本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)公開(kāi)了一種電流鉗及電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置。其中，該電流鉗包括：電流感應(yīng)裝置，包括鐵芯，鐵芯具有與測(cè)量本體相匹配的空腔，當(dāng)測(cè)量本體穿過(guò)空腔時(shí)產(chǎn)生電磁感應(yīng)，電流感應(yīng)裝置通過(guò)電磁感應(yīng)獲取測(cè)量本體中的接地電流信號(hào)；直流分量分離裝置，與電流感應(yīng)裝置連接，用于將接地電流信號(hào)進(jìn)行交流和直流電流分離，以獲取并輸出直流分量信號(hào)和交流分量信號(hào)。通過(guò)本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)變壓器中心點(diǎn)接地電流的交流電流信號(hào)和直流電流信號(hào)的同步測(cè)量，從而可以根據(jù)變壓器中心點(diǎn)接地電流中交直流的同步測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行變壓器中心點(diǎn)接地直流偏磁的研究和電能質(zhì)量的監(jiān)測(cè)。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專(zhuān)利技術(shù)涉及電力設(shè)備領(lǐng)域，具體而言，涉及一種電流鉗及電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置。
技術(shù)介紹
在線運(yùn)行的變壓器繞組內(nèi)會(huì)產(chǎn)生較大的直流，我們將這種在交流電流中有直流電流的現(xiàn)象稱(chēng)之為電流偏磁現(xiàn)象，變壓器繞組內(nèi)產(chǎn)生直流偏磁現(xiàn)象可以由如下兩個(gè)原因引起(I)太陽(yáng)等離子風(fēng)的動(dòng)態(tài)變化與地磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生的地磁“風(fēng)暴”。地磁場(chǎng)的變化將在地球表面誘發(fā)電位梯度，其大小取決于地面電導(dǎo)率和地磁風(fēng)暴的嚴(yán)重程度，當(dāng)這一低頻且具有一定持續(xù)時(shí)間的電場(chǎng)作用于中性點(diǎn)接地的電力變壓器時(shí)，將在繞組中誘發(fā)地磁感應(yīng)電流，其頻率在O. 01 IHz之間，與50Hz的交流系統(tǒng)相比較，可以近似看成直流。該直流電流值較大，但持續(xù)時(shí)間短。(2)直流輸電線路與交流輸電線路的并行運(yùn)行或交流網(wǎng)絡(luò)中存在電壓電流關(guān)系曲線不對(duì)稱(chēng)的負(fù)載。直流輸電系統(tǒng)常常采用單極運(yùn)行方式，因?yàn)榭梢岳么蟮剡@個(gè)良導(dǎo)體，省去一根導(dǎo)線而節(jié)約成本。由于地下長(zhǎng)期有大的直流電流流過(guò)，因而在其換流站周?chē)欢▍^(qū)域中會(huì)產(chǎn)生地表電流，與其并行運(yùn)行的交流輸電系統(tǒng)變電站中的變壓器如果距離換流站不遠(yuǎn)，就會(huì)受到干擾，這種干擾作用的直接表現(xiàn)就是通過(guò)交流變壓器的接地中性點(diǎn)在交流變壓器的勵(lì)磁電流中產(chǎn)生直流分量。該直流電流值較小，但持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)。在線運(yùn)行的變壓器內(nèi)產(chǎn)生直流偏磁現(xiàn)象，直流磁通使得變壓器鐵芯每隔半個(gè)周期就會(huì)出現(xiàn)較嚴(yán)重的磁飽和，勵(lì)磁電流高度畸變，產(chǎn)生大量諧波，變壓器無(wú)功損耗增加，鐵芯損耗增加，噪音和振動(dòng)增大。嚴(yán)重的磁飽和會(huì)使正常情況下在鐵芯中閉合的磁通部分離開(kāi)鐵芯，即漏磁通增加，從而使變壓器金屬結(jié)構(gòu)件中的雜散損耗增加，可能導(dǎo)致其過(guò)熱，破壞絕緣，損壞變壓器或降低其使用壽命。另外，直流偏磁也是影響電力系統(tǒng)的電能質(zhì)量的重要因素。為了減少直流偏磁對(duì)變壓器的損耗以及對(duì)電能質(zhì)量的影響，需要測(cè)量變壓器中心點(diǎn)接地的交流電流和直流電流，以對(duì)變壓器的直流偏磁現(xiàn)象進(jìn)行深入的研究，然而現(xiàn)有技術(shù)中針對(duì)于大型變壓器中心點(diǎn)接地鋼板這種特殊截面的介質(zhì)，柔性電流鉗僅可以測(cè)量變壓器中心點(diǎn)接地鋼板的交流電流，無(wú)法同時(shí)測(cè)量變壓器中心點(diǎn)接地鋼板的交流和直流分量電流。針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中無(wú)法同時(shí)測(cè)量大型變壓器中心點(diǎn)接地鋼板的交流和直流分量，從而無(wú)法依據(jù)變壓器中心點(diǎn)接地的交流和直流分量進(jìn)行變壓器直流偏磁的研究的問(wèn)題，目前尚未提出有效的解決方案。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
針對(duì)相關(guān)技術(shù)中無(wú)法同時(shí)測(cè)量大型變壓器中心點(diǎn)接地鋼板的交流和直流分量，從而無(wú)法依據(jù)變壓器中心點(diǎn)接地的交流和直流分量進(jìn)行變壓器直流偏磁的研究的問(wèn)題，目前尚未提出有效的解決方案，為此，本專(zhuān)利技術(shù)的主要目的在于提供一種電流鉗及電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置，以解決上述問(wèn)題。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的一個(gè)方面，提供了一種電流鉗，該電流鉗包括電流感應(yīng)裝置，包括鐵芯，鐵芯具有與測(cè)量本體相匹配的空腔，當(dāng)測(cè)量本體穿過(guò)空腔時(shí)產(chǎn)生電磁感應(yīng)，電流感應(yīng)裝置通過(guò)電磁感應(yīng)獲取測(cè)量本體中的接地電流信號(hào)；直流分量分離裝置，與電流感應(yīng)裝置連接，用于將接地電流信號(hào)進(jìn)行交流和直流電流分離，以獲取并輸出直流分量信號(hào)和交流分量信號(hào)。進(jìn)一步地，電流感應(yīng)裝置包括纏繞在鐵芯上的鐵芯繞組，其中，鐵芯包括第一子鐵芯和第二子鐵芯，其中，第一子鐵芯的一端為封閉端，另一端為開(kāi)口端，第一子鐵芯的開(kāi)口端與第二子鐵芯連接，以在鐵芯的內(nèi)部形成空腔，其中，空腔為矩形空腔；鐵芯繞組纏繞在第一子鐵芯上。進(jìn)一步地，直流分量分離裝置包括直流分量分離電路，與鐵芯繞組的第一輸出端 連接，用于對(duì)鐵芯繞組的第一輸出端輸出的接地電流信號(hào)進(jìn)行電流分離，以獲取直流分量信號(hào)；直流輸出端，與直流分量分離電路連接，用于輸出直流分量信號(hào)；交流輸出端，與鐵芯繞組的第二輸出端連接，用于輸出接地電流信號(hào)。進(jìn)一步地，直流分量分離裝置包括電流供電電路，與直流分量分離電路連接，用于為直流分量分離子電路提供電能。進(jìn)一步地，第一子鐵芯的開(kāi)口端包括第一子開(kāi)口端和第二子開(kāi)口端，其中，第一子開(kāi)口端通過(guò)鉸接件與第二子鐵芯的第一端連接，在第一子鐵芯與第二子鐵芯扣合的狀態(tài)下，第二子開(kāi)口端與第二子鐵芯的第二端連接，第一子鐵芯與第二子鐵芯扣合連接形成鐵-!-HΛ ο進(jìn)一步地，鉸接件包括彈性鎖緊機(jī)構(gòu)。進(jìn)一步地，在第一子鐵芯的封閉端的外側(cè)安裝有手柄，直流分量分離裝置安裝在手柄的內(nèi)部。進(jìn)一步地，在電流感應(yīng)裝置的外部包裹絕緣材料。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的另一方面，提供了一種電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置，該電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置包括電流鉗。進(jìn)一步地，電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置還包括第一采集裝置，與電流鉗的交流輸出端連接，用于采集交流電流信號(hào)；第二采集裝置，與電流鉗的直流輸出端連接，用于采集直流電流號(hào)。通過(guò)本專(zhuān)利技術(shù)，電流鉗的電流感應(yīng)裝置的鐵芯具有與測(cè)量本體相匹配的空腔，使得當(dāng)測(cè)量本體穿過(guò)該鐵芯的空腔時(shí)產(chǎn)生電磁感應(yīng)，使得電流感應(yīng)裝置通過(guò)電磁感應(yīng)獲取測(cè)量本體中的接地電流信號(hào)，然后直流分量分離裝置將該接地電流信號(hào)進(jìn)行直流和交流分量的分離，獲取并輸出直流分量信號(hào)和交流分量信號(hào)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中無(wú)法同時(shí)測(cè)量大型變壓器中心點(diǎn)接地鋼板的交流和直流分量，從而無(wú)法依據(jù)變壓器中心點(diǎn)接地的交流和直流分量進(jìn)行變壓器直流偏磁的研究的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了對(duì)變壓器中心點(diǎn)接地電流的交流電流信號(hào)和直流電流信號(hào)的同步測(cè)量，從而可以根據(jù)變壓器中心點(diǎn)接地電流中交直流的同步測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行變壓器中心點(diǎn)接地直流偏磁的研究和電能質(zhì)量的監(jiān)測(cè)。附圖說(shuō)明此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本專(zhuān)利技術(shù)的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本專(zhuān)利技術(shù)的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本專(zhuān)利技術(shù)，并不構(gòu)成對(duì)本專(zhuān)利技術(shù)的不當(dāng)限定。在附圖中圖1是根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)實(shí)施例的電流鉗的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)實(shí)施例的電流鉗的工作原理示意圖；圖3是根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)實(shí)施例的電流鉗的詳細(xì)結(jié)構(gòu)示意圖；以及圖4是根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)實(shí)施例的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施例方式需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本專(zhuān)利技術(shù)。圖1是根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)實(shí)施例的電流鉗的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)實(shí)施例的電流鉗的工作原理示意圖。圖3是根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)實(shí)施例的電流鉗的詳細(xì)結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本專(zhuān)利技術(shù)提供的電流鉗包括電流感應(yīng)裝置10，包括鐵芯101，鐵芯101具有與測(cè)量本體相匹配的空腔，當(dāng)測(cè)量本體穿過(guò)空腔時(shí)產(chǎn)生電磁感應(yīng)，電流感應(yīng)裝置10通過(guò)電磁感應(yīng)獲取測(cè)量本體中的接地電流信號(hào)；直流分量分離裝置30，與電流感應(yīng)裝置10連接，用于將接地電流信號(hào)進(jìn)行交流和直流電流分離，以獲取并輸出直流分量信號(hào)和交流分量信號(hào)。采用本專(zhuān)利技術(shù)的電流鉗，通過(guò)電流感應(yīng)裝置與測(cè)量本體產(chǎn)生電磁感應(yīng)，以獲取測(cè)量本體中的接地電流信號(hào)，直流分量分離裝置與電流感應(yīng)裝置連接，將直流分量分離裝置獲取的接地電流信號(hào)進(jìn)行交流和直流電流分離，以獲取并輸出直流分量信號(hào)和交流分量信號(hào)，其中，電流感應(yīng)裝置包括鐵芯，鐵芯具有與測(cè)量本體相匹配的空腔，當(dāng)測(cè)量本體穿過(guò)空腔時(shí)產(chǎn)生電磁感應(yīng)，電流感應(yīng)裝置通過(guò)電磁感應(yīng)獲取測(cè)量本體中的接地電流信號(hào)。通過(guò)本申請(qǐng)，電流鉗的電流感應(yīng)裝置的鐵芯具有與測(cè)量本體相匹配的空腔，使得測(cè)量本體可以穿過(guò)鐵芯的空腔時(shí)產(chǎn)生電磁感應(yīng)，使得電流感應(yīng)裝置通過(guò)電磁感應(yīng)獲取測(cè)量本體中的接地電流信號(hào)，然后直流分量分離裝置將該接地電流信號(hào)進(jìn)行直流和交流分量的分離，獲取并輸出直流分量信號(hào)和交流分量信號(hào)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中無(wú)法同時(shí)測(cè)量大型變壓本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種電流鉗，其特征在于，包括：電流感應(yīng)裝置，包括鐵芯，所述鐵芯具有與測(cè)量本體相匹配的空腔，當(dāng)所述測(cè)量本體穿過(guò)所述空腔時(shí)產(chǎn)生電磁感應(yīng)，所述電流感應(yīng)裝置通過(guò)所述電磁感應(yīng)獲取所述測(cè)量本體中的接地電流信號(hào)；直流分量分離裝置，與所述電流感應(yīng)裝置連接，用于將所述接地電流信號(hào)進(jìn)行交流和直流電流分離，以獲取并輸出直流分量信號(hào)和交流分量信號(hào)。
【技術(shù)特征摘要】
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：黃永寧，張爽，張展，樊益平，張春寧，焦龍，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：寧夏電力公司電力科學(xué)研究院，北京一同宇科技發(fā)展有限公司，國(guó)家電網(wǎng)公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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