变电站内主变铁芯接地电流在线监测装置的设计

变电站内主变铁芯接地电流在线监测装置的设计

肖梓康，杨文芳

广东电网有限责任公司惠州供电局

摘要：主变铁芯夹件接地电流，可以反映铁芯夹件是否可靠一点接地，通过设计主变铁芯接地电流在线监测装置，使调度运维人员实现远程维护，对变电站主变安全运行有重要作用。

关键词：铁芯夹件接地电流、在线监测装置、远程维护

Abstract: The grounding current of the main transformer core splint can reflect whether the iron core splint is reliable and grounded. Through designing the online monitoring device of the grounding current of the main transformer core, the dispatching operation and maintenance personnel can realize remote maintenance, which has an important role in the safe operation of the main transformer in the substation.

Key words: iron core clip parts grounding current, online monitoring device, remote maintenance

前言

主变压器是变电站实现高、低电压变换的重要设备，在变电站中广泛应用。主变两侧绕组之间没有直接连接的电回路，而是通过铁芯（磁路部分），通过电磁转换的方式，将一侧绕组上的电压映射到另一侧绕组上。而主变正常运行时，需要求铁芯夹件必须只有一点接地。当铁芯夹件不接地时，将出现铁芯悬浮电位，将造成铁芯夹件对地间断性击穿放电；而当铁芯夹件发生不止一点接地时，由于不均匀电位的存在，将出现环流，造成铁芯发热，甚至造成轻瓦斯、重瓦斯动作，大大降低变电站的运行可靠性，如图1所示。因此，在线监测变电站内主变铁芯接地电流十分重要，通过研究变电站内主变铁芯接地电流在线监测装置，监测该重要参数，从而保证主变安全稳定运行。

图1 非一点接地造成的设备故障情况

在线监测装置的设计原理

在线监测装置主要由主控装置、通信装置、测量装置组成。测量装置是实现对接地电流进行测量，通过模数转换发送至通信装置，实现从测量装置至主控装置的传输，而主控装置通过数据处理，呈现在系统上，如图2所示。

图2 在线监测装置的设计框图

测量装置的设计，测量装置安装于被监测主变铁芯处，用以采集数据，主要由状态采集模块、现场处理模块、通信模块等模块组成，其中，状态采集模块用于采集变电站主变铁芯夹件状态数据，泄漏电流等信息；现场处理模块，将状态采集模块的信息转换成可发送的编码信号，主要为对模拟量传感器所传输的模拟数据进行模数（A/D）转换，或对数字量采集器所传输的数据流进行重新编码。

通信装置的设计，主要包括通信模块、通信网络组成，其中，通信模块用于在监测装置编码格式转换，再通过天线发射，与现场无线网络装置之间实现通信，而通信网络采用LoRa格式网络，实现无线通讯，利用集线器将网关、站端管理电脑、协议转换器进行组网，站端管理电脑实现站内监测功能，经协议转换器及光电转换器后，数据通过光纤传输至局本部，再经协议转换器转码，经过防火墙后，数据进入综合数据网，通过在综合数据网内搭建的监测平台网页，实现监测功能。

主控装置的设计，通过接收通信装置的数据，进行网络存储，与设定的上下限值进行比较，超过设定值范围时，主控装置将触发音响报警，并且形成数据曲线，便于调度维护人员进行实现监测。

结语

在线监测装置，可以远程实时查看各监测模块上送的数据及运行曲线，掌握当前站内铁芯接地电流的运行情况，并当铁芯接地电流运行工况超出限定范围，平台会发出报警，提醒及时查看相关动态。