CN205544243U - 变压器中性点电容隔直装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型描述一种采用大容量高压电容器及BOD保护的变压器中性点电容隔直装置，该装置包括：隔离开关、大容量高压电容器、分压器、电阻、放电间隙、电流互感器和电流传感器。其中隔离开关、大容量高压电容器、电流传感器和电流互感器串联，并连接在变压器的中性点与地之间；分压器、电阻和放电间隙分别并联在大容量高压电容器两端。本装置串联接入变压器中性点后，能够有效消除进入变压器中性点的直流电流，同时不影响交流系统正常接地及交流零序电流通过，确保系统安全运行。另外，本装置操作简便，结构紧凑，体积小，运输方便，安装后不影响站内设备的整体布局。

Description

变压器中性点电容隔直装置

技术领域

本实用新型涉及高压输电技术，具体是一种采用大容量高压电容器及BOD保护的变压器中性点电容隔直装置。

背景技术

我国 “西电东送、南北互供、全国联网”战略实施以来，较多±500kV～±800kV的直流输电线路建成及投入运行。高压直流输电线路以单极大地回路方式运行时，可有高达数千安培的直流电流由接地极流入大地。而110kV及以上电压等级的交流输电线路通常都是中性点直接接地系统，因此部分直流电流可进入中性点接地的电力变压器等设备，在交流输电线路中形成回路，从而使得电力变压器处于直流偏磁的非正常运行状态，导致变压器运行噪声变大，剧烈振动，温升过高，缩短变压器的使用寿命，甚至损坏变压器。进入交流系统的直流电流还可能引起保护误动，影响电力设备及电力系统安全运行。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种采用大容量高压电容器及BOD保护的变压器中性点电容隔直装置，本装置能够有效消除进入变压器中性点的直流电流，同时不影响交流系统正常接地及交流零序电流通过，确保系统安全运行。

实现本实用新型目的的技术方案是：

一种采用大容量高压电容器及BOD保护的变压器中性点电容隔直装置，包括：隔离开关、大容量高压电容器、分压器、电阻、放电间隙、电流互感器和电流传感器。

隔离开关、大容量高压电容器、电流传感器和电流互感器串联，并连接在变压器的中性点与地之间；

分压器、电阻和放电间隙分别并联在大容量高压电容器两端。

还包括控制器、晶闸管阀、BOD保护装置和阻尼电抗器，BOD保护装置与控制器和晶闸管阀连接，晶闸管阀和阻尼电抗器串联后并联在大容量高压电容器的两端。

还包括断路器，断路器一端接变压器中性点，另一端通过电流互感器接地。

还包括检修时用于接地的隔离开关，接地的隔离开关一端接大容量高压电容器的高压侧，另一端接地。

所述大容量高压电容器指大电容值（单台电容量2000μF以上）的高压单元电容器（组）。

所述大容量高压电容器为高方阻宽加厚金属化膜、有机硅胶绝缘和全干式无油结构。其中：

大容量高压电容器采用高方阻宽加厚金属化膜。方阻高意味着金属镀层薄，自愈时消耗的能量更小，自愈更加容易，提高了耐电压强度；另外，增加加厚区的宽度，提高了电容器的耐电流能力。采用高方阻宽加厚金属化膜后，提高了薄膜的耐压强度，降低了电容量的损失，提高了电容器的寿命，同时，加厚区的加宽提高了电容器耐受纹波电流的能力。

大容量高压电容器采用全干式无油结构和有机硅胶绝缘，一方面可避免液体介质渗漏及造成的环境污染，另一方面由于电容器内部采用有机硅胶绝缘，而有机硅胶有一定的延伸性，因此，即使电容器发生故障而产生很大的压力，此压力也将被箱壳内的气体所阻尼，箱壳不容易引起爆裂，提高了电容器的安全可靠性。

所述大容量高压电容器加装了压力保护装置，压力保护装置包含卡簧和阀门。当电容器内部压力达到一定值时，压力保护装置卡簧跳开，通过阀门释放箱壳内部压力，避免箱壳变形与爆裂。所述压力保护装置为现有技术。

所述晶闸管阀包括反向并联的两个（组）晶闸管。

所述BOD保护装置包括BOD保护电路和控制晶闸管通断的光纤触发模块。当电容器两端电压超过保护值时，BOD保护装置在微秒级保护动作。

所述控制器用于协调与控制本装置的运行。

本实用新型的有益效果是：本装置串联接入变压器中性点后，能够有效消除进入变压器中性点的直流电流，同时不影响交流系统正常接地及交流零序电流通过，确保系统安全运行。另外，本装置操作简便，结构紧凑，体积小，运输方便，安装后不影响站内设备的整体布局。另外，大容量高压电容器耐受电压高、耐受电流能力强，安全可靠性也高。

附图说明

图1为是本实用新型的电路原理图。

具体实施方式

如图1 所示，一种采用大容量高压电容器及BOD保护的变压器中性点电容隔直装置，包括：电动或手动隔离开关QS1、大容量高压电容器C、分压器PT、电阻R、放电间隙G、电流互感器ACTA、电流传感器DCTA。电动或手动隔离开关QS1、大容量高压电容器C、电流互感器ACTA和电流传感器DCTA串联后，连接在变压器的中性点与地之间。分压器PT、电阻R和放电间隙G分别并联在大容量高压电容器C两端。

所述隔直装置还包括控制器、晶闸管阀B、BOD保护装置和阻尼电抗器L，晶闸管阀B和阻尼电抗器L串联后并联在大容量高压电容器C的两端。所述晶闸管阀B包括反向并联的两个（组）晶闸管。所述BOD保护装置包括BOD保护电路和控制晶闸管通断的光纤触发模块。

所述隔直装置还包括一台断路器QF，断路器QF一端接变压器中性点，另一端通过电流互感器ACTA接地。

所述隔直装置还包括一台检修时用于接地的隔离开关QS2，接地的隔离开关QS2一端接大容量高压电容器C的高压侧，另一端接地。

本实用新型的工作原理如下：

1）正常运行时，变压器中性点无直流电流，本装置合上断路器QF，断开隔离开关QS1和QS2，使变压器中性点处于金属性直接接地的运行状态。

2）当本装置检测到变压器中性点有直流电流，且直流电流数值大于整定值时，本装置先合上隔离开关QS1，再断开真空断路器QF，使变压器中性点处于电容隔直状态。

3）当直流电流消失后，本装置根据检测到的直流电压信号或自动时间控制方式，本装置先合上真空断路器QF，再断开隔离开关QS1，使变压器中性点恢复到金属性直接接地的运行状态。

4）在本装置投入运行期间，当电网发生单相接地或者变压器中性点过电压，变压器中性点电压超过设定的门槛值时，晶闸管阀B快速导通，实现装置过电压的快速保护。同时断路器QF立即合上，实现稳定可靠的金属性接地。

上述实施方式，仅为对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进一步详细说明的具体个例，本实用新型并非限定于此。凡在本实用新型的公开的范围之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种变压器中性点电容隔直装置，其特征是：包括隔离开关、大容量高压电容器、分压器、电阻、放电间隙、电流互感器和电流传感器；

隔离开关、大容量高压电容器、电流传感器和电流互感器串联，并连接在变压器的中性点与地之间；

分压器、电阻和放电间隙分别并联在大容量高压电容器两端。

2.根据权利要求1所述的变压器中性点电容隔直装置，其特征是：还包括控制器、晶闸管阀、BOD保护装置和阻尼电抗器，BOD保护装置与控制器和晶闸管阀连接，晶闸管阀和阻尼电抗器串联后并联在大容量高压电容器的两端。

3.根据权利要求1所述的变压器中性点电容隔直装置，其特征是：还包括断路器，断路器一端接变压器中性点，另一端通过电流互感器接地。

4.根据权利要求1所述的变压器中性点电容隔直装置，其特征是：还包括检修时用于接地的隔离开关，接地的隔离开关一端接大容量高压电容器的高压侧，另一端接地。

5.根据权利要求1所述的变压器中性点电容隔直装置，其特征是：所述大容量高压电容器为高方阻宽加厚金属化膜、有机硅胶绝缘和全干式无油结构。

6.根据权利要求1所述的变压器中性点电容隔直装置，其特征是：所述大容量高压电容器还加装有压力保护装置。

7.根据权利要求2所述的变压器中性点电容隔直装置，其特征是：所述晶闸管阀包括反向并联的两个或两组晶闸管。

8.根据权利要求2所述的变压器中性点电容隔直装置，其特征是：所述BOD保护装置包括BOD保护电路和控制晶闸管通断的光纤触发模块，当电容器两端电压超过保护值时，BOD保护装置在微秒级保护动作。