[发明专利]一种变压器中性点过电压保护装置

说明书

技术领域

本发明涉及变压器保护技术领域，特别是涉及一种变压器中性点过电压保护装置。

背景技术

电力变压器中性点过电压防护多年来一直是电网运行中的一个难题，电力变压器的中性点过电压的产生会危害变压器绝缘，例如：当雷电波从线路侵入变电站到达变压器中性点时，会在变压器中性点处产生较高的雷电过电压，对变压器的中性点绝缘构成威胁，甚至使变压器中性点绝缘损坏；当电网系统单相接地、非全相运行，尤其是党变压器励磁电感与线路对地电容产生谐振时，在变压器中性点产生工频暂态过电压，对变压器的中性点绝缘构成威胁，甚至使变压器中性点绝缘损坏。

目前常用的变压器中性点过电压保护装置，采用避雷器或者放电间隙，但是，放电间隙存在放电电压随机性大、运行参数不易控制及调整的问题，避雷器存在因遭受长时间的工频续流而发生爆炸。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种变压器中性点过电压保护装置，以实现运行安全，参数易于控制、调整，技术方案如下：

一种变压器中性点过电压保护装置，包括：避雷器、放电间隙、隔离变压器、测量单元、控制单元，以及高压脉冲产生单元，其中：

所述避雷器连接于变压器中性点与地之间；

所述放电间隙包括：设置在同一条竖直直线上的第一放电体和第二放电体，所述第一放电体与所述变压器的中性点相连，所述第二放电体接地，且该第二放电体内设置有触发电极，以及设置在所述触发电极外的绝缘极；

所述测量单元与所述第二放电体相连，用于测量避雷器上工频电压的幅值，及所述工频电压的持续时间；

所述控制单元的输入端与所述测量单元相连，输出端与所述高压脉冲产生单元的输入端相连，所述高压脉冲产生单元的输出端与所述隔离变压器的原边绕组相连，所述隔离变压器的副边绕组的一端与所述第二放电体的触发电极相连，另一端与所述第二放电体的绝缘极相连；

当所述控制单元判断出所述测量单元测得的所述避雷器上工频电压的幅值大于电压预设值，且所述持续时间大于时间预设值时，产生触发信号，使所述高压脉冲单元产生高压脉冲，该高压脉冲经过所述隔离变压器升压后触发所述触发电极放电，诱发所述放电间隙放电。

优选的，所述第二放电体包括，用于感应所述避雷器上的工频电压的感应电极。

优选的，所述测量单元包括：

通过柔性电缆与所述感应电极相连的电压幅值测量单元，用于根据所述感应电极上感应的所述避雷器上的工频电压，测得该工频电压的幅值；

与所述感应电极相连的计时单元，用于根据所述感应电极上感应的所述避雷器上的工频电压，记录该工频电压持续的时间。

优选的，所述控制单元包括：判断单元和触发单元，其中：

判断单元，与所述电压幅值测量单元和所述计时单元相连，当判断出所述避雷器上的工频电压的幅值大于所述电压预设值，且所述持续时间大于所述时间预设值时，向所述触发单元提供控制信号；

触发单元，接收到所述判断单元提供的所述控制信号后产生触发信号，提供给所述高压脉冲产生单元。

优选的，所述隔离变压器的原边绕组的两端分别通过柔性电缆与所述触发电极及绝缘极相连。

优选的，所述第一放电体安装在所述第二放电体的正上方，且所述第一放电体和所述第二放电体均为空心金属球，且所述第二放电体通过金属管接地。

优选的，所述感应电极为中空的金属圆环，圆环壁的横截面为圆形，且所述圆环的直径为220mm，所述圆环壁的截面半径为20mm。

优选的，所述感应电极包括第一感应电极和第二感应电极，所述第一感应电极和第二感应电极设置在所述第二放电体的两侧，且位于球体的水平轴线方向上。

优选的，所述第一放电体和第二放电体具体为不锈钢或黄铜空心球，且所述空心球的壁厚为1mm-2mm，直径为150mm。

由以上本发明实施例提供的技术方案可见，测量单元测量避雷器上工频电压的幅值及持续时间，当该工频电压的幅值超过电压预设值，且所述持续时间超过时间预设值后，控制单元发出触发信号触发高压脉冲产生单元，产生高压脉冲，该高压脉冲经过隔离变压器升压后，诱发触发电极产生火花放电，继而诱发放电间隙放电，从而限制了避雷器上的工频电压的大小和持续时间，使得放电间隙和避雷器的保护特性准确匹配，避免了避雷器因遭受长时间的工频续流而发生爆炸的现象的发生，因此，本实施例提供的变压器中性点过电压保护装置运行安全、运行参数极易控制调节。

附图说明