变压器中性点的直流偏磁电流检测研究
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用 于现 场运 行情 况 ， 有 必要 对 各 类 变 压 器 非 电 量 保 护进 行梳 理和 优化 。
参考文献 ：
［ １ ］ 张明德 ． 分接开关油室气体继 电器的选用与验证 ［ Ｊ ］ ． 变压
器， ２ ０ １ ０， ６： ５ ２ ３８ ．
［ ２ ］ 张明德． 分 接开关 压力 释放 装置 的选用 与验 证 ［ Ｊ ］ ． 变 压
作者简介 ： 胡正勇 （ １ ９ ８ ５ － ） ， 男， 硕士 ， 工程 师， 从 事 电力 系
统 高 电压 工作 。
２ ６
上 海 电力
２ ０ １ ６年 第 ６期
转换 为数 字信 号后 输入 到控 制器 。
应 的霍尔 电 流传 感 器 的 电 源控 制 装 置 ， 使 得 该 霍 尔 电流传 感器 上 电工作 。
电流 由直 流 和交 流 电流 组 成 ， 常 采 用 霍 尔 电流 传 感 器 测量 ， 采用 量程 范 围大 的霍尔 电流传 感器 ， 通 常都 是 １ ％ Ｆ ． Ｓ ． 精度 ， 在测 量 较 小 的 电 流 时 ， 测 量 误 差 太 大 。为 了保 证 大 范 围 内 的 电 流 测 量 精 度， 通 常需 采用 多个 不 同量程 的霍 尔 电流传感 器 ， 通 过 控 制器 比较 、 处理 ， 选 择精 度 高 的测 量 结果 。
然而 ， 在测 量 的过程 中 ， 对 于量 程较小 的霍 尔 电流 传 感器 可 能处 于过载 ５ ～３ ０倍 的状 态 ， 时间稍 长
就 极 易导致 霍尔 电流 传感 器 的损坏 。 综 合所 述 ， 提 出一种 变压 器 中性 点 的 、 大范 围 的、 可保 证 大范 围 内精度 的 电流检测 方法 ， 根据 应 用 场合 的需 求选 择 同系列 的多个 量程 的霍 尔 电流 传 感器 组合 起来 ， 在采 样 之 前 通 过 量程 判 定 预 先 判 断 电流 的量程 ， 根 据 判 定 的量程 选 择 相 应 的 霍 尔 电流 传感 器 ， 通 过 多路模 拟开 关选择 该路 采样 ，
器， ２ ０ １ ０， ８ ： ３ ５ ４０ ．
［ ３ ］ 沈谢 林． Ｍ 型 有载 分 接开 关产 气 量 的研究 ［ Ｊ ］ ． 变压 器 ，
２ ０１ １， ３： ５ ５ ３９．
鉴 于 目前 非 电 量 保 护 标 准 规 程 不 统 一 的 现 状， 运维 单位 必须 从 原理 上认 识装 置保 护功 能 ， 制 定切 合 实 际的管 理制 度 。通 过建立 完 善 的非 电量 保 护整 定单 制度 ， 搜 集 整理 非 电量 保 护 装 置 型 号 和定 值 、 保护 报警 信 号分 级等 工作 ， 逐 步实 现非 电
（ ３ ） 延 迟
１ 中性 点 电流 பைடு நூலகம் 测 方 法
变压 器 中性点 直流 偏磁 电流 检 测 方法 如 图 １
控制 器信 号通 人 到 电源 控 制 装 置 ， 直 到 霍 尔 电流 传感 器上 电 ， 需 要 一个 时 间延时 ， 霍 尔 电流传
关键词 ： 变压 器中性点 ； 直 流偏 磁 ； 电流 检 测 ； 量程判定 ； 电 源控 制 中图分类号 ： Ｔ Ｍ４ １ 文 献标 志 码 ： Ａ
Ｏ 引 言
受 到 高压 直 流输 电 的接 地 极 影 响 ， 两 个 处 于 不 同直 流 电位 的 变 电 站 经输 电线 路 构 成 回路 ， 将 直 流 电流 引入 变 压 器 中性 点 和变 压 器 绕 组 ， 使 得 变 压器 出现直 流偏 磁现 象 ， 造成 变压 器 噪声增 大 ，
振 动加 剧 等 ， 还 可 能 发 生 过 热 以 及交 流 电 网 的谐 波 畸变 增 大 。因 而 ， 变 压 器 中性 点 通过 的直 流 电 流 要实 时 检测 ， 如 有 异 常 可 快 速 及 时地 向调 度 反 映， 通 过这 种方 式 来 掌 握 及 控 制 直 流 电流 对 变 压 器 的影 响 ¨ Ｊ 。 变 压器 中性 点 的 电流 变 化 范 围很 大 ， 通 常 在
５ Ｏ Ａ以内， 但在某些情 况下 ， 可能会达 到 １ ０ ０ Ａ 以上 ， 这 就 给 中性 点 电流 的测 量 带来 了很 大 的 困
难 。 由于受 到 直 流 偏磁 的影 响 ， 变压 器 中性 点 的
５ 结语
随 着运 行经 验 的不 断 积 累 ， 对 变 压 器 非 电 量 保 护装 置认 识 的逐 渐 深 入 ， 一 些 标 准 规 程 已不 适
站经输 电电路构成 回路 ， 将直流 电流 引入 变压 器中性点和变压器绕组 ， 使得 变压 器出现直 流偏 磁现 象 ， 因而上 海 地区的大部分变 电站 的主变中性点的直流偏磁 电流都需要 实时检测 ， 由于直流偏磁 电流 的检测 范围大 、 精 度要求高带来 了技术 困难 。针 对上述问题 ， 本 文解 决了量程判定 和霍尔 电流传感器 的电源控制 两大难题 ， 并 在此基础上提 出了一种变 压器中性点的大范 围高精度 的直流偏磁 电流检测方法 。
２ ０ １ ６年第 ６期
上海 电力
变 压 器 中性 点 的 直 流 偏磁 电流检 测 研 究
刘 闯， 周行 星 ， 田昊洋 ， 赵 阳， 瞿埏 华 ， 陈文 中
（ 国网上海市 电力公 司电力科 学研 究院 ， 上海 摘 ２ ０ ０ ４ ３ ７ ）
要： 上海 电网 目前共有 四条直流 ， 本文分析 了高压直流输 电的接地极影 响 ， 两个处于不 同直流 电位 的变 电
量保 护 的精 益化 管理 ， 消 除三 角地 带 。
［ ４ ］ 闫晨光 ， 张保会 ， 郝治 国等． 电力 变压器油箱 内部故 障压力 特征建模及仿真 ［ Ｊ ］ ． 中国电机工程学报 ， ２ ０ １ ４ ， １ ： １ ７ ９ ． １ ８ ５ ．
（ 收 稿 日期 ： ２ ０ ｌ ６ ６ ＿ ２ ０ ）
参考文献 ：
［ １ ］ 张明德 ． 分接开关油室气体继 电器的选用与验证 ［ Ｊ ］ ． 变压
器， ２ ０ １ ０， ６： ５ ２ ３８ ．
［ ２ ］ 张明德． 分 接开关 压力 释放 装置 的选用 与验 证 ［ Ｊ ］ ． 变 压
作者简介 ： 胡正勇 （ １ ９ ８ ５ － ） ， 男， 硕士 ， 工程 师， 从 事 电力 系
统 高 电压 工作 。
２ ６
上 海 电力
２ ０ １ ６年 第 ６期
转换 为数 字信 号后 输入 到控 制器 。
应 的霍尔 电 流传 感 器 的 电 源控 制 装 置 ， 使 得 该 霍 尔 电流传 感器 上 电工作 。
电流 由直 流 和交 流 电流 组 成 ， 常 采 用 霍 尔 电流 传 感 器 测量 ， 采用 量程 范 围大 的霍尔 电流传 感器 ， 通 常都 是 １ ％ Ｆ ． Ｓ ． 精度 ， 在测 量 较 小 的 电 流 时 ， 测 量 误 差 太 大 。为 了保 证 大 范 围 内 的 电 流 测 量 精 度， 通 常需 采用 多个 不 同量程 的霍 尔 电流传感 器 ， 通 过 控 制器 比较 、 处理 ， 选 择精 度 高 的测 量 结果 。
然而 ， 在测 量 的过程 中 ， 对 于量 程较小 的霍 尔 电流 传 感器 可 能处 于过载 ５ ～３ ０倍 的状 态 ， 时间稍 长
就 极 易导致 霍尔 电流 传感 器 的损坏 。 综 合所 述 ， 提 出一种 变压 器 中性 点 的 、 大范 围 的、 可保 证 大范 围 内精度 的 电流检测 方法 ， 根据 应 用 场合 的需 求选 择 同系列 的多个 量程 的霍 尔 电流 传 感器 组合 起来 ， 在采 样 之 前 通 过 量程 判 定 预 先 判 断 电流 的量程 ， 根 据 判 定 的量程 选 择 相 应 的 霍 尔 电流 传感 器 ， 通 过 多路模 拟开 关选择 该路 采样 ，
器， ２ ０ １ ０， ８ ： ３ ５ ４０ ．
［ ３ ］ 沈谢 林． Ｍ 型 有载 分 接开 关产 气 量 的研究 ［ Ｊ ］ ． 变压 器 ，
２ ０１ １， ３： ５ ５ ３９．
鉴 于 目前 非 电 量 保 护 标 准 规 程 不 统 一 的 现 状， 运维 单位 必须 从 原理 上认 识装 置保 护功 能 ， 制 定切 合 实 际的管 理制 度 。通 过建立 完 善 的非 电量 保 护整 定单 制度 ， 搜 集 整理 非 电量 保 护 装 置 型 号 和定 值 、 保护 报警 信 号分 级等 工作 ， 逐 步实 现非 电
（ ３ ） 延 迟
１ 中性 点 电流 பைடு நூலகம் 测 方 法
变压 器 中性点 直流 偏磁 电流 检 测 方法 如 图 １
控制 器信 号通 人 到 电源 控 制 装 置 ， 直 到 霍 尔 电流 传感 器上 电 ， 需 要 一个 时 间延时 ， 霍 尔 电流传
关键词 ： 变压 器中性点 ； 直 流偏 磁 ； 电流 检 测 ； 量程判定 ； 电 源控 制 中图分类号 ： Ｔ Ｍ４ １ 文 献标 志 码 ： Ａ
Ｏ 引 言
受 到 高压 直 流输 电 的接 地 极 影 响 ， 两 个 处 于 不 同直 流 电位 的 变 电 站 经输 电线 路 构 成 回路 ， 将 直 流 电流 引入 变 压 器 中性 点 和变 压 器 绕 组 ， 使 得 变 压器 出现直 流偏 磁现 象 ， 造成 变压 器 噪声增 大 ，
振 动加 剧 等 ， 还 可 能 发 生 过 热 以 及交 流 电 网 的谐 波 畸变 增 大 。因 而 ， 变 压 器 中性 点 通过 的直 流 电 流 要实 时 检测 ， 如 有 异 常 可 快 速 及 时地 向调 度 反 映， 通 过这 种方 式 来 掌 握 及 控 制 直 流 电流 对 变 压 器 的影 响 ¨ Ｊ 。 变 压器 中性 点 的 电流 变 化 范 围很 大 ， 通 常 在
５ Ｏ Ａ以内， 但在某些情 况下 ， 可能会达 到 １ ０ ０ Ａ 以上 ， 这 就 给 中性 点 电流 的测 量 带来 了很 大 的 困
难 。 由于受 到 直 流 偏磁 的影 响 ， 变压 器 中性 点 的
５ 结语
随 着运 行经 验 的不 断 积 累 ， 对 变 压 器 非 电 量 保 护装 置认 识 的逐 渐 深 入 ， 一 些 标 准 规 程 已不 适
站经输 电电路构成 回路 ， 将直流 电流 引入 变压 器中性点和变压器绕组 ， 使得 变压 器出现直 流偏 磁现 象 ， 因而上 海 地区的大部分变 电站 的主变中性点的直流偏磁 电流都需要 实时检测 ， 由于直流偏磁 电流 的检测 范围大 、 精 度要求高带来 了技术 困难 。针 对上述问题 ， 本 文解 决了量程判定 和霍尔 电流传感器 的电源控制 两大难题 ， 并 在此基础上提 出了一种变 压器中性点的大范 围高精度 的直流偏磁 电流检测方法 。
２ ０ １ ６年第 ６期
上海 电力
变 压 器 中性 点 的 直 流 偏磁 电流检 测 研 究
刘 闯， 周行 星 ， 田昊洋 ， 赵 阳， 瞿埏 华 ， 陈文 中
（ 国网上海市 电力公 司电力科 学研 究院 ， 上海 摘 ２ ０ ０ ４ ３ ７ ）
要： 上海 电网 目前共有 四条直流 ， 本文分析 了高压直流输 电的接地极影 响 ， 两个处于不 同直流 电位 的变 电
量保 护 的精 益化 管理 ， 消 除三 角地 带 。
［ ４ ］ 闫晨光 ， 张保会 ， 郝治 国等． 电力 变压器油箱 内部故 障压力 特征建模及仿真 ［ Ｊ ］ ． 中国电机工程学报 ， ２ ０ １ ４ ， １ ： １ ７ ９ ． １ ８ ５ ．
（ 收 稿 日期 ： ２ ０ ｌ ６ ６ ＿ ２ ０ ）