CN209344766U - 一种变压器中性点工频耦合接地装置 - Google Patents

一种变压器中性点工频耦合接地装置 Download PDF

Info

Publication number
CN209344766U
CN209344766U CN201821092642.9U CN201821092642U CN209344766U CN 209344766 U CN209344766 U CN 209344766U CN 201821092642 U CN201821092642 U CN 201821092642U CN 209344766 U CN209344766 U CN 209344766U
Authority
CN
China
Prior art keywords
power frequency
neutral point
frequency coupling
transformer neutral
transformer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201821092642.9U
Other languages
English (en)
Inventor
不公告发明人
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mei Gui Hua
Original Assignee
Mei Gui Hua
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mei Gui Hua filed Critical Mei Gui Hua
Priority to CN201821092642.9U priority Critical patent/CN209344766U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN209344766U publication Critical patent/CN209344766U/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/40—Arrangements for reducing harmonics

Abstract

本实用新型公开了一种变压器中性点工频耦合接地装置，包括：工频耦合装置、双向晶闸管旁路、机械旁路开关和控制系统。工频耦合装置与双向晶闸管旁路、机械旁路开关并联后在监控系统的控制策略下工作，形成一种变压器中性点工频耦合接地装置；所述变压器中性点工频耦合接地装置的一端连接至变压器中性点，另一端与接地网连接。属于电力工业领域。本实用新型可抑制变压器中性线上的直流电流和谐波电流，实现变压器中性点的工频接地，有效降低变压器的噪声、振动和发热，防止变压器中性点工频过电压，且成本低、可靠性高。

Description

一种变压器中性点工频耦合接地装置
技术领域
本实用新型属于电力工业领域，串联接于中性点接地运行之变压器的中性点与地之间，是一种抑制直流和谐波电流进入变压器绕组的装置。
背景技术
目前在某些城市变电站中，发现中性点接地运行的变压器噪音、振动较大。经检测分析发现，变压器中性线电流中除工频外，还含有直流和谐波分量。变压器绕组中流过直流电流和谐波电流会引起变压器噪音、振动和发热。
直流电流流过变压器绕组，导致变压器磁路半波饱和，而引起变压器振动、噪音明显增加，谐波畸变率升高。这个现象被称之为变压器直流偏磁问题。引起变压器直流偏磁问题的主要有地磁暴、不对称方式或单极大地回线方式运行的高压直流输电系统、采用直流供电的城市轨道交通等。
变压器中性线有谐波电流流过，其一是直流偏磁导致的波形畸变；其二可能是由于电力系统背景谐波通过高压侧传递的；其三是由于低压侧负荷产生传递的；其四变压器本身就是一个非线性设备，在变电过程中会产生少量谐波。谐波电流流过变压器绕组也会造成变压器振动和噪声、发热等现象，谐波含量太大会减小变压器的有效变电容量。
目前抑制交流变压器中性线直流电流的方案主要包括：1)电容隔直法；2) 小电阻抑制法；3)阻容抑制法；4)变压器中性点电位补偿法；5)反向注入电流法。电容隔直法和小电阻法是目前应用最多的两种方案。电容隔置法以隔直效率高、参数标准化和适应性广而得到了最广泛的应用。小电阻法以结构简单和成本较低在个别地区得到应用。阻容抑制法和反向注入电流法则已有几个工程案例，未大范围应用。
专利CN 107147095A“一种抑制直流和杂散谐波电流进入变压器中性点的装置”提出了一种抑制直流和杂散谐波电流进入变压器中性点的装置。该专利在电容器上串联一“杂散谐波电流抑制装置”来实现抑制直流和杂散谐波电流；其“杂散谐波电流抑制装置”是一有源滤波装置，成本较高及控制原理复杂。
实用新型内容
本实用新型提供一种无源的变压器工频耦合接地装置，可同时抑制变压器中性线上的直流电流和谐波电流来实现变压器中性点仅通过工频耦合接地，在降低变压器噪声、振动和发热的同时，可防止变压器中性点工频过电压损坏绝缘，保障变压器的安全运行。本实用新型通过无源器件和结构简单的电路来实现抑制变压器中性线上的直流电流和谐波电流，在解决问题的同时实现低成本和高可靠性。
本实用新型提供一种变压器中性点工频耦合接地装置，包括：工频耦合装置、双向晶闸管旁路保护装置、机械旁路开关和控制系统。工频耦合装置与双向晶闸管旁路保护装置、机械旁路开关并联后在控制系统的逻辑控制策略下工作，形成一种变压器中性点工频耦合接地装置；所述一种变压器中性点工频耦合接地装置的一端连接至变压器中性点，另一端与接地网连接。
具体地，所述工频耦合装置包括:电抗器L1、电容器组C1、隔离变压器T1、电容器组C2。所述隔离变压器T1一次侧一端接变压器中性点，隔离变压器T1 一次侧另一端连接电容器组C2的一端，电容器组C2的另一端与接地网连接；所述电抗器L1一端与隔离变压器T1二次侧的一端连接，电抗器L1的另一端连接电容器组C1的一端，电容器组C1的另一端与所述隔离变压器T1二次侧的另一端连接。
具体地，晶闸管旁路保护装置包括一个限流电抗器L2与1个双向晶闸管单元或n个并联的双向晶闸管单元串联后，并联在所述工频耦合装置的两端。
进一步，所述双向晶闸管单元包括：第一晶闸管SCR11和第二晶闸管SCR12；第一晶闸管SCR11的阳极和第二晶闸管SCR12的阴极连接；第一晶闸管SCR11 的阴极和第二晶闸管SCR12的阳极连接；第一晶闸管SCR11和第二晶闸管 SCR12的控制极触发回路均连接至控制系统的控制信号输出端。
具体地，所述机械旁路开关装置Kp包括:单相机械开关或三相机械开关；机械旁路开关Kp可以是单相机械开关，也可以由三相机械开关的单相断口或任两相断口并联或三相断口并联而成。
具体地，所述控制系统包括:交流电流变送器ACCT1、第一直流电流变送器 DCCT1和第二直流电流变送器DCCT2、数字测控装置；控制系统通过数字测控装置、交流电流变送器、直流电流变送器对变压器中性线交直流电流采样分析，输出控制电平或干节点信号控制双向晶闸管的开断、机械旁路开关Kp的开合。
通过本实用新型所提出的上述技术方案，由无源器件构成的变压器中性点工频耦合接地装置可在阻断直流电流的同时抑制谐波电流通过，并可保证变压器中性点的工频有效接地。可有效抑制流入变压器绕组的直流电流和谐波电流，减小变压器振动、噪声和发热，同时保障变压器中性点的有效接地和变压器的中性点绝缘安全。
附图说明
附图1是本实用新型一种变压器中性点工频耦合接地装置的结构与原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图1对本实用新型进行进一步详细说明。特别声明，此处所描述的具体实施案例仅用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型。
变压器中性点工频耦合接地装置结构与原理接线方式如附图1所示。工频耦合接地装置通过闭合隔离刀闸KG2、打开隔离刀闸KG1而串入变压器中性线。
本实用新型提供一种变压器中性点工频耦合接地装置，包括：工频耦合装置、双向晶闸管旁路保护装置、机械旁路开关和控制系统。工频耦合装置与双向晶闸管旁路保护装置、机械旁路开关并联后在监控系统的逻辑控制策略下工作，形成一种变压器中性点工频耦合接地装置。
所述工频耦合装置包括:电抗器L1、电容器组C1、隔离变压器T1、电容器组C2。所述隔离变压器T1一次侧一端接变压器中性点，隔离变压器T1一次侧另一端连接电容器组C2的一端，电容器组C2的另一端与接地网连接；所述电抗器L1与电容器组C1串联后接在所述隔离变压器T1的二次侧。对电抗器L1 与电容器组C1参数进行适当配置，形成工频谐振支路，这样隔离变压器T1一次侧对工频基波呈现低阻抗，对谐波将呈现高阻抗。隔离变压器T1与电抗器L1、电容器组C1的组合单元能有效滤除变压器中性线上的谐波电流，并能保证基波分量电流顺利通过。电容器组C2用于隔离直流电流。本实用新型的工频耦合装置可在阻断直流电流的同时抑制谐波电流通过。
所述晶闸管旁路保护装置包括一个限流电抗器L2与1个双向晶闸管单元或 n个并联的双向晶闸管单元串联后，并联在所述工频耦合装置的两端。所述双向晶闸管单元包括：第一晶闸管SCR11和第二晶闸管SCR12；第一晶闸管SCR11 的阳极和第二晶闸管SCR12的阴极连接；第一晶闸管SCR11的阴极和第二晶闸管SCR12的阳极连接；第一晶闸管SCR11和第二晶闸管SCR12的控制极触发回路均连接至控制系统的控制信号输出端。
所述机械旁路开关装置Kp包括:单相机械开关或三相机械开关；机械旁路开关可以是单相机械开关，也可以由三相机械开关的单相断口或任两相断口并联或三相断口并联而成。
所述控制系统包括:交流电流变送器ACCT1、第一直流电流变送器DCCT1 和第二直流电流变送器DCCT2、数字测控装置。数字测控装置通过交直流电流变送器对变压器中性线交直流电流采样分析，控制双向晶闸管的开通/关断，以及控制机械旁路开关Kp的开/合。控制系统还包括实时监测和远方控制/历史数据保存查询/历史故障或报警事件保存查询/故障或报警信号上传等等常规监控系统的功能。
变压器中性点工频耦合接地装置通过隔离刀闸KG1和隔离刀闸KG2的切换实现投入运行或退出运行。当在调试、试验或检修状态时，合上隔离刀闸KG1、断开隔离刀闸KG2；当在投运状态时，合上隔离刀闸KG2、断开隔离刀闸KG1。
变压器中性点工频耦合接地装置在投运时分为工频耦合状态和旁路保护状态。
所述工频耦合状态为正常运行状态，此时机械旁路开关Kp打开，所有双向晶闸管在闭锁状态，工频耦合装置正常工作，实现全时阻断直流电流、抑制谐波电流的功能；
所述旁路保护状态，是当电力系统发生任何情况，控制系统检测到工频耦合装置上有过电压时，会立即触发导通所有双向晶闸管单元，同时触发闭合机械旁路开关Kp，实现旁路保护工频耦合装置；当控制系统检测到电力系统恢复正常后，会打开机械旁路开关Kp，同时闭锁触发所有双向晶闸管单元。
通过本实用新型所提出的上述技术方案，由无源器件构成的变压器中性点工频耦合接地装置可在阻断直流电流的同时抑制谐波电流通过，并可保证变压器中性点的工频有效接地。可有效抑制流入变压器绕组的直流电流和谐波电流，减小变压器振动、噪声和发热，同时保障变压器中性点的有效接地和变压器的中性点绝缘安全。

Claims (6)

1.一种变压器中性点工频耦合接地装置，其特征是，所述装置包括：工频耦合装置、双向晶闸管旁路保护装置、机械旁路开关和控制系统；工频耦合装置与双向晶闸管旁路保护装置及机械旁路开关并联后在控制系统的控制下形成变压器中性点工频耦合接地装置；所述一种变压器中性点工频耦合接地装置的一端连接至变压器中性点，另一端与接地网连接。
2.如权利要求1所述的变压器中性点工频耦合接地装置，其特征是，所述工频耦合装置包括:电抗器(L1)、电容器组(C1)、隔离变压器(T1)、电容器组(C2)；所述隔离变压器(T1)一次侧一端接变压器中性点，隔离变压器(T1)一次侧另一端连接电容器组(C2)的一端，电容器组(C2)的另一端与接地网连接；所述电抗器(L1)一端与隔离变压器(T1)二次侧的一端连接，电抗器(L1)的另一端连接电容器组(C1)的一端，电容器组(C1)的另一端与所述隔离变压器(T1)二次侧的另一端连接。
3.如权利要求1所述的变压器中性点工频耦合接地装置，其特征是，双向晶闸管旁路保护装置包括一个限流电抗器(L2)与1个双向晶闸管单元或n个并联的双向晶闸管单元串联后，并联在所述工频耦合装置的两端。
4.如权利要求3所述的变压器中性点工频耦合接地装置，其特征是，所述双向晶闸管单元包括：第一晶闸管(SCR11)和第二晶闸管(SCR12)；第一晶闸管(SCR11)的阳极和第二晶闸管(SCR12)的阴极连接；第一晶闸管(SCR11)的阴极和第二晶闸管(SCR12)的阳极连接；第一晶闸管(SCR11)的控制极和第二晶闸管(SCR12)的控制极均连接至控制系统的控制信号输出端。
5.如权利要求1所述的变压器中性点工频耦合接地装置，其特征是，所述机械旁路开关装置（Kp）包括:单相机械开关或三相机械开关；机械旁路开关（Kp）可以是单相机械开关，也可以由三相机械开关的单相断口或任两相断口并联或三相断口并联而成。
6.如权利要求1要求所述的变压器中性点工频耦合接地装置，其特征是,所述控制系统包括:交流电流变送器(ACCT1)、第一直流电流变送器(DCCT1)和第二直流电流变送器(DCCT2)、数字测控装置；所述控制系统通过数字测控装置、交流电流变送器、直流电流变送器对变压器中性线交直流电流采样分析，控制双向晶闸管的开断和机械旁路开关(Kp)的开合。
CN201821092642.9U 2018-07-11 2018-07-11 一种变压器中性点工频耦合接地装置 Expired - Fee Related CN209344766U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201821092642.9U CN209344766U (zh) 2018-07-11 2018-07-11 一种变压器中性点工频耦合接地装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201821092642.9U CN209344766U (zh) 2018-07-11 2018-07-11 一种变压器中性点工频耦合接地装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN209344766U true CN209344766U (zh) 2019-09-03

Family

ID=67743214

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201821092642.9U Expired - Fee Related CN209344766U (zh) 2018-07-11 2018-07-11 一种变压器中性点工频耦合接地装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN209344766U (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110212490A (zh) * 2018-07-11 2019-09-06 梅桂华 一种变压器中性点工频耦合接地装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110212490A (zh) * 2018-07-11 2019-09-06 梅桂华 一种变压器中性点工频耦合接地装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104953568B (zh) 一种柔性直流输电系统的故障保护方法
Liu et al. Transient-voltage-based protection scheme for DC line faults in the multiterminal VSC-HVDC system
CN105140897B (zh) 一种适用于小电阻接地系统单相接地故障的保护方法
CN107147095B (zh) 一种抑制直流和杂散谐波电流进入变压器中性点的装置
CN102841259B (zh) 一种检测直流系统的绝缘阻抗的装置及方法
CN106655120A (zh) 配电网中性点智能接地保护方法与系统
CN103872667B (zh) 一种防合并单元异常大数的线路电流差动保护方法
WO2008058466A1 (en) A ground insulation resistance detecting device and method for electrolytic pot sets
CN105449650B (zh) 一种柔性直流智能输配电网的保护系统和方法
Haleem et al. Application of new directional logic to improve DC side fault discrimination for high resistance faults in HVDC grids
CN105356441A (zh) 智能pt消谐选相的方法和装置
CN107069668A (zh) 一种变频器故障保护装置及变频器
CN204794061U (zh) 基于多重化技术的变压器直流偏磁抑制装置
CN107134755B (zh) 一种直流输电直流滤波器高压电容器接地故障保护方法
CN106340854A (zh) 一种抑制交流变压器中性点直流电流的装置
CN209344766U (zh) 一种变压器中性点工频耦合接地装置
CN105048435B (zh) 一种变压器直流偏磁电流抑制装置及控制方法
Hou et al. Single-end fault identification scheme for multi-terminal DC grid based on amplitude similarity of injection signal
CN100424956C (zh) 容错复判型负序方向闭锁的发电机纵向零压匝间保护方法
CN203135401U (zh) 变电站直流系统交流入侵保护装置
CN110212490A (zh) 一种变压器中性点工频耦合接地装置
CN204669079U (zh) 一种用于居民配电的安全控制装置
CN207490507U (zh) 一种变压器直流偏磁抑制装置及变压器系统
CN203911463U (zh) 中性点经消弧线圈接地系统配电网单相接地线路保护装置
CN208849446U (zh) 一种带辅助关断电路的电容型隔直装置

Legal Events

Date Code Title Description
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20190903

Termination date: 20210711