CN203352138U - 高压变频移相整流变压器超温保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高压变频移相整流变压器超温保护装置，包括被保护移相整流变压器的阀侧绕组、温度继电器、隔离变压器以及电压继电器，所述阀侧绕组的电源绕组、温度继电器和隔离变压器的一次绕组串联构成主回路，所述隔离变压器的二次绕组与电压继电器连接构成辅助二次回路；所述温度继电器与阀侧绕组电位一致或相近，所述隔离变压器为采用较低工作电压与较高隔离电压的电子变压器。本实用新型的超温保护装置采用了电磁机械原理，无需整流、光电转换、无线电发送、红外感知等环节，并通过隔离变压器进行了电气隔离，使得辅助二次回路无高压，具有结构简单、感温准确、动作迅速、安全可靠等优点。

Description

高压变频移相整流变压器超温保护装置

技术领域

本实用新型涉及一种超温保护装置，尤其是一种高压变频移相整流变压器超温保护装置，属于高压变频技术领域。

背景技术

高压变频移相整流变压器的温度监控和保护，目前普遍采用传统电子温控器，传感器采用热电偶或者Pt电阻，不能直接放入高压线饼内，需要加包很厚的硅橡胶进行隔离，同时还不能紧贴线圈(防止爬电)，使得热传递效率很低，不能达到热平衡，测温不准，测量的温度往往是大致的气道的平均空气温度，在变压器过热甚至烧毁时，还不能报警跳闸。同时因为传感器系低压电器设备，变压器绕组对传感器将产生很高的局部放电，一旦传感器和绕组绝缘老化，将使局部放电水平进一步升高，进而闪络、击穿，致使变压器绕组绝缘损坏、短路，还将导致远方控制器、控制屏带电，对安全极为不利。

另外，需要了解的是：传统电子温度控制器，监控保护的仅是网侧绕组。根据高压变频成套装置的应用情况，阀侧绕组存在一定量的谐波，运行工况更复杂，更容易过热，更加需要重点监控其温度，阀侧绕组的线饼成分裂式结构，比较分散，外露，没有固定的风道，较网侧绕组更难以监控其真实温度，加之各型移相整流变压器的结构和风道尺寸不一样，这时候设置的电子温度控制器往往只有象征意义。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决上述现有技术的缺陷，提供一种既能准确迅速感知阀侧最热段的绕组温度，又能隔离绕组高压，且安全可靠的高压变频移相整流变压器超温保护装置。

本实用新型的目的可以通过采取如下技术方案达到：

高压变频移相整流变压器超温保护装置，其特征在于：包括被保护移相整流变压器的阀侧绕组、温度继电器以及隔离变压器，所述阀侧绕组的电源绕组、温度继电器和隔离变压器的一次绕组串联构成主回路；所述温度继电器与阀侧绕组电位一致或相近，所述隔离变压器为采用较低工作电压与较高隔离电压的电子变压器。

作为一种优选方案，还包括电压继电器，所述隔离变压器的二次绕组与电压继电器连接构成辅助二次回路。

作为一种优选方案，所述阀侧绕组为阀侧最热段的绕组。

作为一种优选方案，所述阀侧绕组的电源绕组为阀侧最热段的中间绕组，即第(n+1)/2组或第n/2+1组；其中，n表示阀侧最热段的绕组数，且3≤n≤10。

作为一种优选方案，所述阀侧绕组的工作电压在800V以下，如480V、610V、640V、660V、690V等，一二次隔离电压采用3kV、6kV、10kV或以上的电压等级。

作为一种优选方案，所述温度继电器沿阀侧绕组纵向布置m个；其中，1≤m≤10。

作为一种优选方案，所述温度继电器仅在阀侧绕组B相布置或在阀侧绕组A、B、C三相全部布置。

作为一种优选方案，所述每个温度继电器包括金属外壳以及设置在金属外壳内的驱动接点，所述金属外壳紧贴在阀侧绕组线饼上。

作为一种优选方案，所述温度继电器为常开型时，纵向布置的m个温度继电器并联，即m个温度继电器的驱动接点从金属外壳内引出首尾全部并联。

作为一种优选方案，所述温度继电器为常闭型时，纵向布置的m个温度继电器串联，即m个温度继电器的驱动接点从金属外壳内引出依次串联。

本实用新型相对于现有技术具有如下的有益效果：

1、本实用新型的超温保护装置采用温度继电器作为传感器，其金属外壳紧贴在阀侧绕组线饼上，无须包敷绝缘，能够直接感知温度，测量准确，其电位与阀侧绕组一致或者相近，没有局部放电，绝缘可靠。

2、本实用新型的超温保护装置的主回路通过隔离变压器进行了电气隔离，使得辅助二次回路无高压，控制安全可靠。

3、本实用新型的超温保护装置采用了电磁机械原理，如阀侧绕组、隔离变压器、温度继电器和电压继电器的运用，无需整流、光电转换、无线电发送、红外感知等环节，具有结构简单、感温准确、动作迅速、安全可靠等优点。

4、本实用新型的超温保护装置可以采用常开型(或常闭)的温度继电器，驱动接点全部并联(或串联)，形成了“或”的逻辑电路，只要被保护阀侧绕组的任何一组出现过热，即可驱动装置，进行保护，实现了最大范围的保护。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的电路原理示意图。

图2为本实用新型实施例2的电路原理示意图。

图3为本实用新型实施例3的电路原理示意图。

图4为本实用新型实施例4的电路原理示意图。

具体实施方式

实施例1：

以10kV的9级系统、B相单相为例：

如图1所示，本实施例的超温保护装置包括移相整流变压器阀侧上段绕组1(将其视为最热段的绕组，共有9组，分别为U_2-1、U_2-2……U_2-9)、与阀侧上段绕组1对应的9个温度继电器KH、隔离变压器4以及电压继电器5，所述9个温度继电器KH沿阀侧上段绕组1纵向布置，所述每个温度继电器KH为常开型，包括金属外壳2和设置在金属外壳2内的驱动接点3，用硅橡胶线将驱动接点3从金属外壳2内引出，所有驱动接点3首尾全部并联，所述金属外壳2直接紧贴于阀侧上段绕组1的线饼上，或垫上一层防护用绝缘导热材料紧贴在阀侧上段绕组1的线饼上，所述温度继电器KH与阀侧上段绕组1电位一致或相近，所述隔离变压器4采用较低工作电压与较高隔离电压。

具体地，取阀侧上段绕组1中间相邻的三组线饼作为监控对象，对应3个温度继电器KH，根据(n+1)/2＝5，得到最中间的线饼为U_2-5，其前后相邻的线饼分别为U_2-4和U_2-6，由于中间三组漏抗小，工作电流相对较大，中间位置散热也不利，根据运行经验，U_2-4、U_2-5和U_2-6一般为阀侧上段绕组1中最热的三组线饼，其中U_2-5作为电源绕组，所述电源绕组U_2-5、驱动接点3和隔离变压器4的一次绕组串联构成主回路，所述隔离变压器4的二次绕组与电压继电器5连接构成辅助二次回路，所述电压继电器5的动作接点接入跳闸或告警回路，与电源绕组U_2-5对应的温度继电器KH电位与其一致。

当最热的三组线饼U_2-4、U_2-5和U_2-6温度达到温度开关动作温度时(如145℃)，温度开关切断或者闭合，隔离变压器4激磁或断电，使隔离变压器4的二次绕组带电(达到整定电压)或失电，从而带动电压继电器5吸合或者释放，执行超温保护。

根据上述电路结构和原理，分析在阀侧上段所有绕组全部敷设温度开关的极端情况：当阀侧上段绕组1在高压变频移相整流变压器运行时，各组线饼经整流、逆变、脉宽调制，串连成 $690V*(1-8\%)*9\≈5.7\mathrm{kV}\≈10/\sqrt{3}\mathrm{kV},$ 即为10kV系统，各组线饼呈约“690V/组”的电压梯度递增(从中性点开始)，中间绕组线饼——U_2-5的电位为5.7/2kV，该线饼连接到阀侧上段绕组1最上端U_2-1或最下端U_2-9上的温度开关接点引线时，最上端或最下端线饼对其所敷设的温度开关的最大电位差就是5.7/2kV，不到3kV，这是极端情况，因为阀侧绕组呈分裂式结构，全部布置温度继电器KH时，敷设引线烦琐，加之上下两端部位温度相对而言不是最热区域，不会出现极端情况，可以不用全部布置温度继电器KH。因此，一般布置三个温度继电器KH在阀侧上段绕组1中间三组相邻的线饼即可，其引线电位差则仅有690V*(1-8％)≈630V(8％为变压器电压降落百分数)，远小于绕组绝缘和引线绝缘的耐受电压，从而保证无局部放电，使绝缘系统安全可靠。

实施例2：

如图2所示，本实施例的超温保护装置包括阀侧上段绕组1(共有8组，分别为U_2-1、U_2-2……U_2-8)、与阀侧上段绕组1对应的8个温度继电器、隔离变压器4以及电压继电器5，所述8个温度继电器KH沿阀侧上段绕组1纵向布置，具体地，取阀侧上段绕组1中间三组相邻的线饼作为监控对象，对应三个温度继电器，根据n/2+1＝5，得到最中间的线饼为U_2-5，其前后相邻的线饼分别为U_2-4和U_2-6。其余同实施例1。

实施例3：

如图3所示，本实施例的超温保护装置包括移相整流变压器阀侧上段绕组1(共有9组，分别为U_2-1、U_2-2……U_2-9)、与阀侧上段绕组1对应的9个温度继电器KH、隔离变压器4以及电压继电器5，所述9个温度继电器KH沿阀侧上段绕组1纵向布置，所述每个温度继电器KH为常闭型，包括金属外壳2和设置在金属外壳2内的驱动接点3，用硅橡胶线将驱动接点3从金属外壳2内引出，所有驱动接点3依次串联。其余同实施例1。

实施例4：

如图4所示，本实施例的超温保护装置包括移相整流变压器阀侧上段绕组1(共有8组，分别为U_2-1、U_2-2……U_2-8)、与阀侧上段绕组1对应的8个温度继电器、隔离变压器4以及电压继电器5，所述8个温度继电器KH沿阀侧上段绕组1纵向布置，所述每个温度继电器KH为常闭型，包括金属外壳2和设置在金属外壳2内的驱动接点3，用硅橡胶线将驱动接点3从金属外壳2内引出，所有驱动接点3依次串联。其余同实施例2。

以上所述，仅为本实用新型专利优选的实施例，但本实用新型专利的保护范围并不局限于此，如温度继电器KH的数量可以根据实际情况布置，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型专利所公开的范围内，根据本实用新型专利的技术方案及其实用新型专利构思加以等同替换或改变，都属于本实用新型专利的保护范围。

Claims (10)

1.高压变频移相整流变压器超温保护装置，其特征在于：包括被保护移相整流变压器的阀侧绕组、温度继电器以及隔离变压器，所述阀侧绕组的电源绕组、温度继电器和隔离变压器的一次绕组串联构成主回路；所述温度继电器与阀侧绕组电位一致或相近，所述隔离变压器为采用较低工作电压与较高隔离电压的电子变压器。

2.根据权利要求1所述的高压变频移相整流变压器超温保护装置，其特征在于：还包括电压继电器，所述隔离变压器的二次绕组与电压继电器连接构成辅助二次回路。

3.根据权利要求1或2所述的高压变频移相整流变压器超温保护装置，其特征在于：所述阀侧绕组为阀侧最热段的绕组。

4.根据权利要求3所述的高压变频移相整流变压器超温保护装置，其特征在于：所述阀侧绕组的电源绕组为阀侧最热段的中间绕组，即第(n+1)/2组或第n/2+1组；其中，n表示阀侧最热段的绕组数，且3≤n≤10。

5.根据权利要求4所述的高压变频移相整流变压器超温保护装置，其特征在于：所述阀侧绕组的电源绕组工作电压在800V以下，一二次隔离电压采用3kV、6kV、10kV或以上的电压等级。

6.根据权利要求1或2所述的高压变频移相整流变压器超温保护装置，其特征在于：所述温度继电器沿阀侧绕组纵向布置m个；其中，1≤m≤10。

7.根据权利要求6所述的高压变频移相整流变压器超温保护装置，其特征在于：所述温度继电器仅在阀侧绕组B相布置或在阀侧绕组A、B、C三相全部布置。

8.根据权利要求6所述的高压变频移相整流变压器超温保护装置，其特征在于：所述每个温度继电器包括金属外壳以及设置在金属外壳内的驱动接点，所述金属外壳紧贴在阀侧绕组线饼上。

9.根据权利要求8所述的高压变频移相整流变压器超温保护装置，其特征在于：所述温度继电器为常开型时，纵向布置的m个温度继电器并联，即m个温度继电器的驱动接点从金属外壳内引出首尾全部并联。

10.根据权利要求8所述的高压变频移相整流变压器超温保护装置，其特征在于：所述温度继电器为常闭型时，纵向布置的m个温度继电器串联，即m个温度继电器的驱动接点从金属外壳内引出依次串联。

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