大电阻值；s6:当铁芯电流值小于设定闭合继电器节点的电流值时，监控显示器控制继电器闭合节点；s7：监控显示器控制驱动控制模块使驱动器伺服电机启动，带动可调电阻轴转动，减小电阻值。
14.相对于现有技术来说，本发明具有的优点及有益效果如下：1.本发明通过自动检测铁芯接地电流值，判断电流值是否超过标准规定值，自动投入或切除增加的限流电阻，无需人工操作；
2.本发明通过实时监测铁芯接地电流值，自动处理，避免了因日常巡视周期长，不能及时发现铁芯接地电流变大的故障隐患，避免设备运行风险。
15.3.本发明装置结构简单，实用性强，造价便宜，特别适用于变电运行专业人员在定期进行特殊巡视作业，对保障变电运行专业人员和设备的安全具有重要作用。
附图说明
16.图1为本发明的电气原理示意图。
17.图2为本发明的外部结构示意图。
18.图3为本发明的内部结构示意图。
19.图中，各个标号分别表示：1-箱门，2-箱体，3-面板，4-监控显示器，5-锁，6-电源开关，7-航空插座，8-接线柱，9-接线柱，10-小电源，11-驱动控制模块，12-电流采集器，13-继电器，14-驱动器，15-导线，16-可调电阻。
具体实施方式
20.为使本技术实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施方式中的图1~3，对本技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本技术保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施方式。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
21.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
22.实施例1：如图1和图2所示，一种变压器铁芯接地电流自动控制装置，包括外壳、控制部分、执行部分。
23.外壳是用于保护控制部分和执行部分的硬质壳体。
24.所述的外壳包括箱门1、箱体2、面板3，所述箱体1的底部安装有航空插座7、第一接线柱8、第二接线柱9。第一接线柱8、第二接线柱9用于串联到变压器铁芯接地回路中。所述的面板3为普通的铁板，其固定设置在箱体2内，面面板3上安装有监控显示器4、锁5、电源开关6。
25.所述的控制部分包括监控显示器4、电源开关6、航空插座7、小电源10、驱动控制模
块11、电流采集器12。所述的监控显示器4与驱动控制模块11、电流采集器12通过数据线连接；所述的监控显示器4与电源开关6、航空插座7、小电源10、继电器13电性连接；所述的小电源10与驱动器14电性连接。
26.监控显示器4是一种具有液晶显示、触摸屏输入、电信号输入和输出的一体化控制装置，其内设置有微控制器，能够从液晶显示器上根据提示设置相应的输出信息。比如预设某个输入值大于设定值时，控制其中的一个输出端子输出信号，以驱动继电器或者执行器。监控显示器4是成熟的电子产品，可以直接采购组装，也可以独立设计制作。
27.所述的执行部分包括第一接线柱8、第二接线柱9、继电器13、驱动器14、导线15、可调电阻16。所述的导线15与第一接线柱8、第二接线柱9、继电器13、可调电阻16相连。具体如图1所示，第一接线柱8通过导线与继电器13的常开触点k的一端连接，该点还与可调电阻16的一端连接，继电器13的常开触点k的另一端与可调电阻16的另一端以及电流采集器12的一端连接，电流采集器12的另一端与第二接线柱9连接。从图3中可以看出，电流采集器12采用穿心式电流互感器实现。该电流采集器12的输出信号通过导线与括监控显示器4的信号端连接，为括监控显示器4提供实时的电流信号，括监控显示器4就可以根据电流大小调整可调电阻16的转动角度，从而实现对回路电流中的调节。这里的继电器13与监控显示器4电连接，由监控显示器4控制继电器13。继电器13的常开触点k的作用是在调试时闭合，或者在故障情况下闭合，保证变压器的安全性。
28.监控显示器4与驱动控制模块11电连接，驱动控制模块11又与驱动器14电连接，驱动器14上设置有伺服电机，该伺服电机的输出转轴与所述可调电阻16的转轴固定连接，通过调节伺服电机的转动角度就可以对可调电阻16进行阻值调整。这里的驱动控制模块11是用于电平转换的适应性模块，能够将监控显示器4的电平变成适合驱动器14接收的电平。
29.在一实施例中，所述的箱体2采用不锈钢板制作，所述的箱体2顶部为人字形屋顶设计；所述的箱体2正面敞开，四周有外翻挡水边，内部有铰链连接面板3，外部有铰链连接箱门1；所述的箱体2底面开有孔分别安装航空插座7、第一接线柱8、第二接线柱9。所述的面板3采用不锈钢板制作，有铰链连接箱体2；所述的面板3中部安装有监控显示器4、电源开关6；所述的面板3中部右侧安装有锁5。
30.所述的监控显示器4是手动触摸彩色屏，内置可编程控制器，所述的监控显示器可显示电流采集器采集12的电流值，可设置信息参数，控制驱动控制模块11，可设置信息参数，控制继电器13节点闭合和开断。
31.所述的锁5安装在面板3中部右侧，面板3和箱体2闭合时，锁上后面板固定不能打开。所述的电源开关6安装在面板3中部，控制外接电源的开断。所述的航空插座7是电源进入箱体2插座，所述的第一接线柱8是螺栓形接线端子，内部连接导线15，外部连接变压器铁芯接地线；所述的第二接线柱9是螺栓形接线端子，内部连接导线15，外部连接变压器铁芯接地线；所述的小电源10接入外电源后，以变换提供监控显示器4、驱动控制模块11、驱动器14所需电源；所述的电流采集器12是一种高精度电流互感器，可采集通过电流，转换为电子信息；所述的电流采集器12与监控显示器4通过数据线连接；所述的驱动控制模块11接收监控显示器信息，控制驱动器14伺服电机运行；所述的继电器13是可控制一对节点闭合和开断的固态继电器，节点与导线15电性连接，内部控制线圈与监控显示器4电性连接；所述的驱动器14是带有伺服电机驱动器，与驱动控制模块11通过数据线连接，伺服电机轴与可调
电阻16轴连接；所述的导线15是铜质导电线，所述的导线15与第一接线柱8、电流采集器12、继电器13电性连接；所述的导线15与继电器13、可调电阻电性16连接；所述的导线15与继电器13、可调电阻16、第二接线柱9电性连接；所述的可调电阻16是中心转动型可变电阻值的电阻，中心轴连接驱动器14伺服电机轴，所述的可调电阻16一个出线端子与导线15、继电器13电性连接；，一个出线端子与导线15、继电器13、第二接线柱9电性连接。
32.以上所述的变压器铁芯接地电流自动控制装置的使用方法：s1：断开变压器铁芯接地引下线，分别接于2个接线柱；s2：装置接入外电源，合上电源开关，点亮监控显示器；s3：装置自动启动，设置监控显示器断开继电器节点的电流值，及闭合继电器节点的电流值；s4：监控显示器显示采集到的变压器铁芯电流值，当铁芯电流值大于设定断开继电器节点的电流值时，监控显示器控制继电器断开节点；s5：监控显示器控制驱动控制模块使驱动器伺服电机启动，带动可调电阻轴转动，增大电阻值；s6:当铁芯电流值小于设定闭合继电器节点的电流值时，监控显示器控制继电器闭合节点；s7：监控显示器控制驱动控制模块使驱动器伺服电机启动，带动可调电阻轴转动，减小电阻值。
33.实施例2：与实施例1不同之处在于，所述的监控显示器内置延时，每次继电器闭合或断开需保持一定时间，不因电流波动产生频繁闭合、断开。
34.本实施例的工作原理与实施例1相同。
35.实施例3：与实施例1不同之处在于，所述的监控显示器采用液晶显示屏。采用液晶显示屏耐用，高清显示。
36.本实施例的工作原理与实施例1相同。
37.实施例4：与实施例1不同之处在于，所述的监控显示器带有r-485信号输出功能，可传输信号数据至后台机进行监控、操作；本实施例的工作原理与实施例1相同。
38.以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。