[发明专利]变压器铁芯接地电流在线监测设备的电流置空方法及装置

权利要求书

1.一种变压器铁芯接地电流在线监测设备的电流置空装置，其特征在于：包括铁芯接地电流信号取样调理模块(1.1)、信号谐波分离模块(1.2)、分离信号移相模块(1.3)、分离信号调幅及合成模块(1.4)、电流放大输出模块(1.5)、信号频率跟踪模块(1.6)及反馈控制模块(1.7)，

所述铁芯接地电流信号取样调理模块(1.1)用于对现场铁芯接地电流进行取样、I/V变换及放大后输出取样信号，其输出端与所述信号谐波分离模块(1.2)的输入端连接；

所述信号谐波分离模块(1.2)用于实现取样信号的基波及3，5，7次谐波分量的分离得到分离信号，其第一输出端与所述信号频率跟踪模块(1.6)的输入端连接，用于将分离出的基波信号输出给所述信号频率跟踪模块(1.6)，所述信号谐波分离模块(1.2)的第二输出端与所述分离信号移相模块(1.3)的输入端连接，用于输出所述分离信号；

所述信号频率跟踪模块(1.6)用于实时跟踪基波信号频率，其输出端与所述反馈控制模块(1.7)的输入端连接；

所述反馈控制模块(1.7)用于根据所述信号频率跟踪模块(1.6)获得的基波信号频率自动调节所述信号谐波分离模块(1.2)的参数，实现动态频率信号的分离，保证信号经过信号谐波分离模块(1.2)时不产生相移；

所述分离信号移相模块(1.3)用于实现分离信号的相位调整，使调整后的各分量信号与原边铁芯接地电流各分量信号同相位，输出调整相位后的分离信号，其输出端与所述分离信号调幅及合成模块(1.4)的输入端连接；

所述分离信号调幅及合成模块(1.4)用于实现调整相位后的分离信号的幅值调整及叠加，输出合成信号，其输出端与所述电流放大输出模块(1.5)的输入端连接；

所述电流放大输出模块(1.5)用于实现所述合成信号的功率放大，并输出电流基波及3，5，7次谐波幅值与原边铁芯接地电流中的基波及3，5，7次谐波幅值等幅值的电流信号，即所述与现场变压器铁芯接地电流同频同相的镜像电流，使得铁芯接地电流在线监测设备传感器电流置空。

2.如上所述的变压器铁芯接地电流在线监测设备的电流置空装置，其特征在于：所述铁芯接地电流信号取样调理模块(1.1)包括由依次连接的高精度钳形电流传感器、I/V变换电路和运算放大器，高精度钳形电流传感器用于对现场铁芯接地电流进行电流取样，I/V变换电路用于将取样电流信号变换为电压信号，运算放大器用于将电压信号进行放大后得到所述取样信号。

3.一种变压器铁芯接地电流在线监测设备的电流置空方法，其特征在于应用权利要求1或2中的变压器铁芯接地电流在线监测设备的电流置空装置进行，所述方法包括如下步骤：

步骤一、采用铁芯接地电流信号取样调理模块(1.1)对现场铁芯接地电流进行取样、I/V变换及放大后输出取样信号；

步骤二、所述取样信号输入到信号谐波分离模块(1.2)进行基波及3，5，7次谐波信号的分离得到分离信号，通过信号频率跟踪模块(1.6)实时测量基波信号频率，反馈控制模块(1.7)用闭环负反馈的方式根据基波信号频率自动调节所述信号谐波分离模块(1.2)的参数，实现信号谐波分离模块(1.2)中带通滤波器的中心点频率跟随输入电流信号频率的变化，保证带通滤波器的输出信号与原合成信号的相应分量之间没有相位差；

步骤三、各分离信号输入所述分离信号移相模块(1.3)，对分离信号进行移位调整，使调整后的各分量信号与原边铁芯接地电流各分量信号同相位；

步骤四、将调相后的分离信号输入所述分离信号调幅及合成模块(1.4)，分别对分离信号进行幅值调整及叠加，将叠加后得到的合成信号输入所述电流放大输出模块(1.5)，实现电流放大输出；

步骤五、将所述电流放大输出模块(1.5)输出的电流I₀以反向穿心的方式注入到现场铁芯接地电流在线监测传感器，以实现铁芯接地电流在线监测传感器的基波及3，5，7次电流置空。