一种海上电力变压器安全检测电路的制作方法

专利检索2026-06-14  10


本发明涉及变压器,具体是一种海上电力变压器安全检测电路。


背景技术:

1、随着日益增长的能源需求,风电等清洁能源逐渐发展,相较于陆地,海上风能资源更加丰富稳定,电力变压器是海上风力发电场配套于风力发电机组,用于发送电的主要设备,作用是将海上风电机组发出的电能输送到岸上变电站,再经过岸上变电站并网至电网中,为确保电力变压器的安全变电,现有的海上电力变压器大多会采用两组漏电检测装置,分别对电力变压器的输入侧和输出侧侧进行漏电检测,增加电路的体积和成本,并且无法在电力变压器出现电能变化时,调节漏电检测精度,提前判断是否发生漏电,电力变压器的安全性较低,因此有待改进。


技术实现思路

1、本发明实施例提供一种海上电力变压器安全检测电路,以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

3、一种海上电力变压器安全检测电路,包括:风力控制模块,第一漏电检测模块,变压器模块,第二漏电检测模块,输出模块,三相电采样模块,电压检测模块,微控制模块,检测切换模块和漏电调节保护模块;

4、风力控制模块,与所述第一漏电检测模块和漏电调节保护模块连接,用于风力发电、电能调节和变换并输出交流电能,用于将交流电能穿过第一漏电检测模块传输给变压模块,用于接收漏电调节保护模块输出的保护信号并停止输出交流电能;

5、第一漏电检测模块,用于对穿过的交流电能进行漏电检测并输出第一检测信号;

6、变压器模块,与所述第一漏电检测模块和第二漏电检测模块连接,用于对输入的交流电能进行变压调节并输出三相电能,用于将三相电能穿过第二漏电检测模块传输给输出模块;

7、第二漏电检测模块,用于对穿过的电能进行漏电检测并输出第二检测信号;

8、输出模块,与所述第二漏电检测模块连接,用于电能接收;

9、三相电采样模块,与所述变压器模块连接,用于对三相电能进行电压采样并分别输出第一采样信号、第二采样信号和第三采样信号;

10、电压检测模块,与所述三相电采样模块连接,用于设定高压阈值和低压阈值,并在第一采样信号、第二采样信号和第三采样信号高于高压阈值时,分别输出第一电平信号、第二电平信号和第三电平信号,在第一采样信号、第二采样信号和第三采样信号低于低压阈值时,分别输出第四电平信号、第五电平信号和第六电平信号;

11、微控制模块,与所述电压检测模块、三相电采样模块、漏电调节保护模块和检测切换模块连接,用于接收第一采样信号、第二采样信号和第三采样信号,用于在接收第一电平信号、第二电平信号、第三电平信号、第四电平信号、第五电平信号和第六电平信号中的一个信号时,输出第一脉冲信号调节漏电调节保护模块的漏电检测精度,用于在接收到第一电平信号、第二电平信号和第三电平信号时,输出第一控制信号控制检测模块的通路切换工作,用于接收漏电保护信号输出的保护信号;

12、检测切换模块,与所述第一漏电检测模块、第二漏电检测模块和漏电调节保护模块连接,用于将第一检测信号传输给漏电调节保护模块,用于接收第一控制信号并将第二检测信号传输给漏电调节保护模块;

13、漏电调节保护模块,用于对输入的第一检测信号进行漏电判断,用于接收第一脉冲信号并调节输入的第一检测信号和第二检测信号的电压值,并对调节后的信号进行漏电判断,用于在判断出输入的信号为漏电状态时,输出保护信号。

14、作为本发明再进一步的方案:风力控制模块包括风力发电变换装置和断路器;所述第一漏电检测模块包括第一互感器;所述变压器模块包括第一变压器;所述第二漏电检测模块包括第二互感器;所述输出模块包括输出端口;

15、优选的,风力发电变换装置的第一输出端和第二输出端分别连接断路器的第一输入端和第二输入端,断路器的第一输出端、第二输出端和第三输出端均穿过第一互感器的中心并分别与第一变压器的第一端、第二端和第三端连接,第一变压器的第四端、第五端和第六端均穿过第二互感器的中心并分别与输出端口的第一端、第二端和第三端连接。

16、作为本发明再进一步的方案:检测切换模块包括第一继电开关和第二继电开关;

17、优选的,第一继电开关的第一不动端和第二不动端分别连接第一互感器的第一输出端和第二输出端,第一继电开关的第一动端连接第二继电开关的第一动端,第一继电开关的第二不动端连接第二继电开关的第二不动端,第二继电开关的第一动端和第二动端分别连接第二互感器的第一输出端和第二输出端。

18、作为本发明再进一步的方案:漏电调节保护模块包括第四电阻器、第一电容器、第三电阻器、第一可控硅、第二电阻器、第一二极管、第一电源、第一保护器和第一电阻器;所述微控制模块包括第一处理器;

19、优选的,第四电阻器的一端连接第一电容器的一端、第一保护器的第一端、第一继电开关的第一动端和第二继电开关的第一动端,第四电阻器的另一端连接第一电容器的另一端、第一继电开关的第二动端和第二继电开关的第二动端并通过第三电阻器连接第一可控硅的一端,第一可控硅的另一端连接第一保护器的第二端,第一可控硅的控制端连接第一处理器的io9端并通过第二电阻器连接第一二极管的阴极,第一二极管的阳极连接第一电源和第一保护器的第八端,第一保护器的第七端连接断路器的控制端并通过第一电阻器连接第一处理器的io1端。

20、作为本发明再进一步的方案:三相电采样模块包括电流互感器、第五电阻器、第六电阻器、第二电容器、第一采样装置和第二采样装置;

21、优选的,电流互感器的输入端、第一采样装置的输入端和第二采样装置的输入端分别连接第一变压器的第四端、第五端和第六端,电流互感器的第一输出端连接第五电阻器的一端并通过第六电阻器连接第二电容器的第一端和第一处理器的io2端,电流互感器的第二输出端连接第五电阻器的另一端、第二电容器的第二端、第二采样装置的第二输出端和第一采样装置的第二输出端,第一采样装置的第一输出端和第二采样装置的第二输出端分别连接第一处理器的io3端和io4端。

22、作为本发明再进一步的方案:电压检测模块包括第一比较器、第二比较器、第一阈值装置、第二阈值装置、第一检测装置和第二检测装置;

23、优选的,第一比较器的同相端连接第二比较器的反相端和第二电容器的第一端,第一比较器的反相端和第二比较器的同相端分别连接第一阈值装置和第二阈值装置,第一比较器的输出端和第二比较器的输出端分别连接第一处理器的io11端和io10端,第一检测装置的输入端和第二检测装置的输入端分别连接第一采样装置的第一输出端和第二采样装置的第一输出端,第一检测装置的第一输出端和第二输出端分别连接第一处理器的io4端和io5端,第二检测装置的第一输出端和第二输出端分别连接第一处理器的io7端和io8端。

24、作为本发明再进一步的方案:检测切换模块还包括第七电阻器、第一开关管、第一继电器和第二电源;

25、优选的,第一开关管的基极通过第七电阻器连接第一处理器的io12端,第一开关管的发射极接地,第一开关管的集电极连接第一继电器的一端,第一继电器的另一端连接第二电源。

26、与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明海上电力变压器安全检测电路由第一漏电检测模块可配合漏电调节保护模块对输入变压器模块的电能进行正常漏电检测,同时由三相电采样模块可对变压器模块输出的电能进行采样处理,并配合电压检测模块判断采样的信号分别与高压阈值和低压阈值的大小关系,当采样的信号高于低压阈值时,将由微控制模块调节输入漏电调节保护模块的信号值,提高漏电检测精度,再判断第一漏电检测模块是否检测到漏电的发生,当采样的信号低于低压阈值时,检测切换模块将控制第二漏电检测模块配合漏电调节保护模块对变压器模块输出的电能进行漏电判断,在漏电时,由风力控制模块进行断电,降低漏电检测成本并提高变压器模块的安全性。


技术特征:

1.一种海上电力变压器安全检测电路,其特征在于,

2.根据权利要求1所述的一种海上电力变压器安全检测电路,其特征在于,所述风力控制模块包括风力发电变换装置和断路器;所述第一漏电检测模块包括第一互感器;所述变压器模块包括第一变压器;所述第二漏电检测模块包括第二互感器;所述输出模块包括输出端口;

3.根据权利要求2所述的一种海上电力变压器安全检测电路,其特征在于,所述检测切换模块包括第一继电开关和第二继电开关;

4.根据权利要求3所述的一种海上电力变压器安全检测电路,其特征在于,所述漏电调节保护模块包括第四电阻器、第一电容器、第三电阻器、第一可控硅、第二电阻器、第一二极管、第一电源、第一保护器和第一电阻器;所述微控制模块包括第一处理器;

5.根据权利要求4所述的一种海上电力变压器安全检测电路,其特征在于,所述三相电采样模块包括电流互感器、第五电阻器、第六电阻器、第二电容器、第一采样装置和第二采样装置;

6.根据权利要求5所述的一种海上电力变压器安全检测电路,其特征在于,所述电压检测模块包括第一比较器、第二比较器、第一阈值装置、第二阈值装置、第一检测装置和第二检测装置;

7.根据权利要求4所述的一种海上电力变压器安全检测电路,其特征在于,所述检测切换模块还包括第七电阻器、第一开关管、第一继电器和第二电源;


技术总结
本发明公开了一种海上电力变压器安全检测电路,涉及变压器技术领域,包括风力控制模块,用于风力发电、电能调节与变换和电能传输控制;第一漏电检测模块,用于对输入变压器模块的电能进行漏电检测;第二漏电检测模块,用于对变压器模块输出的电能进行漏电检测;输出模块,用于电能接收;三相电采样模块,用于进行电压采样;电压检测模块,用于比较采样的信号与设定的高压阈值和低压阈值的大小;微控制模块,用于信号接收和模块控制;检测切换模块,用于控制信号的传输通路;漏电调节保护模块,用于调节输入的电压值并进行漏电判断。本发明海上电力变压器安全检测电路可提高漏电检测精度,实现漏电保护,降低检测成本,提高变压器安全性。

技术研发人员:王健,顾红,王成志,崔俊超,张冰冰,孙永超
受保护的技术使用者:山东广瑞电力科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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