[发明专利]一种基于电容器的直流偏磁隔离接地系统

说明书

技术领域

本发明涉及电网变压器中性点技术领域，尤其是一种基于电容器的直流偏磁隔离接地系统。

背景技术

随着高压及特高压直流输电技术在我国的发展，投入运行的直流工程日益增多。当直流输电系统采用单极大地回线运行方式时，电流经接地极注入大地，在极址土壤中形成一个恒定的直流电流场，分布在直流接极地附近的交流变电站和发电厂处于不同的直流电势点上，各站内主接线地网之间存在直流电势差。如果两站之间有交流线路相联，且两站主变压器中性点直接接地，则两站内主接地网之间将通过主变压器中性点、站内设备连线、站间交流线路、地电阻等形成直流回路，导致直流电流流过主变压器，经中性点或经主变压器中性点流入变压器。当变压器发生直流偏磁时，变压器的励磁电流和谐波将急剧增加，铁心饱和，温升、噪声和振动增大，并产生高次谐波，危害变压器和电力系统的稳定运行。

目前市场使用的直流偏磁隔离装置都是通过开关进行直接短接电容器，这种直流偏磁隔离装置对电容器的伤害较大，减小电容器的正常使用寿命，影响直流偏磁隔离装置的使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种当变压器中性点的直流电流超过设定值时，系统立即接入直流偏磁隔离接地系统，从而抑制直流电流流入主变压器中性点的基于电容器的直流偏磁隔离接地系统。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种基于电容器的直流偏磁隔离接地系统，包括电容器C、用于停电隔离的隔离开关G1、用于电容器C过压快速放电的放电阻尼器RL、用于快速退出电容器C的高速涡流开关K0，以及用于快速保护电容器C的可控硅SCR；所述隔离开关G1的进线端与变压器的中性点连接，隔离开关G1的出线端与电容器C的进线端相连接，电容器C的出线端接地；所述可控硅SCR与电容器C并联；所述放电阻尼器RL的进线端接电容器C的进线端，放电阻尼器RL的出线端与高速涡流开关K0的进线端相连接，高速涡流开关K0的出线端与电容器C的出线端相连接。

所述可控硅SCR的进线端与电容器C的进线端相连，可控硅SCR的出线端与电容器C的出线端相连，所述可控硅SCR通过安装在配电柜中的控制器控制其开断。

所述放电阻尼器RL由电感L和电阻R相并联组成。

所述隔离开关G1与安装在配电柜中的操作机构相连接，通过人工控制隔离开关G1的开断。

所述高速涡流开关K0为真空灭弧断路器，高速涡流开关K0 通过安装在配电柜中的控制器控制其开断。

由上述技术方案可知，本发明具有安全性较高、隔直效率较高、运行稳定可靠、使用寿命长等优点，且对电力系统影响很小，可保证变压器中性点为小阻抗接地。

附图说明

图1为本发明的电气原理图。

具体实施方式

如图1所示，一种基于电容器的直流偏磁隔离接地系统，包括电容器C、用于停电隔离的隔离开关G1、用于电容器C过压快速放电的放电阻尼器RL、用于快速退出电容器C的高速涡流开关K0，以及用于快速保护电容器C的可控硅SCR；所述隔离开关G1的进线端与变压器的中性点连接，隔离开关G1的出线端与电容器C的进线端相连接，电容器C的出线端接地；所述可控硅SCR与电容器C并联；所述放电阻尼器RL的进线端接电容器C的进线端，放电阻尼器RL的出线端与高速涡流开关K0的进线端相连接，高速涡流开关K0的出线端与电容器C的出线端相连接。

如图1所示，所述可控硅SCR的进线端与电容器C的进线端相连，可控硅SCR的出线端与电容器C的出线端相连，所述可控硅SCR通过安装在配电柜中的控制器控制其开断。所述放电阻尼器RL由电感L和电阻R相并联组成。所述隔离开关G1与安装在配电柜中的操作机构相连接，通过人工控制隔离开关G1的开断。所述高速涡流开关K0为真空灭弧断路器，高速涡流开关K0 通过安装在配电柜中的控制器控制其开断。

本发明的工作原理如下：当变压器中性点直流电流超过设定值时，高速涡流开关K0立即分闸，即系统立即接入电容器直流偏磁隔离接地系统，起到抑制直流电流流入主变压器中性点的作用；

当装置处于工作状态下，线路发生故障时，变压器中性点交流电流超过设定值时，系统中控制器立即向可控硅SCR与高速涡流开关K0发出合闸指令，可控硅SCR在200us内将电容器C短接，高速涡流开关K0在2ms内将电容器C短接，当高速涡流开关K0合闸后，由高速涡流开关K0继续短接电容器C，实现电容器C的双重保护；通过可控硅SCR与高速涡流开关K0的双重保护，能有效防止电容器C由于过压而损坏；