CN209929960U - 一种基于电容器的直流偏磁隔离装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种基于电容器的直流偏磁隔离装置，包括高速涡流开关K，高速涡流开关K与可控硅SCR并联，且并联端分别为第一并联端b、第二并联端c，阻尼器RL的进线端、第一并联端b均与隔离开关G1的出线端相连，隔离开关G1的进线端与变压器中性点a连接，阻尼器RL的出线端与电容器C的进线端相连，第二并联端c、电容器C的出线端、隔离刀闸G2的出线端共地，隔离刀闸G2的进线端与隔离开关G1的进线端相连。本实用新型具有安全性高、隔直水平可达100%、运行稳定可靠、使用寿命长等优点，且对电力系统影响小，可保证变压器中性点为小阻抗接地。
Description
技术领域
本实用新型涉及电网变压器中性点技术领域，尤其是一种基于电容器的直流偏磁隔离装置。
背景技术
随着高压及特高压直流输电技术在我国的发展，投入运行的直流工程日益增多。当直流输电系统采用单极大地回线运行方式时，电流经接地极注入大地，在极址土壤中形成一个恒定的直流电流场，分布在直流接极地附近的交流变电站和发电厂处于不同的直流电势点上，各站内主接线地网之间存在直流电势差。如果两站之间有交流线路相联，且两站主变压器中性点直接接地，则两站内主接地网之间将通过主变压器中性点、站内设备连线、站间交流线路、地电阻等形成直流回路，导致直流电流流过主变压器，经中性点或经主变压器中性点流入变压器。当变压器发生直流偏磁时，变压器的励磁电流和谐波将急剧增加，铁心饱和，温升、噪声和振动增大，并产生高次谐波，危害变压器和电力系统的稳定运行。
目前市场使用的直流偏磁隔离装置都是通过开关进行直接短接电容器，这种直流偏磁隔离装置反应时间长，电容器也没有限制冲击电流的保护措施，这样对电容器的伤害较大，减小电容器的正常使用寿命，极端情况下可能会发生爆炸事故，影响直流偏磁隔离装置的使用寿命。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种当变压器中性点的直流电流超过设定值时，系统立即接入直流偏磁隔离接地系统，从而抑制直流电流流入主变压器中性点的基于电容器的直流偏磁隔离装置。
为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：一种基于电容器的直流偏磁隔离装置，包括用于停电隔离的隔离开关G1、电容器C、用于电容器C过压过流保护的阻尼器RL、用于快速退出电容器C的可控硅SCR、用于快速保护电容器C的高速涡流开关K，以及用于故障检修时退出装置的中性点接地隔离刀闸G2；所述高速涡流开关K与可控硅SCR并联，且并联端分别为第一并联端b、第二并联端c，阻尼器RL的进线端、第一并联端b均与隔离开关G1的出线端相连，隔离开关G1的进线端与变压器中性点a连接，阻尼器RL的出线端与电容器C的进线端相连，第二并联端c、电容器C的出线端、隔离刀闸G2的出线端共地，隔离刀闸G2的进线端与隔离开关G1的进线端相连。
所述高速涡流开关K的进线端与可控硅SCR的进线端相连于第一并联端b，高速涡流开关K的出线端与可控硅SCR的出线端相连于第二并联端c。
所述可控硅SCR通过安装在配电柜中的控制器控制其开断。
所述高速涡流开关K为真空灭弧断路器，通过安装在配电柜中的控制器控制其开断。
所述阻尼器RL由电感L和电阻R相并联组成。
所述隔离开关G1、隔离刀闸G2均与安装在配电柜中的操作机构相连接，通过人工控制隔离开关G1、隔离刀闸G2的开断。
由上述技术方案可知，本实用新型的有益效果为：本实用新型具有安全性高、隔直水平可达100%、运行稳定可靠、使用寿命长等优点，且对电力系统影响小，可保证变压器中性点为小阻抗接地。
附图说明
图1为本实用新型的电气原理图。
具体实施方式
如图1所示，一种基于电容器的直流偏磁隔离装置，包括用于停电隔离的隔离开关G1、电容器C、用于电容器C过压过流保护的阻尼器RL、用于快速退出电容器C的可控硅SCR、用于快速保护电容器C的高速涡流开关K，以及用于故障检修时退出装置的中性点接地隔离刀闸G2；所述高速涡流开关K与可控硅SCR并联，且并联端分别为第一并联端b、第二并联端c，阻尼器RL的进线端、第一并联端b均与隔离开关G1的出线端相连，隔离开关G1的进线端与变压器中性点a连接，阻尼器RL的出线端与电容器C的进线端相连，第二并联端c、电容器C的出线端、隔离刀闸G2的出线端共地，隔离刀闸G2的进线端与隔离开关G1的进线端相连。
所述高速涡流开关K的进线端与可控硅SCR的进线端相连于第一并联端b，高速涡流开关K的出线端与可控硅SCR的出线端相连于第二并联端c。
所述可控硅SCR通过安装在配电柜中的控制器控制其开断。
所述高速涡流开关K为真空灭弧断路器，通过安装在配电柜中的控制器控制其开断。
所述阻尼器RL由电感L和电阻R相并联组成。
所述隔离开关G1、隔离刀闸G2均与安装在配电柜中的操作机构相连接，通过人工控制隔离开关G1、隔离刀闸G2的开断。
本实用新型的工作原理如下：
运行时将隔离开关G1合闸，高速涡流开关K合闸，当变压器中性点a的直流电流超过设定值时，高速涡流开关K立即分闸，即系统立即接入直流偏磁隔离装置，起到抑制直流电流流入主变压器中性点a的作用。
当电容器C接入状态下，线路发生短路故障时，变压器中性点a产生交流电流，阻尼器RL起到限制中性点交流电流、减缓交流电流的变化率减小对电容器的冲击，当交流电流超过设定值时，控制器立即向可控硅SCR与高速涡流开关K发出合闸指令，可控硅SCR在50us内将电容器C短接，高速涡流开关K在3ms内将电容器C短接，当高速涡流开关K合闸后，由高速涡流开关K继续短接电容器C，实现电容器C的双重保护；通过可控硅SCR与高速涡流开关K的双重保护，能有效防止电容器C由于过压而损坏；
当电容器C被保护后，阻尼器RL又起到限制电容器C的放电冲击电流，防止电容器C由于放电电流过大而损坏；当电容器C被短接后，变压器中性点a立即转为直接接地状态，以抑制电容器C上的暂态过电压，在故障排除后电容器C重新投入运行。
在装置进行检修时先将高速涡流开关K合闸，再将隔离刀闸G2合闸，然后将隔离开关G1断开，在不影响变压器的正常运行的情况下安全检修本装置。
综上所述，本实用新型具有安全性较高、隔直水平可达100%，其对电力系统影响小，可保证变压器中性点为小阻抗接地。
Claims (6)
1.一种基于电容器的直流偏磁隔离装置，其特征在于：包括用于停电隔离的隔离开关G1、电容器C、用于电容器C过压过流保护的阻尼器RL、用于快速退出电容器C的可控硅SCR、用于快速保护电容器C的高速涡流开关K，以及用于故障检修时退出装置的中性点接地隔离刀闸G2；所述高速涡流开关K与可控硅SCR并联，且并联端分别为第一并联端b、第二并联端c，阻尼器RL的进线端、第一并联端b均与隔离开关G1的出线端相连，隔离开关G1的进线端与变压器中性点a连接，阻尼器RL的出线端与电容器C的进线端相连，第二并联端c、电容器C的出线端、隔离刀闸G2的出线端共地，隔离刀闸G2的进线端与隔离开关G1的进线端相连。
2.根据权利要求1所述的基于电容器的直流偏磁隔离装置，其特征在于：所述高速涡流开关K的进线端与可控硅SCR的进线端相连于第一并联端b，高速涡流开关K的出线端与可控硅SCR的出线端相连于第二并联端c。
3.根据权利要求1所述的基于电容器的直流偏磁隔离装置，其特征在于：所述可控硅SCR通过安装在配电柜中的控制器控制其开断。
4.根据权利要求1所述的基于电容器的直流偏磁隔离装置，其特征在于：所述高速涡流开关K为真空灭弧断路器，通过安装在配电柜中的控制器控制其开断。
5.根据权利要求1所述的基于电容器的直流偏磁隔离装置，其特征在于：所述阻尼器RL由电感L和电阻R相并联组成。
6.根据权利要求1所述的基于电容器的直流偏磁隔离装置，其特征在于：所述隔离开关G1、隔离刀闸G2均与安装在配电柜中的操作机构相连接，通过人工控制隔离开关G1、隔离刀闸G2的开断。
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