[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

说明书

本发明公开了一种高可靠性的变压器直流偏磁隔离装置及方法，所述装置包括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，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；本发明的优点在于：可靠性强。

技术领域

本发明涉及变压器技术领域，更具体涉及一种高可靠性的变压器直流偏磁隔离装置及方法。

背景技术

特高压直流输电线路单极或双极不平衡运行时，变电站或升压站的变压器绕组流过直流电流，通过中性点流入大地，造成变压器铁芯工作的磁化曲线发生偏移，此现象为直流偏磁。直流偏磁现象会造成变压器振动、噪声和损耗增大，温度升高，甚至造成继电保护勿动，造成机组跳闸。

传统的隔直装置常采用FR氧化锌避雷器+隔离开关对电容进行保护，FR氧化锌避雷器动作时间快，但是在沿海地区空气中湿度和盐度较大时易老化，可靠性不强。例如中国专利授权公告号CN207801468U，公开了一种高压FU自保护直流偏磁接地系统，包括直流电容器C、隔离开关G1、吸能型熔丝FU、放电阻尼器RL、高速涡流开关K0和非线性电阻FR；所述隔离开关G1的进线端与变压器的中性点A连接，隔离开关G1的出线端分别与吸能型熔丝FU的进线端、放电阻尼器RL的进线端、非线性电阻FR的进线端相连；所述吸能型熔丝FU的出线端与直流电容器C的进线端相连，放电阻尼器RL的出线端与高速涡流开关K0的进线端相连，非线性电阻FR的出线端分别与高速涡流开关K0的出线端、直流电容器C的出线端共地。本实用新型具有安全性较高、隔直效率较高、运行稳定可靠、使用寿命长等优点，可保证变压器中性点安全可靠的运行。该专利中非线性电阻FR在沿海地区空气中湿度和盐度较大时易老化，可靠性不强导致该专利提供的高压FU自保护直流偏磁接地系统的可靠性不强。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于现有技术变压器直流偏磁隔离装置及方法可靠性不强的问题。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：一种高可靠性的变压器直流偏磁隔离装置，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；

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。

本发明采用在线监测装置实时监测氧化锌避雷器FR，若性能良好也即性能满足预设要求，则投入氧化锌避雷器FR对电容C进行过电压保护，若监测到氧化锌避雷器老化严重也即不满足预设要求时，则断开氧化锌避雷器FR所在回路，采用电容保护电路对电容进行保护，解决在沿海地区空气中湿度和盐度较大时氧化锌避雷器FR易老化导致的可靠性不强的问题。

进一步地，所述电容保护电路包括开关K3，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。