CN101557096A - 变压器无励磁涌流空载合闸控制器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种变压器无励磁涌流空载合闸控制器，由主开关、辅助开关和电压调节器构成，辅助开关和电压调节器串接，再与主开关并接于变压器的输入端，主开关和辅助开关是互锁的。本发明在变压器投入运行时刻，辅助开关导通，电压调节器按一定的斜率调节变压器的一次侧输入电压，使得电力变压器的起动过程得以控制，避免一次侧电压过大而在合闸瞬间产生很大的励磁涌流；在变压器正常起动后，辅助开关断开的同时主开关导通，将电压调节器退出的同时电力变压器正常运行。本发明能够实现变压器空载合闸的软起动控制，从根本避免励磁涌流对电力变压器及周遭电气设备的冲击，降低继电保护装置的误动率，提高电力变压器空载合闸的成功率。
Description
技术领域
本发明涉及一种变压器无励磁涌流空载合闸控制。
背景技术
电力变压器在正常运行情况下，铁芯工作在未饱和状态，相对磁导率很大，绕组的励磁电感也很大，因而励磁电流很小。当变压器空载合闸或外部故障切除后电压恢复时，容易引起铁芯的饱和，铁芯相对磁导率接近于1，绕组的电感值降低，从而绕组中会出现数值很大的励磁电流。励磁涌流造成的危害是多方面的：(1)使变压器在投运时引发变压器的继电保护装置误动，变压器的投运频频失败；(2)变压器出线短路故障切除时所产生的电压突增，诱发变压器保护误动，使变压器各侧负荷全部停电；(3)数值很大的励磁涌流会导致变压器及断路器因电动力过大而受损；(4)诱发操作过电压，损坏电气设备；(5)励磁涌流中的直流分量导致电流互感器磁路被过度磁化而大幅降低测量精度和继电保护装置的正确动作率；(6)造成电网电压骤升或骤降，影响其他电气设备正常工作，励磁涌流中的大量谐波对电网电能质量造成严重的污染；(7)会造成大面积停电，如A电站一台变压器空载接入电源产生的励磁涌流，诱发邻近其他B电站、C电站等正在运行的变压器产生“和应涌流”而误跳闸。因此，必须对励磁涌流采取相应的措施，把危害降到最低。
目前国内外采用的抑制变压器空载合闸励磁电流的方法主要有合闸回路串联电阻法、变压器中性点串联电阻法、并联电容器法、选相位关合法。其中，合闸回路串联电阻法通常采取在断路器上并联一个电阻来减少励磁电流，这样的模型不允许有剩余磁通，并且该方法增加了投资费用和操作的复杂性；变压器中性点串联电阻法是指在变压器中性点串联一个合适的电阻，加速磁通的衰减过程，在合闸完毕后去掉这个电阻，从而降低合闸时刻稳态电流的幅值和励磁电流的暂态持续时间，以达到抑制电流的目的。此方法虽然可以加速铁心磁通的衰减，降低励磁电流的暂态持续时间，但是在合闸瞬间的励磁电流仍然很高，抑制效果不很理想；并联电容器法是指在变压器低压侧并联一个电容器，在变压器低压侧产生的磁通就和高压侧磁通极性相反，这样就排除了绕组内磁通饱和的可能性。该方法的优点是不论控制三相合闸角为多少，均能在一定程度上削弱励磁电流，但其缺点在于对电容器电容值的选取，电容值过大或过小均不能满足要求，电容值过大，会使变压器与电容器组合成的系统谐振频率降低，从而使变压器难以被激磁，而电容值过小，会无法满足削弱励磁电流的需要；选相位关合法是控制断路器动静触头在系统电压波形的指定相位角时刻进行开关关合。
发明内容
为了解决电力变压器在空载合闸时普遍存在的无法避免励磁涌流的技术问题，本发明提供一种无励磁涌流空载合闸控制装置。本发明能够实现对电力变压器的降压起动，当变压器正常运行后，再通过旁路开关退出控制装置，从而实现变压器起动过程中没有励磁涌流。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：由主开关、辅助开关和电压调节器组成，辅助开关和电压调节器串接，再与主开关并接于变压器的输入端，主开关和辅助开关是互锁的。
上述的变压器无励磁涌流空载合闸控制器中，所述电压调节器为三相交流调压电路。
本发明的技术效果在于：本发明在电力变压器一次侧空载合闸断路器上并联一套可以调节交流电压输出量的三相交流调压电路，通过对该电路的触发角控制，使得变压器一次侧电压沿一定的斜率上升，确保变压器在起动过程中不产生或者只产生很小的励磁涌流，当变压器正常起动后，再合上断路器，同时退出电压控制装置，这样从根本上解决励磁涌流给电力变压器及相关电气设备带来的暂态冲击，确保投运过程中继电保护装置不会产生误动作，能大大提高变压器投运的成功率。
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
附图说明
图1是本发明的结构图。
图2是本发明专利电压调节器部分用到的电流型整流逆变电路。
图3是本发明专利电压调节器部分用到的电压型交交变频电路。
具体实施方式
参见图1，本发明由主开关2、辅助开关3和电压调节器4组成，辅助开关3和电压调节器4串接，再与主开关2并接于变压器1的输入端，主开关2和辅助开关3是互锁的。所述的电压调节器为三相交流调压电路。
本发明的工作原理：在投入电力变压器1时，主开关2处于关断状态，辅助开关3处于导通状态，通过电压调节器4，使得其输出电压，也就是电力变压器1的输入电压，按一定的斜率上升，从而避免电力变压器1产生励磁涌流。当电力变压器1正常运行后，再退出电压调节器4，同时合上主开关2。在变压器空载合闸软起动过程中，主开关2和辅助开关3是互锁的。
电压调节器4的主电路还可采用图2所示的电流型整流逆变电路或图3所示的电压型交交变频电路，均可以通过PWM脉宽调制，实现对输入电压的调节。
Claims (3)
1、一种变压器无励磁涌流空载合闸控制器，其特征在于：由主开关、辅助开关和电压调节器组成，辅助开关和电压调节器串接，再与主开关并接于变压器的输入端，主开关和辅助开关是互锁的。
2、根据权利要求1所述的变压器无励磁涌流空载合闸控制器，其特征在于：所述电压调节器为三相交流调压电路。
3、根据权利要求1所述的变压器无励磁涌流空载合闸控制器，其特征在于：所述电压调节器为电流型桥式整流逆变电路或电压型交交变频电路。
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