CN103683194A - 变压器中性点直流电流抑制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种变压器中性点直流电流抑制装置，包括有：隔直流电容，连接在变压器的中性点与地之间；速合开关，速合开关与隔直流电容并联；整流桥，输入端与隔直流电容的两端连接，将变压器中性点的交流电压转换成直流电压输出给触发模块；触发模块，输出端连接速合开关的脱扣线圈，触发模块实时检测整流桥输出的电压值，当检测到过电压时，触发导通，使脱扣线圈得电，则速合开关的常开触点迅速闭合，此时隔直流电容被速合开关短路，变压器中性点通过速合开关接地，自动退出隔直流电容。本发明能够避免直流流入交流变压器，既保护变压器中性点，又保护装置本身的电容；既提高了装置的可靠性，又避免了电网事故的进一步扩大。
Description
技术领域
本发明涉及电力系统电压自动控制技术领域，尤其涉及一种变压器中性点直流电流抑制装置，起到保护电容器以及防止变压器中性点过电压的装置。
背景技术
目前, 随着特高压直流输电技术的发展，特高压直流输电投运线路越来越多，特高压直流输电对交流系统的影响越来越明显。其中一个主要影响是在直流输电线路单极大地运行或者双相不平衡运行时，大地会作为一条电流返回回路，此时直流电流会有一部分通过中性点接地的交流变压器流入交流系统。直流流入交流变压器后，变压器会产生直流偏磁现象，影响变压器的安全稳定运行。
近年来直流输电线路接地极附近的电厂、变电站均不同程度地受到了直流偏磁的影响。
发明内容
本发明的目的是提供一种变压器中性点直流电流抑制装置，可实现装置完全失电情况下，电容器两端发生过电压时，装置仍然可以自动退出电容器，起到保护电容器以及防止变压器中性点过电压的作用，可靠地解决了变压器直流偏磁的问题。
本发明采用下述技术方案：一种变压器中性点直流电流抑制装置，包括有：
隔直流电容，连接在变压器的中性点与地之间；
速合开关，速合开关与隔直流电容并联，所述的速合开关打开时对速合开关进行弹簧储能，为速合开关的快速闭合积蓄能力，此时变压器中性点通过隔直流电容接地；
整流桥，输入端与隔直流电容的两端连接，将变压器中性点的交流电压转换成直流电压输出给触发模块；
触发模块，输出端连接速合开关的脱扣线圈，触发模块实时检测整流桥输出的电压值，当检测到过电压时，触发导通，使脱扣线圈得电，则速合开关的常开触点迅速闭合，此时隔直流电容被速合开关短路，变压器中性点通过速合开关接地，自动退出隔直流电容。
还包括有保护间隙，保护间隙与隔直流电容并联。
所述的保护间隙的击穿电压整定在2000V。
所述的触发模块包括有过电压触发单元和晶闸管，过电压触发单元的信号输入端连接整流桥的第一输出端，过电压触发单元的信号输出端连接晶闸管的门极，晶闸管的阳极连接整流桥的第一输出端，阴极连接速合开关的脱扣线圈，脱扣线圈另一端连接整流桥的第二输出端。
所述的晶闸管为双晶闸管并联方式。
本发明在隔直流电容的两端并联速合开关，速合开关可以在装置完全失电的情况下，通过触发模块的过电压触发导通电流驱动速合开关闭合，起到了变压器中性点电容接地和直接接地的状态转换作用，避免直流流入交流变压器，既保护变压器中性点，又保护装置本身的电容；既提高了装置的可靠性，又避免了电网事故的进一步扩大，避免造成更大的损失。
附图说明
图1为本发明的电路原理图。
具体实施方式
如图1所示，本发明提供了一种变压器中性点直流电流抑制装置，包括有：隔直流电容1、速合开关、整流桥3、触发模块和保护间隙7，
隔直流电容1，连接在变压器的中性点N与地之间；
速合开关，速合开关2与隔直流电容1并联，所述的速合开关2打开时对速合开关进行弹簧储能，为速合开关的快速闭合积蓄能力，此时变压器中性点N通过隔直流电容1接地；
整流桥3，输入端与隔直流电容的两端连接，将变压器中性点N的交流电压转换成直流电压输出给触发模块；
触发模块，包括有过电压触发单元5和晶闸管4，过电压触发单元5的信号输出端连接晶闸管4的门极，晶闸管4的阳极连接整流桥3的第一输出端，阴极连接速合开关的脱扣线圈6，脱扣线圈另一端连接 整流桥3的第二输出端。触发模块实时检测整流桥输出的电压值，当检测到过电压时，触发导通，使脱扣线圈6得电，则速合开关的常开触点2迅速闭合，此时隔直流电容1被速合开关短路，变压器中性点N通过速合开关接地，自动退出隔直流电容1。
其中所述的晶闸管4为双晶闸管并联方式；双路晶闸管同时被过电压触发单元触发导通，首先双晶闸管互为热备用提高了装置本身的可靠性，其次双晶闸管并联导通，提高了晶闸管回路的通流能力，可以承受更高的故障电流。比只用一只大通流能力晶闸管节省成本。
保护间隙7与隔直流电容1并联，所述的保护间,7的击穿电压整定在2000V，作为电容器和变压器中性点的后备保护，在过电压触发单元不能触发的情况下，保护间隙可以起到防止变压器中性点电压过高的作用，进一步保护变压器中性点。
本发明中所述的速合开关内部具有弹簧蓄能和脱扣线圈机构，以保证开关在完全失电的情况下依然可以通过晶闸管的故障电流驱动开关迅速闭合，闭合时间只有一个周波左右（20ms）。速合开关采用的是上海立新电器生产的SH8C-2500型号的速合开关。速合打开时通过电机驱动，对开关内部弹簧进行蓄能，速合开关的作用非常重要，它起到了变压器中性点电容接地和直接接地的状态转换作用。速合开关打开时，变压器中性点通过电容器接地，能有效阻断直流电流流入中性点，当隔直流电容1两端电压大于触发电压门槛值时，过电压触发单元会触发晶闸管4导通，晶闸管导通电流驱动速合开关的脱扣线圈6使速合开关2迅速闭合，电容器被速合开关短路，变压器中性点通过速合开关直接接地。此过程不依赖外界供电，完全凭借晶闸管的过电压触发导通电流驱动速合开关闭合。本发明可实现装置完全失电情况下，隔直流电容1两端发生过电压时，装置仍然可以自动退出电容器，起到保护隔直流电容1以及防止变压器中性点N过电压的作用，变压器中性点依然可以可靠返回直接接地。
Claims (5)
1.一种变压器中性点直流电流抑制装置，其特征在于：包括有：
隔直流电容，连接在变压器的中性点与地之间；
速合开关，速合开关与隔直流电容并联，所述的速合开关打开时对速合开关进行弹簧储能，为速合开关的快速闭合积蓄能力，此时变压器中性点通过隔直流电容接地；
整流桥，输入端与隔直流电容的两端连接，将变压器中性点的交流电压转换成直流电压输出给触发模块；
触发模块，输出端连接速合开关的脱扣线圈，触发模块实时检测整流桥输出的电压值，当检测到过电压时，触发导通，使脱扣线圈得电，则速合开关的常开触点迅速闭合，此时隔直流电容被速合开关短路，变压器中性点通过速合开关接地，自动退出隔直流电容。
2.根据权利要求1所述的变压器中性点直流电流抑制装置，其特征在于：还包括有保护间隙，保护间隙与隔直流电容并联。
3.根据权利要求2所述的变压器中性点直流电流抑制装置，其特征在于：所述的保护间隙的击穿电压整定在2000V。
4.根据权利要求1或2或3所述的变压器中性点直流电流抑制装置，其特征在于：所述的触发模块包括有过电压触发单元和晶闸管，过电压触发单元的信号输入端连接整流桥的第一输出端，过电压触发单元的信号输出端连接晶闸管的门极，晶闸管的阳极连接整流桥的第一输出端，阴极连接速合开关的脱扣线圈，脱扣线圈另一端连接整流桥的第二输出端。
5.根据权利要求4所述的变压器中性点直流电流抑制装置，其特征在于：所述的晶闸管为双晶闸管并联方式。
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