[发明专利]变压器直流偏磁抑制装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种变压器直流偏磁抑制装置。

背景技术

直流输电系统采用大地回路运行方式时，从大地中流过的巨大直流电流会对附近的交流系统产生影响，特别是会对中性点直接接地变压器产生比较严重的直流偏磁，这不仅增加了变压器的无功消耗，影响变压器的正常运行，引起继电保护误动，而且还会引起谐波大幅升高，对其他电气设备产生较大影响，从而直接影响到变电站、发电厂的安全运行。

随着我国高压直流输电工程的日益增多，直流输电工程单极投运时间和每年直流输电线路的检修造成的单极大地运行总时间也越来越长，而且直流输电系统大地回线运行方式作为故障应急方式，基本上不可避免，因此，变压器直流偏磁抑制技术越来越受到重视。但现有的偏磁抑制装置需要额外的整流回路和晶闸管关断回路，结构上较为复杂，可靠性较差。

发明内容

本发明的目的就是为解决上述问题，提供一种变压器直流偏磁抑制装置，它结构合理，由于不需要额外的整流回路和晶闸管关断回路，主回路的拓扑结构得以大量简化，同时因为采用了纯硬件的模拟电路保护和微机保护的完全双重化冗余结构，提高了系统的可靠性和智能性。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种变压器直流偏磁抑制装置，它包括一组并联的电容器，电容器组的一个并联端与电容电流互感器ACTA2串联；电容电流互感器ACTA2与串联的直流电流互感器DCTA、旁路开关电流互感器ACTA1连接；

旁路开关电流互感器ACTA1与电容器组另一并联端间并联有电压互感器TV1、TV2、放电间隙FD、旁路机械开关QF，同时旁路机械开关QF两端还并联有电抗器L1-L3以及与电抗器L1-L3分别串联的反向并联的晶闸管T1—T6及其触发电路；

直流电流互感器DCTA、旁路开关电流互感器ACTA1、电压互感器TV1、TV2、晶闸管T1—T6触发电路还与测控保护单元连接。

所述直流电流互感器DCTA与变压器中性点接地开关K1一端连接，电容器组一个并联端通过装置投切刀开关K2与变压器中性点接地开关K1连接，变压器中性点接地开关K1与变压器220KV侧连接。

本发明利用电容器隔直流、通交流的电气特性，在主变中性点与接地极之间串联装设电容器后，可以有效地消除流过变压器中性点的直流电流，并且不影响中性点的交流电流经电容器接地。在一些非正常的情况下，比如交流故障、雷击等，主变压器中性点会流过很大的接地电流，并产生幅值很高的暂态电压，有可能会损坏电容器，在电容器两端并联一个电流旁路回路,当电容器两端电压或者流过电容器的电流超过规定值后，电流通过旁路保护回路流过，从而将电容器旁路，限制了电容器两端的暂态电压幅值。

装置接入到变压器中性点后，为了尽可能小地影响或者不影响系统，在系统正常的状态下，装置的电容器将被旁路，变压器中性点直接接地。如果变压器中性点出现直流电流，电容器将会自动投入；如果在电容器投入运行的过程中变压器中性点同时出现较大的短路故障电流或电容器端电压快速升高，电容器会被旁路，中性点直接接地，从而避免电容器因过载而损坏。

发明的有益效果是： 

1)  采用在变压器中性点串联电容隔直的解决方案，由晶闸管、快速开关、放电间隙构成三重旁路保护回路；

2)  电容器为全膜结构，耐电压等级高，容量无衰减，安全、可靠性高；

3)  利用电容器投切专用永磁开关实现直接接地与电容器接地的状态转换，速度快、容量大；

4)  在电容接地状态下，当中性点过电压时，转换为直接接地状态，转换时间小于20uS，转换电压门限可通过跳线设置；

5)  在电容接地状态下，中性点交流对地容抗小于1.2Ω,继电保护及其它自动装置不需要重新整定；

6)  内嵌测控单元，根据不同的运行状态检测中性点电流或电压，实现自动或手动的运行状态转换；内嵌录波单元，记录电参量越限时装置运行状态的变化及中性点电流、电压变化情况，为运行分析提供依据。

7）利用计算机远程终端实现对装置的监视、控制，一台远程监控终端可同时监控多个装置。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明。