CN208508512U - 变压器励磁涌流抑制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种变压器励磁涌流抑制装置，包括主断路器QF、主接触器KM1、辅助接触器KM2、三个降压电阻、变压器T、延时继电器KT，在位于隔离变压器T输入侧的每根输入相线L1、L2、L3上，均设有从前往后串联的主断路器QF的一通断元件和主接触器KM1的一主触点，辅助接触器KM2的三个主触点各自串联一个降压电阻，并联在每根输入相线上的主接触器KM1的主触点上。输入相线L3上，主断路器QF的通断元件和主接触器KM1主触点之间设有电节点a，电节点a和中性线N之间设有控制回路。本实用新型可有效控制变压器的励磁涌流在合理范围内，避免对上游保护器件产生误动作。

Description

变压器励磁涌流抑制装置

技术领域

本实用新型属于电气设备领域，具体涉及一种变压器励磁涌流抑制装置。

背景技术

在变压器空载合闸的时候，不可避免的产生励磁涌流。如不加以限制，其影响是不容忽视的。比如，电力变压器空载合闸投入电网时，会产生很大的励磁涌流。该励磁涌流的大小为变压器的额定负载电流的数倍，最大峰值可达到变压器额定电流的6至8倍，个别达到10倍以上，易导致变压器产生保护装置的误动作(前端断路器跳闸)，缩减变压器寿命。此外，励磁涌流将产生电磁干扰，影响变压器周围设备的正常运行。

研究表明：励磁涌流的大小取决以下几个主要因素：1、合闸时电压的初相角；2、变压器铁芯的剩磁；3、变压器的内部结构；4、变压器的容量；5、合闸回路的电阻值。现有技术中，抑制变压器励磁涌流大致包括三种手段：

1)选相位关合法。在很难精确测量铁芯剩磁的情况下，该方法可有效抑制变压器励磁涌流产生。通过控制三相合闸的时间，即控制三相开关合闸的初相角来消弱励磁涌流的幅值。采用该方法，在合闸时电压初相角为0°或180°情况下，产生的励磁涌流最大，初相角为90°或-90°时，产生的励磁涌流最小。但电网三相对称电压加至三相变压器时，非常难以在合闸瞬间三相都为90°或-90°。因此，某些特定情况下，该方法不一定能满足使用需要。

2)快速合闸法。在实施快速合闸策略的时候，要变压器的一相先在最佳点(初始角为90°或-90°)合闸，前提是上次该相的磁通等于剩磁的时候。另外两相间隔依次间隔6.67ms(1/3周期)合闸。这种合闸方法适合于变压器三相绕组中铁芯没有剩磁的情况，并且三相是独立控制合闸的。该方法对前端断路器的要求很高，断路器本身要具备三相独立控制；断路器要增加具有初相角捕捉功能的测控装置，同时具备分闸电压极性记忆功能；测控装置要增加三个合闸继电器。整体而言，该方法设备复杂、成本较高。

3)对变压器内部结构进行优化。由于励磁涌流的大小及其不良影响都与变压器的内部结构紧密相关，变压器内部结构适当采取降低励磁涌流及其不良影响的措施包括：尽量使用剩磁较小的铁芯材料及铁芯制作工艺、适当降低铁芯磁通密度的工作点或加大铁芯面积、铁芯夹紧力应考虑受励磁涌流冲击的足够裕度、加大绕组匝间及对地的绝缘强度等。由于变压器内部结构发生改变，同等程度上变压器体积会增大，从而影响整个外部器件的布局，经济性也较差。

综合而言，现有技术中缺乏一种较为既稳定可靠地满足使用需要，又兼顾经济性的变压器励磁涌流抑制方法。

实用新型内容

本实用新型针对现有的技术问题作出改进，即本实用新型所要解决的技术问题是提供一种变压器励磁涌流抑制装置，可稳定、可靠、经济地对变压器励磁涌流进行抑制。

本实用新型的技术方案为：

一种变压器励磁涌流抑制装置，其特征在于，包括主断路器QF、主接触器KM1、辅助接触器KM2、三个降压电阻、变压器T、延时继电器KT，在位于隔离变压器T输入侧的每根输入相线L1、L2、L3上，均设有从前往后串联的主断路器QF的一通断元件和主接触器KM1的一主触点，辅助接触器KM2的三个主触点各自串联一个降压电阻，并联在每根输入相线上的主接触器KM1的主触点上，输入相线L3上，主断路器QF的通断元件和主接触器KM1主触点之间设有电节点a，电节点a和中性线N之间设有四条并联的控制回路：第一控制回路为从中性线N依次经辅助接触器KM2线圈、主接触器KM1的常闭触点K1、到电节点a；第二控制回路为从中性线N依次经主接触器KM1线圈、延时继电器KT1触点、到电节点a；第三控制回路为从中性线N依次经主接触器KM1线圈、主接触器KM1的常开触点K2、到电节点a；第四控制回路为：从中性线N依次经延时继电器KT1线圈、辅助接触器KM2的常开触点K3、到电节点a。

进一步，所述变压器T为隔离变压器。

进一步，所述降压电阻为绕线电阻或铝合金电阻。

上述变压器励磁涌流抑制装置，其内部接线采用附串联电阻的辅助接触器和主接触器并联连接。该附串联电阻的辅助接触器比主接触器先接通，从而有效地抑制了励磁涌流。同时，选用的器件均为常用的普通的器件，降压电阻为普通的绕线电阻或铝合金电阻器，价格较低。此方案虽然不能完全抑制变压器的励磁涌流，但能有效控制变压器的励磁涌流在合理范围内，避免对上游保护器件产生误动作。

附图说明

图1为实用新型提供的变压器励磁涌流抑制装置原理接线图。

具体实施方式

以下描述用于揭露本实用新型以使本领域技术人员能够实现本实用新型。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。

本实用新型实施例提供的变压器励磁涌流抑制装置，包括主断路器QF(图1中1)、主接触器KM1(图1中2)、辅助接触器KM2(图1中3)、降压电阻R1、R2、R3(图1中4)、变压器T(图1中5)、延时继电器KT(图1中6)。

在位于隔离变压器T输入侧的每根输入相线L1、L2、L3上，均设有串联的主断路器QF的一通断元件和主接触器KM1的一主触点。且主断路器QF的通断元件位于主接触器KM1的主触点的前端，即靠近图1中左侧的相电压输入端。同时，辅助接触器KM2的三个主触点各自串联一个降压电阻R1R2R3，并联在每根输入相线的主接触器KMl的主触点上。

输入相线L3上，主断路器QF的通断元件和主接触器KMl主触点之间设有电节点a。电节点a和中性线N之间设有用于控制辅助接触器KM2主触点先行接通、延时时间t后主接触器KM1主触点接通(同时辅助接触器KM2断开)的四条并联的控制回路。第一控制回路为：从中性线N依次经辅助接触器KM2线圈、主接触器KM1的常闭触点K1、到电节点a；第二控制回路为：从中性线N依次经主接触器KM1线圈、延时继电器KT1触点、到电节点a；第三控制回路为：从中性线N依次经主接触器KM1线圈、主接触器KM1的常开触点K2、到电节点a；第四控制回路为：从中性线N依次经延时继电器KT1线圈、辅助接触器KM2的常开触点K3、到电节点a。

上述变压器励磁涌流抑制装置的工作过程：主断路器QF合上，主接触器KM1的常闭触点K1闭合，第一回路上的辅助接触器KM2线圈得电，辅助接触器KM2主触点闭合，降压电阻R1 R2 R3串在变压器原边得电t秒，变压器空载降压启动。位于第四回路上的辅助接触器KM2常开触点K3闭合，延时继电器KT1线圈得电，通电延时t秒后，位于第二回路上的延时继电器KT的常开触点闭合，主接触器KM1线圈得电，位于第三回路上的主接触器KM1常开触点K2闭合，主接触器KM1线圈自锁，主接触器KM1主触点吸合，变压器空载全压启动，同时主接触器KM1常闭触点K1断开，辅助接触器KM2线圈失电，辅助接触器KM2常开触点K3断开，延时继电器KT线圈失电，同时辅助接触器KM2主触点断开，降压电路断开。

作为上述变压器励磁涌流抑制装置实施例的优选，变压器T优选隔离变压器，如塑壳断路器或微型断路器，以隔离原副边绕线圈各自的电流，使得输出端跟输入端是完全“断路”隔离。隔离变压器原边为Y型或三角形连接方式。电阻选型为常用的绕线电阻或铝合金电阻，主要考虑电阻的短期过负荷参数。延时继电器KT1优选具有延时可调功能的延时继电器，其可调范围0.01s至99h。主接触器KM1和辅助接触器KM2的选型根据变压器功率和损耗功率进行选择。本领域普通技术人员在理解本发明的思想后，完全能够合理地进行上述器件的设计和选型。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (3)

1.一种变压器励磁涌流抑制装置，其特征在于，包括主断路器QF、主接触器KM1、辅助接触器KM2、三个降压电阻、变压器T、延时继电器KT，

在位于隔离变压器T输入侧的每根输入相线L1、L2、L3上，均设有从前往后串联的主断路器QF的一通断元件和主接触器KM1的一主触点，辅助接触器KM2的三个主触点各自串联一个降压电阻，并联在每根输入相线上的主接触器KM1的主触点上，

输入相线L3上，主断路器QF的通断元件和主接触器KM1主触点之间设有电节点a，电节点a和中性线N之间设有四条并联的控制回路：第一控制回路为从中性线N依次经辅助接触器KM2线圈、主接触器KM1的常闭触点K1、到电节点a；第二控制回路为从中性线N依次经主接触器KM1线圈、延时继电器KT1触点、到电节点a；第三控制回路为从中性线N依次经主接触器KM1线圈、主接触器KM1的常开触点K2、到电节点a；第四控制回路为：从中性线N依次经延时继电器KT1线圈、辅助接触器KM2的常开触点K3、到电节点a。

2.根据权利要求1所述的变压器励磁涌流抑制装置，其特征在于，所述变压器T为隔离变压器。

3.根据权利要求1或2所述的变压器励磁涌流抑制装置，其特征在于，所述降压电阻为绕线电阻或铝合金电阻。