[发明专利]一种高可靠性的变压器直流偏磁隔离装置及方法

权利要求书

1.一种高可靠性的变压器直流偏磁隔离装置，其特征在于，包括PLC控制器、变压器、电流检测模块、氧化锌避雷器FR、用于对氧化锌避雷器FR进行性能测试的在线监测装置、电容C、开关K1、开关K2、开关K4以及电容保护电路，所述开关K1的一端及开关K2的一端均与变压器绕组中性点连接，所述开关K1的另一端与开关K4的一端以及电容C的一端连接，开关K4的另一端分别与在线监测装置以及氧化锌避雷器FR的一端连接，电容C的另一端、在线监测装置的另一端、氧化锌避雷器FR的另一端以及开关K2的另一端均通过所述电流检测模块接地；PLC控制器的IO控制端分别与开关K4、开关K1以及开关K2的控制端连接，PLC控制器的采样端口与在线监测装置连接；所述开关K1的另一端通过电容保护电路与电流检测模块连接，电容保护电路与PLC控制器连接；所述电容保护电路包括开关K3和晶闸管，所述开关K3的一端与开关K1的另一端连接，所述开关K3的另一端通过电流检测模块接地，所述开关K3的控制端与PLC控制器的一个IO控制端连接，所述晶闸管的源极与开关K1的另一端连接，所述晶闸管的漏极通过电流检测模块接地，所述晶闸管的的栅极与PLC控制器的另一个IO控制端连接；

在线监测装置实时监测氧化锌避雷器FR的状态，若在线监测装置测试氧化锌避雷器FR性能满足预设要求时，PLC控制器控制开关K4闭合；若在线监测装置测试氧化锌避雷器FR性能不满足预设要求时，PLC控制器控制开关K4断开并投入电容保护电路。

2.根据权利要求1所述的一种高可靠性的变压器直流偏磁隔离装置，其特征在于，所述电流检测模块为电流互感器。

3.根据权利要求2所述的一种高可靠性的变压器直流偏磁隔离装置，其特征在于，所述电流互感器至少一个，所述电流互感器安装在晶闸管的漏极、电容的另一端、在线监测装置的另一端、氧化锌避雷器FR的另一端、开关K3的另一端以及开关K2的另一端与接地端之间的连线上。

4.根据权利要求1所述的一种高可靠性的变压器直流偏磁隔离装置，其特征在于，所述在线监测装置为氧化锌避雷器测试仪。

5.根据权利要求4所述的一种高可靠性的变压器直流偏磁隔离装置，其特征在于，所述氧化锌避雷器测试仪的型号为YTC620D。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种高可靠性的变压器直流偏磁隔离装置的方法，其特征在于，所述变压器正常运行时，开关K2闭合，变压器绕组中性点直接接地，电流检测模块实时检测中性点对地电流，当变压器发生直流偏磁，电流检测模块检测到中性点流过的直流电流达到PLC控制器设置的第一电流阈值时，PLC控制器输出信号控制开关K2断开，开关K1闭合，变压器绕组中性点通过电容C接地，电容C通交流阻直流，对变压器内的直流电流隔离；在线监测装置实时监测氧化锌避雷器FR的状态，若在线监测装置测试氧化锌避雷器FR性能满足预设要求时，PLC控制器控制开关K4闭合；若在线监测装置测试氧化锌避雷器FR性能不满足预设要求时，PLC控制器控制开关K4断开并投入电容保护电路；若变压器发生单相短路，电流检测模块检测到交流电流大于PLC控制器设置的第二电流阈值时，若开关K4处于闭合状态，氧化锌避雷器FR先动作泄流，开关K3后闭合，对电容C进行保护；若开关K4处于断开状态，晶闸管先动作泄流，开关K3后闭合，对电容C进行保护；当流过电流检测模块的直流电流小于PLC控制器设置的第三电流阈值时，开关K1断开，开关K3断开，开关K2闭合，变压器绕组中性点恢复直接接地。