變壓器中性點直流電流測量裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種變壓器中性點直流電流測量裝置，包括將外部工作電源輸入的交流電壓傳輸給電源模塊的過欠電壓保護模塊，與過欠電壓保護模塊相連接、將交流電壓轉換為直流電壓給霍爾傳感器供電的電源模塊，與電源模塊相連接、對信號進行放大濾波和霍爾激勵處理后輸出給隔離變送模塊的霍爾傳感器，以及與霍爾傳感器相連接、對霍爾傳感器輸出的信號進行變送處理后輸出給后臺測控采集裝置進行直流電流測量的實時監測與數據記錄的隔離變送模塊；霍爾傳感器的一端通過電源模塊連接過欠電壓保護模塊，另一端連接隔離變送模塊。本實用新型實現了高壓場所設備和低壓場所設備的電氣隔離，阻斷過電壓傳輸路徑，提高了檢測裝置運行的穩定性與安全性。
【專利說明】
變壓器中性點直流電流測量裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及高壓直流輸電技術，特別是涉及一種具有過電壓保護功能的變壓器中性點直流電流測量裝置。
【背景技術】
[0002]在高壓直流輸電系統不斷發展的時代，當高壓直流輸電系統處于雙極不平衡運行或單極大地運行方式時，地中直流電流會通過變壓器中性點接地導線侵入交流系統，對交流系統變壓器造成直流偏磁危害等一系列影響。為了解直流偏磁在電網的分布情況，需要對主變中性點直流電流進行監測。目前，對于變壓中性點直流電流的測量主要采用霍爾傳感器。
[0003]在實現過程中，發明人發現傳統技術中至少存在如下問題:直流監測傳感器需在高壓場所取外部工作電源(霍爾傳感器工作需要外部電源)，檢測到的信號需要通過信號電纜傳送到后臺測控裝置。但是，變電站高壓場所內的過電壓情況，會通過霍爾傳感器的信號電纜或電源電纜形成通路，對霍爾傳感器內部耐壓能力較弱的霍爾元件等器件造成損害。
【實用新型內容】
[0004]基于此，有必要針對傳統技術中變電站高壓場所內的過電壓情況對霍爾傳感器內部耐壓能力較弱的霍爾元件等器件造成損害的問題，提供一種變壓器中性點直流電流測量
目.ο
[0005]為了實現上述目的，本實用新型技術方案的實施例為:
[0006]提供了一種變壓器中性點直流電流測量裝置，包括將外部工作電源輸入的交流電壓傳輸給電源模塊的過欠電壓保護模塊，與過欠電壓保護模塊相連接、將交流電壓轉換為直流電壓給霍爾傳感器供電的電源模塊，與電源模塊相連接、對信號進行放大濾波和霍爾激勵處理后輸出給隔離變送模塊的霍爾傳感器，以及與霍爾傳感器相連接、對霍爾傳感器輸出的信號進行變送處理后輸出給后臺測控采集裝置進行直流電流測量的實時監測與數據記錄的隔離變送模塊；
[0007]霍爾傳感器的一端通過電源模塊連接過欠電壓保護模塊，另一端連接隔離變送模塊。
[0008]上述技術方案具有如下有益效果:
[0009]本實用新型變壓器中性點直流電流測量裝置，采用霍爾傳感器套設或嚙合在銅排的方式，實施一次與二次絕緣，阻隔高壓側過電壓通道;通過過欠電壓保護模塊以及隔離變送模塊傳送信號，阻隔低壓側過電壓通道。本實用新型具有過電壓保護功能，實現了高壓場所設備和低壓場所設備的電氣隔離，阻斷過電壓傳輸路徑，提高了檢測裝置運行的穩定性與安全性。
【附圖說明】
[0010]通過附圖中所示的本實用新型的優選實施例的更具體說明，本實用新型的上述及其它目的、特征和優勢將變得更加清晰。在全部附圖中相同的附圖標記指示相同的部分，且并未刻意按實際尺寸等比例縮放繪制附圖，重點在于示出本實用新型的主旨。
[0011]圖1為本實用新型變壓器中性點直流電流測量裝置實施例1的結構示意圖；
[0012]圖2為本實用新型變壓器中性點直流電流測量裝置實施例1中信號傳遞過程示意圖。
【具體實施方式】
[0013]為了便于理解本實用新型，下面將參照相關附圖對本實用新型進行更全面的描述。附圖中給出了本實用新型的首選實施例。但是，本實用新型可以以許多不同的形式來實現，并不限于本文所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使對本實用新型的公開內容更加透徹全面。
[0014]需要說明的是，當一個元件被認為是“連接”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件并與之結合為一體，或者可能同時存在居中元件。本文所使用的術語“嚙合”、“套設”、“一端”、“另一端”以及類似的表述只是為了說明的目的。
[0015]除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬于本實用新型的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本實用新型的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在于限制本實用新型。本文所使用的術語“及/或”包括一個或多個相關的所列項目的任意的和所有的組合。
[0016]本實用新型變壓器中性點直流電流測量裝置實施例1:
[0017]為了解決傳統技術中變電站高壓場所內的過電壓情況對霍爾傳感器內部耐壓能力較弱的霍爾元件等器件造成損害的問題，本實用新型提供了一種變壓器中性點直流電流測量裝置實施例1，圖1為本實用新型變壓器中性點直流電流測量裝置實施例1的結構示意圖；如圖1所示:
[0018]變壓器中性點直流電流測量裝置實施例1可以包括將外部工作電源輸入的交流電壓傳輸給電源模塊120的過欠電壓保護模塊130，與過欠電壓保護模塊130相連接、將交流電壓轉換為直流電壓給霍爾傳感器110供電的電源模塊120，與電源模塊120相連接、對信號進行放大濾波和霍爾激勵處理后輸出給隔離變送模塊140的霍爾傳感器110，以及與霍爾傳感器110相連接、對霍爾傳感器110輸出的信號進行變送處理后輸出給后臺測控采集裝置進行直流電流測量的實時監測與數據記錄的隔離變送模塊140;
[0019]霍爾傳感器110的一端通過電源模塊120連接過欠電壓保護模塊130，另一端連接隔離變送模塊140。
[0020]在一個具體的實施例中，本實用新型變壓器中性點直流電流測量裝置實施例1還可以包括不銹鋼端子箱150和銅排160;銅排160貫穿不銹鋼端子箱150的箱體兩側;霍爾傳感器110套設或嚙合在不銹鋼端子箱150內的銅排160上。
[0021]在一個具體的實施例中，銅排160與不銹鋼端子箱150的接口為絕緣防水接口。
[0022]在一個具體的實施例中，隔離變送模塊140為光纖隔離變送器;其中，通過光纖隔離變送器能夠通過光纖回路阻隔過電壓，即利用光纖回路阻斷過電壓傳輸路徑，從而實現低壓場所設備的電氣隔離。
[0023]在一個具體的實施例中，過欠電壓保護模塊130為自復式過欠電壓保護器;其中，自復式過欠電壓保護器具有過電壓保護的作用，從而實現低壓場所設備的電氣隔離。
[0024]在一個具體的實施例中，霍爾傳感器110為霍爾電流傳感器，采用套設或嚙合在銅排方式，一次與二次絕緣，從而實現高壓場所設備的電氣隔離。
[0025]在一個具體的實施例中，霍爾電流傳感器為直測式霍爾傳感器;其中，較之測量直流電流另一種方式:分流器，直測型(直測式)霍爾電流傳感器具有體積小，功耗低，可隔離的優勢。另外變壓器中性線不允許直接串入測量設備也排除了使用分流器的可能性。
[0026]在一個具體的實施例中，霍爾傳感器輸出的信號為4?20mA的模擬信號；其中，模擬信號4-20mA.DC(l-5V.DC)信號制是國際電工委員會(IEC):過程控制系統用模擬信號標準。
[0027]為了進一步說明本實用新型的技術方案，特以實際應用為例說明本實用新型的結構:變壓器中性點直流電流測量裝置可以包括霍爾電流傳感器，電源模塊、自復式過欠電壓保護器、光纖隔離變送器、不銹鋼端子箱以及銅排。其中銅排貫穿不銹鋼端子箱的箱體兩偵叭霍爾電流傳感器夾在不銹鋼端子箱內的銅排上，銅排與不銹鋼端子箱接口為絕緣防水接口。其中，封閉金屬箱體能夠起到阻隔電磁感應作用，有效降低高壓場所磁場對霍爾電流傳感器影響。本實用新型的實際使用現場的壞境惡劣需要防銹防水，所以可以選擇不銹鋼端子箱。
[0028]圖2為本實用新型變壓器中性點直流電流測量裝置實施例1中信號傳遞過程示意圖。如圖2所示:
[0029]220Vac(交流電壓)經自復式過欠電壓保護器后送到電源模塊轉換為±12Vdc(直流電壓)，使得電源模塊可以作為霍爾電流傳感器的工作電源;霍爾電流傳感器可以為內部不設平衡繞組的直測型(直測式)霍爾傳感器；
[0030]霍爾電流傳感器的輸出信號經過放大調零、低頻濾波以及霍爾激勵等處理后可以轉換為4?20mA的模擬信號;霍爾電流傳感器將該模擬信號輸出給光纖隔離變送器。光纖隔離變送器通過對該模擬信號進行采集信號處理、A/D轉換處理后經光纖發送器傳送到光纖接收器，再通過D/A轉換后，經變送處理輸出至后臺測控采集裝置，并上傳至監測中心服務器，實現實時監測與數據記錄功能。
[0031]本實用新型變壓器中性點直流電流測量裝置具有過電壓保護功能，通過采用霍爾傳感器套設或嚙合在銅排方式，以及自復式過欠壓保護器和光纖隔離變送器傳送信號，實現了高壓場所設備和低壓場所設備的電氣隔離，阻斷過電壓傳輸路徑，提高了檢測裝置運行的穩定性與安全性。
[0032]以上所述實施例的各技術特征可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術特征的組合不存在矛盾，都應當認為是本說明書記載的范圍。
[0033]以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對實用新型專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此，本實用新型專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
【主權項】
1.一種變壓器中性點直流電流測量裝置，其特征在于，包括將外部工作電源輸入的交流電壓傳輸給電源模塊的過欠電壓保護模塊，與所述過欠電壓保護模塊相連接、將所述交流電壓轉換為直流電壓給霍爾傳感器供電的所述電源模塊，與所述電源模塊相連接、對信號進行放大濾波和霍爾激勵處理后輸出給隔離變送模塊的所述霍爾傳感器，以及與所述霍爾傳感器相連接、對所述霍爾傳感器輸出的信號進行變送處理后輸出給后臺測控采集裝置進行直流電流測量的實時監測與數據記錄的所述隔離變送模塊； 所述霍爾傳感器的一端通過所述電源模塊連接所述過欠電壓保護模塊，另一端連接所述隔離變送模塊。2.根據權利要求1所述的變壓器中性點直流電流測量裝置，其特征在于，還包括不銹鋼端子箱和銅排;所述銅排貫穿所述不銹鋼端子箱的箱體兩側;所述霍爾傳感器套設或嚙合在所述不銹鋼端子箱內的所述銅排上。3.根據權利要求2所述的變壓器中性點直流電流測量裝置，其特征在于，所述銅排與所述不銹鋼端子箱的接口為絕緣防水接口。4.根據權利要求1至3任意一項所述的變壓器中性點直流電流測量裝置，其特征在于，所述隔離變送模塊為光纖隔離變送器。5.根據權利要求1至3任意一項所述的變壓器中性點直流電流測量裝置，其特征在于，所述過欠電壓保護模塊為自復式過欠電壓保護器。6.根據權利要求1至3任意一項所述的變壓器中性點直流電流測量裝置，其特征在于，所述霍爾傳感器為霍爾電流傳感器。7.根據權利要求6所述的變壓器中性點直流電流測量裝置，其特征在于，所述霍爾電流傳感器為直測式霍爾傳感器。8.根據權利要求1至3任意一項所述的變壓器中性點直流電流測量裝置，其特征在于，所述霍爾傳感器輸出的信號為4?20mA的模擬信號。
【文檔編號】G01R19/25GK205506923SQ201620211145
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年3月18日
【發明人】簡偉鎮, 黎奕偉, 簡孔斌, 鄧外哺
【申請人】廣州粵能電力科技開發有限公司