CN104466907A - 一种变压器中性点电容式隔直装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种变压器中性点电容式隔直装置，包括电容器组、电阻器、机械旁路开关、晶闸管阀、电抗器、控制器、交流电流互感器及直流电流互感器；所述晶闸管阀与电抗器串联组成快速旁路电路；所述电容器组与电阻器串联组成的电路、快速旁路电路及机械旁路开关并联，一端连接进线端，另一端与交流及直流电流互感器串联连接出线端；所述控制器用于接收直流及交流电流互感器采集的信号，控制器具备检测、控制保护和通信功能。本装置可以实现隔离直流电流以及直流及交流电流监测功能，通过投切电容器来实现隔离直流电流模式和接地保护模式的切换，投切过程电路不会产生振荡及暂态尖峰电流、电压，切换迅速，满足电力系统要求。
Description
技术领域
本发明涉及变压器中性点隔直装置，特别是变压器中性点电容式隔直装置。
背景技术
在高压直流输电系统以单极大地方式运行时，在直流接地极附近就有直流电流从地中经直接接地的中性点流入交流变压器中，造成变压器直流偏磁问题，引起变压器噪声、振动加大，影响变压器正常运行。变压器中性点电容式隔直装置采用在变压器中性点处加装电容器装置来达到隔离直流电流的目的，由于电压要求高，足够大的电容值才能满足要求，难以实现。往往采用电压较低电容和完善的控制保护功能来实现。电容式隔直装置在有直流电流时需要把电容器投入运行，隔离直流电流，在有大电流不平衡故障等紧急情况时，需要快速恢复直接接地，在投切电容器时不能引起电路产生振荡，不产生尖峰电流电压，以免产生控制、保护装置的误动作。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点提供一种变压器中性点电容式隔直装置。
为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：
一种变压器中性点电容式隔直装置，包括电容器组、电阻器、机械旁路开关、晶闸管阀、电抗器、控制器、交流电流互感器及直流电流互感器；
所述晶闸管阀与电抗器串联组成快速旁路电路，晶闸管阀由二极管整流桥和晶闸管组成；
所述电容器组与电阻器串联组成的电路、快速旁路电路及机械旁路开关并联，一端连接进线端，另一端与交流电流互感器及直流电流互感器串联连接出线端；
所述电容器组用于隔离流经变压器中性点的直流电流；
所述电阻器用于消除电容器组投入、切除时的振荡和暂态尖峰电流、电压；
所述机械旁路开关用于投入、切除电容器组；
所述快速旁路电路用于快速切除电容器组；
所述直流电流互感器用于采集变压器中性点的直流电流；
所述交流电流互感器用于采集变压器中性点的交流电流；
所述控制器用于接收直流电流互感器及交流电流互感器采集的信号，控制器具备检测、控制保护和通信功能。
为了更好的实现本发明，所述一种变压器中性点电容式隔直装置还包括放电间隙，放电间隙与电容器组与电阻器串联组成的电路、快速旁路电路及机械旁路开关并联，用于作为电容器组的后备保护。
为了更好的实现本发明，所述晶闸管阳极与二极管整流桥的直流侧正极相连接，晶闸管阴极与二极管整流桥的直流侧负极相连接，电抗器的一端与二极管整流桥的交流侧一端相连，电抗器的另一端与进线端相连，二极管整流桥的交流侧另一端与出线端相连。
为了更好的实现本发明，所述晶闸管阳极与二极管整流桥的直流侧正极相连接，晶闸管阴极通过电抗器与二极管整流桥的直流侧负极相连接，二极管整流桥的交流侧一端与进线端相连，另一端与出线端相连。
装置能够自动检测变压器中性点直流电流，根据直流电流来决定电容电阻电路是否投入运行；通过机械旁路开关的分合来使电容器组投入、退出运行，能够有效的治理变压器直流偏磁问题；在变压器中性点大电流故障情况下，由晶闸管阀与电抗器串联组成的快速旁路电路可以快速导通，从而使变压器中性点快速恢复直接接地；采用电容器组与电阻器串联的电路来隔离变压器中性点直流电流，可以消除电容器组投入、切除时的暂态振荡。
本发明与现有技术相比，具有如下优点及有益效果：本变压器中性点电容式隔直装置可以实现隔离直流电流(即直流偏磁治理)以及直流电流、交流电流监测功能，通过投切电容器来实现隔离直流电流模式和接地保护模式的切换，投切过程电路不会产生振荡及暂态尖峰电流、电压，而且切换迅速，满足电力系统要求。本方案简单可靠，维护方便，适宜推广应用。
附图说明
图1是本发明实施例1所述一种变压器中性点电容式隔直装置的原理框图；
图2是本发明实施例2所述一种变压器中性点电容式隔直装置的原理框图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明的实施方式作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
如图1所示，一种变压器中性点电容式隔直装置，包括电容器组1、电阻器2、机械旁路开关3、晶闸管阀4、电抗器5、控制器7、交流电流互感器8及直流电流互感器9；
所述晶闸管阀4与电抗器5串联组成快速旁路电路，晶闸管阀4由二极管整流桥10和晶闸管11组成；
所述电容器组1与电阻器2串联组成的电路、快速旁路电路及机械旁路开关3并联，一端连接进线端，另一端与交流电流互感器8及直流电流互感器9串联连接出线端；
所述电容器组1用于隔离流经变压器中性点的直流电流；
所述电阻器2用于消除电容器组投入、切除时的振荡和暂态尖峰电流、电压；
所述机械旁路开关3用于投入、切除电容器组；
所述快速旁路电路用于快速切除电容器组；
所述交流电流互感器8用于采集变压器中性点的交流电流；
所述直流电流互感器9用于采集变压器中性点的直流电流；
所述控制器5用于接收交流电流互感器8及直流电流互感器9采集的信号，控制器7具备检测、控制保护和通信功能。
为了更好的实现本发明，所述一种变压器中性点电容式隔直装置还包括放电间隙6，放电间隙6与电容器组1与电阻器2串联组成的电路、快速旁路电路及机械旁路开关3并联，用于作为电容器组1的后备保护。
为了更好的实现本发明，所述晶闸管11阳极与二极管整流桥10的直流侧正极相连接，晶闸管11阴极与二极管整流桥10的直流侧负极相连接，电抗器5的一端与二极管整流桥10的交流侧一端相连，电抗器5的另一端与进线端相连，二极管整流桥10的交流侧另一端与出线端相连。
实施例2
如图2所示，所述晶闸管11阳极与二极管整流桥10的直流侧正极相连接，晶闸管11阴极通过电抗器5与二极管整流桥10的直流侧负极相连接，二极管整流桥10的交流侧一端与进线端相连，另一端与出线端相连，其余同实施例1。
在隔离直流电流模式时，机械旁路开关3分开，电容器组1投入运行，直流电流被隔离，不能流经变压器中性点；在接地保护模式时，机械旁路开关3闭合，变压器中性点直接接地，不影响电力系统各保护及后备保护动作；由隔离直流电流模式切换至进入接地保护模式时，切换迅速，满足电力系统要求；交流电流互感器8、直流电流互感器9嵌于装置出线上；控制器7具备检测、控制保护、通信功能。所以本装置既能够实现隔离直流电流(即直流偏磁治理)又能够实现直流电流、交流电流监测功能。
Claims (4)
1.一种变压器中性点电容式隔直装置，其特征在于：包括电容器组、电阻器、机械旁路开关、晶闸管阀、电抗器、控制器、交流电流互感器及直流电流互感器；
所述晶闸管阀与电抗器串联组成快速旁路电路，晶闸管阀由二极管整流桥和晶闸管组成；
所述电容器组与电阻器串联组成的电路、快速旁路电路及机械旁路开关并联，一端连接进线端，另一端与交流电流互感器及直流电流互感器串联连接出线端；
所述电容器组用于隔离流经变压器中性点的直流电流；
所述电阻器用于消除电容器组投入、切除时的振荡和暂态尖峰电流、电压；
所述机械旁路开关用于投入、切除电容器组；
所述快速旁路电路用于快速切除电容器组；
所述直流电流互感器用于采集变压器中性点的直流电流；
所述交流电流互感器用于采集变压器中性点的交流电流；
所述控制器用于接收直流电流互感器及交流电流互感器采集的信号，控制器具备检测、控制保护和通信功能。
2.根据权利要求1所述一种变压器中性点电容式隔直装置，其特征在于：所述一种变压器中性点电容式隔直装置还包括放电间隙，放电间隙与电容器组与电阻器串联组成的电路、快速旁路电路及机械旁路开关并联，用于作为电容器组的后备保护。
3.根据权利要求1所述一种变压器中性点电容式隔直装置，其特征在于：所述晶闸管阳极与二极管整流桥的直流侧正极相连接，晶闸管阴极与二极管整流桥的直流侧负极相连接，电抗器的一端与二极管整流桥的交流侧一端相连，电抗器的另一端与进线端相连，二极管整流桥的交流侧另一端与出线端相连。
4.根据权利要求1所述一种变压器中性点电容式隔直装置，其特征在于：所述晶闸管阳极与二极管整流桥的直流侧正极相连接，晶闸管阴极通过电抗器与二极管整流桥的直流侧负极相连接，二极管整流桥的交流侧一端与进线端相连，另一端与出线端相连。
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