CN219873110U - 变压器直流偏磁抑制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种变压器直流偏磁抑制装置，包括：多个第一导电连接件；抑制模块，抑制模块包括输入端和输出端，其输入端和输出端之间包括多个并排设置的电阻组件，第一导电连接件与电阻组件可拆卸连接，且电阻组件通过第一导电连接件依次首尾串联；抑制模块的首部设置有输入端，抑制模块的尾部设置有输出端；第一绝缘组件，与电阻组件固定连接，且第一绝缘组件设置于电阻组件与安装基体之间；进线电缆，进线电缆的输出端与抑制模块的输入端连接，进线电缆的输入端用于接入变压器的中性点；出线电缆，出线电缆的输出端与抑制模块的输出端连接，出线电缆的输出端用于接地。该装置能实现阻值可调以适应不同直流偏磁抑制场景下的阻值需求。

Description

变压器直流偏磁抑制装置

技术领域

本实用新型涉及直流偏磁抑制技术领域，特别是涉及一种变压器直流偏磁抑制装置。

背景技术

电力变压器直流偏磁现象越来越受到变电站的重视，其对变压器带来的危害有：变压器振动和噪声加剧、温升增加，严重时可引起变压器烧毁，甚至使整个电网崩溃。

目前，多采用反向电流注入法和中性点串电容器法，来消除直流偏磁现象，但是采用上述方法由于设计结构复杂、器件较多而导致成本较高，进而衍生出了中性点串电阻法来消除直流偏磁现象。

但是目前中性点串电阻法所采用的抑制装置，无法适应多场景下的直流偏磁抑制。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种能够调节接入变压器中性点电阻阻值的直流偏磁抑制装置，以适应不同场景下的实现直流偏磁抑制的阻值要求。

提供一种变压器直流偏磁抑制装置，包括：

多个第一导电连接件；

抑制模块，抑制模块包括输入端和输出端，抑制模块的输入端和输出端之间包括多个并排设置的电阻组件，第一导电连接件与电阻组件可拆卸连接，且电阻组件通过第一导电连接件依次首尾串联；

第一绝缘组件，与电阻组件固定连接，且第一绝缘组件设置于电阻组件与安装基体之间；

进线电缆，进线电缆的输出端与抑制模块的输入端连接，进线电缆的输入端用于接入变压器的中性点；

出线电缆，出线电缆的输出端与抑制模块的输出端连接，出线电缆的输出端用于接地。

在其中一个实施例中，电阻组件包括：

电阻模块，电阻模块层叠设置；

第二导电连接件，第二导电连接件可拆卸连接每两个相邻的电阻模块，使电阻模块依次串联。

在其中一个实施例中，变压器直流偏磁抑制装置还包括：

第二绝缘组件，设置在相邻两个电阻模块之间，且与电阻模块固定连接。

在其中一个实施例中，第一导电连接件为可伸缩导电连接件；

电阻模块上均设置有可拆卸连接部，可拆卸连接部用于与第一导电连接件可拆卸连接。

在其中一个实施例中，每个第一导电连接件的第一端与一电阻组件中底部电阻模块的可拆卸连接部连接，第一导电连接件的第二端与另一电阻组件中顶部电阻模块的可拆卸连接部连接。

在其中一个实施例中，安装基体为箱体，电阻组件通过第一绝缘组件固定在箱体内部。

在其中一个实施例中，箱体的底部和上部均具有通风口。

在其中一个实施例中，变压器直流偏磁抑制装置还包括：

直流电流互感器,直流电流互感器串接于出线电缆和地线之间。

在其中一个实施例中，第一导电连接件为铜排。

在其中一个实施例中，变压器直流偏磁抑制装置还包括：

第三绝缘组件，设置在相邻两个电阻组件之间，且第三绝缘组件与电阻组件固定连接。

上述变压器直流偏磁抑制装置，通过进线电缆和出线电缆将上述由多个电阻组件组成的抑制模块连接于变压器的中性点和地线之间，其中，可通过以可拆卸连接方式连接于电阻组件之间的第一导电连接件进行电阻组件重组连接，从而调节接入变压器的中性点和地线之间的电阻值，进而适应多场景下的实现直流偏磁抑制的阻值要求。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一个实施例中的变压器直流偏磁抑制装置正视图；

图2a为一个实施例中的变压器直流偏磁抑制装置中电阻模块的主视图；

图2b为一个实施例中的变压器直流偏磁抑制装置中电阻模块的俯视图；

图2c为一个实施例中的变压器直流偏磁抑制装置中电阻模块的左视图；

图3为一个实施例中的变压器直流偏磁抑制装置俯视图；

图4为一个实施例中的变压器直流偏磁抑制装置左视图；

图5a为一个实施例中的具有变压器直流偏磁抑制装置的箱体主视图；

图5b为一个实施例中的具有变压器直流偏磁抑制装置的箱体左视图；

图6为一个实施例中的变压器直流偏磁抑制系统的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一电阻称为第二电阻，且类似地，可将第二电阻称为第一电阻。第一电阻和第二电阻两者都是电阻，但其不是同一电阻。

可以理解，以下实施例中的“连接”，如果被连接的电路、模块、单元等相互之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。

在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。

在一个实施例中，如图1-4所示，提供一种变压器100直流偏磁抑制装置30，包括多个第一导电连接件2、抑制模块4、第一绝缘组件6、进线电缆8和出线电缆10。抑制模块4包括输入端和输出端，且抑制模块4的输入端和输出端之间设置有多个并排设置的电阻组件42，第一导电连接件2与电阻组件42可拆卸连接，且电阻组件42通过第一导电连接件2依次首尾串联；第一绝缘组件6与电阻组件42固定连接，且第一绝缘组件6设置于电阻组件42与安装基体之间；进线电缆8的输出端与抑制模块4的输入端连接，进线电缆8的输入端用于接入变压器100的中性点；出线电缆10的输出端与抑制模块4的输出端连接，出线电缆10的输出端用于接地。

其中，第一导电连接件2可以为具备导电性能的材质所构成的连接件，主要用于连接各个电阻组件42以保证个电阻组件42能导通，可以为硬质连接件也可以为软性连接件，如金属导线、铜排等。需要说明的是，只要能实现部件之间的连接且导电的功能的连接件，本领域技术人员可根据实际使用场景进行选用，在此不做限定。第一绝缘组件6可以为绝缘子，用于将电阻组件42和安装基体进行机械固定，其中安装基体可以为接地构件，即与地线构成连接的组件，因此，通过第一绝缘组件6的设置还可以将电阻组件42进行接地绝缘。具体地，第一绝缘组件6可以为支柱绝缘子、瓷绝缘子、玻璃绝缘子或复合绝缘子等绝缘子中的一种或多种，在此不做限定。在一个具体实施例中，如在常规电网输电系统中的变压器100的使用场景下，通常选取的第一绝缘组件6的耐压强度需大于35千伏。每个电阻组件42首部和尾部都具有与第一导电连接件2适配的可拆卸连接部，以通过第一导电连接件2将各电阻组件42进行连接并导电。在一个具体实施例中，抑制模块4的总电阻可选择为5欧姆，从而避免抑制模块4接入变压器100中性点后造成变压器100中性点过压。在一个具体实施例中，电阻组件42的数量为5个，每个电阻组件42的电阻阻值为1欧姆，以构成抑制模块4的总电阻为5欧姆。

具体地，通过进线电缆8和出线电缆10将抑制模块4串接于变压器100的中性点和地线之间，在抑制模块4中各电阻组件42的作用下，将变压器100产生的直流电流限制在安全值以内，避免直流偏磁现象的发生。进一步地，在相邻的两个电阻组件42通过第一导电连接件2将电阻组件42的首尾进行可拆卸连接，由于每个电阻组件42的首部和尾部具有与第一导电连接件2适配的可拆卸连接部，进而可通过调节第一导电连接件2位于电阻组件42的位置，即可实现抑制模块4的阻值调节。除此之外，每两个相邻电阻组件42以首尾连接的方式进行连接，即前一个电阻组件42的尾部和后一个电阻组件42的尾部进行连接，电阻组件42的首部可以是指远离地面的一侧(即可以以进线电缆8连接的那端所在侧为首部)，电阻组件42的尾部可以是指靠近地面的一侧，基于此，如图1所示，相邻两个电阻组件42之间的距离可以进一步压缩，从而进一步压缩抑制模块4的体积。在一个具体实施例中，如图1所示，在需要进行减小抑制模块4的电阻阻值时，可将任意两个相邻的第一导电连接件2直接连接，例如将原来连接于电阻组件42尾部的第一导电连接件2其中一端连接于电阻组件42首部。

上述实施例中，通过进线电缆8和出线电缆10将上述由多个电阻组件42组成的抑制模块4连接于变压器100的中性点和地线之间，其中，可通过以可拆卸连接方式连接于电阻组件42之间的第一导电连接件2进行电阻组件42重组连接，从而调节接入变压器100的中性点和地线之间的电阻，进而适应多场景下的实现直流偏磁抑制的阻值要求。

在其中一个实施例中，如图1所示，电阻组件42包括：电阻模块422和第二导电连接件424。电阻模块422层叠设置；第二导电连接件424可拆卸连接每两个相邻的电阻模块422，使电阻模块422依次串联。

其中，在一个具体实施例中，如图2a-2c所示，电阻模块422可以由不锈钢带材4222呈S型绕制在绝缘支撑板4224上，并安装于两固定夹板4226之间所构成。采用不锈钢带材4222作为电阻模块422的材料，不仅可以使电阻模块422的短时耐过流能力强，而且熔点高的特性可以使其承受更高温度。在一个具体实施例中，在电阻模块422的材料为不锈钢带材4222时，每个电阻模块422的阻值可以为0.2欧姆，从而满足行业标准中对于用于电力变压器100中的直流偏磁抑制装置30的要求，即单个电阻模块422在施加动稳定电流(25kA/0.2S)和热稳定电流(10kA/1S)后，温升小于760开尔文。具体地，根据热量公式Q＝I²Rt和Q＝CMΔt，可得Δt＝I²Rt/CM；其中，I为电流，R为电阻，t为通电时间，C为材料的比热容J/(kg·℃)。在电阻模块422的材料为不锈钢带材4222时，每个电阻模块422的阻值为0.2欧姆时，施加动稳定电流后电阻模块422的温升Δt为：Δt＝I²Rt/CM＝25000²*0.2*0.2/(460*72.37)＝751k；施加热稳定电流后电阻模块422的温升为：Δt＝I²Rt/CM＝10000²*0.2*1/(460*72.37)＝601k。由此可见，上述设计可满足行业要求。在一个具体实施例中，在电阻组件42的数量为5个时，每个电阻组件42的电阻模块422数量为5个，以实现抑制模块4总电阻为5欧姆的设计。在一个具体实施例中，不锈钢带材4222可以选用横截面长为50毫米、宽为3.6毫米的带材。需要说明的是，上述具体参数仅作举例说明，本领域技术人员可根据抑制模块4的具体阻值要求进行选材，并根据具体选材的电阻率基于电阻阻值计算公式R＝ρl/s获知材料的长度。除此之外，电阻组件42不仅限于采用带材的形式，也可以采用其他方式使其具有与电阻元件相同的属性，在此不作一一举例。

具体地，每个电阻组件42中的电阻模块422以层叠形式进行设置，可以进一步减少电阻组件42的体积，而相邻电阻模块422之间通过和第一导电连接件2类似的第二导电连接件424进行可拆卸连接，即每个电阻模块422上具有和第二导电连接件424适配的可拆卸连接部，以使电阻组件42串联，进一步增大抑制模块4的电阻可调范围。

在其中一个实施例中，如图2a-2c所示，该装置还包括：第二绝缘组件12，设置在相邻两个电阻模块422之间，且与电阻模块422固定连接。

其中，第二绝缘组件12的作用和描述可参照第一绝缘组件6，需要说明的是，第二绝缘组件12可根据具体耐压要求、绝缘要求以及结构强度要求进行不同形状的选型，在此不做限定。

具体地，通过在相邻电阻模块422之间设置第二绝缘组件12，以起到支持和固定电阻模块422的作用，同时使相邻两个电阻模块422绝缘，避免由于两电阻模块422之间距离过近而产生串扰。

在其中一个实施例中，第一导电连接件2为可伸缩导电连接件；电阻模块422上均设置有可拆卸连接部，可拆卸连接部用于与第一导电连接件2可拆卸连接。

其中，对于第一导电连接件2具体伸缩实现方式在此不作限定，只要是能实现第一导电连接件2从电阻模块422的可拆卸连接部拆卸下来后，具有足够长度以连接于另一可拆卸连接部即可。

具体地，通过使用具有伸缩功能的第一导电连接件2以拆卸、连接的方式，调节第一导电连接件2的在电阻组件42中电阻模块422的连接位置，从而调节抑制模块4变压器100中性点和地线之间的电阻，以适应不同场景下的直流偏磁抑制要求。

在其中一个实施例中，每个第一导电连接件2的第一端与一电阻组件42中底部电阻组件42的可拆卸连接部连接，第一导电连接件2的第二端与另一电阻组件42中顶部电阻模块422的可拆卸连接部连接。

具体地，基于上述连接方式将相邻的电阻组件42进行连接，从而使相邻两电阻组件42的距离更小，进而使抑制模块4的体积更小。

在其中一个实施例中，如图4所示，安装基体为箱体14，电阻组件42通过第一绝缘组件6固定在箱体14内部。

其中，在一个具体实施例中，在安装基体为箱体14时，每个电阻组件42通过至少两个第一绝缘组件6固定在箱体14的底部，抑制模块4的侧部至少通过至少8个第一绝缘组件6进行进行固定，从而使既能起到支撑固定作用，也能更好地实现绝缘。在一个具体实施例中，箱体14的长为4700mm，宽为2100mm，高2585mm，以适配上述实施例中的抑制模块4的体积大小。在一个具体实施例中，箱体14采用2mm厚的镀锌板材质，能使箱体14兼具坚固性的同时具有防潮、防锈和防腐蚀的作用，从而以适应抑制装置安装在野外时的复杂环境。进一步地，为了更好起到防潮作用，可选用具有更高IP(Ingress Protection，防尘防水)等级的材质设计箱体14。需要说明的是，上述实施例中的第一绝缘组件6的数量的选定可以根据具体安装基体的不同而选定，而箱体14的具体尺寸也可根据抑制模块4的具体尺寸进行适应性调整，在此不做限定。

在其中一个实施例中，如图5a-5b所示，箱体14的底部和上部均具有通风口142。

具体地，在箱体14的底部和上部均设置通风口142，通过采用底部进行，上部出风的方式形成自然循环通风结构，以实现箱体14内部的散热，降低箱体14内部温度。无需额外增设散热设备即可实现散热，减少了能耗的同时缩小了抑制装置的整体体积。

在其中一个实施例中，如图3所示，该装置还包括：

直流电流互感器16，直流电流互感器16串接于出线电缆10和地线之间。

具体地，直流电流互感器16用于监测在抑制模块4的作用下的直流电流。例如，在抑制模块4电阻阻值较低的情况下，在将抑制模块4串接于变压器100的中性点和地线之间时，会导致限流效果不足，即此时的直流电流大于安全值，直流电流互感器16监测到上述结果后可配合显示屏等器件，将监测结果以显示的方式呈现给作业人员以对抑制装置的电阻阻值进行调整。

在其中一个实施例中，第一导电连接件2为铜排。

其中，采用铜排作为第一导电连接件2，不仅使其具有电阻率低导电性好，而且铜排的弯曲度高可更好地实现可伸缩。在其中一个实施例中，第二导电连接件424也可以为铜排。

在其中一个实施例中，如图1所示，该装置还包括：

第三绝缘组件18，设置在相邻两个电阻组件42之间，且第三绝缘组件18与电阻组件42固定连接。

其中，第三绝缘组件18所表征的意义和作用可参照上述实施例中第一绝缘组件6和第二绝缘组件12的描述，在此不再赘述。在一个具体实施例中，相邻两个电阻组件42之间至少包括两个第三绝缘组件18。

具体地，在相邻两个电阻组件42之间设置第三绝缘组件18，可防止两电阻组件42由于相隔距离过短或环境等因素使相邻两电阻组件42发生短路等意外事故的发生，提高安全性。

在一个实施例中，如图6所示，本申请还提供了一种直流偏磁抑制系统，包括：上述实施例中的直流偏磁抑制装置30，其中直流偏磁抑制装置30的输出端接地；第一开关50，第一开关50的输入端用于接入变压器100的中性点，输出端接地；第二开关70，第二开关70的输入端与第一开关50的输入端连接，用于接入变压器100的中性点，输出端与直流偏磁抑制装置30的输入端连接；第三开关90，第三开关90的输入端与第二开关70的输出端连接，第三开关90的输出端接地。

其中，上述实施例的第一开关50、第二开关70和第三开关90均可采用继电器或刀闸等方式以实现电路的断开和闭合，在此不做限定。

具体地，在变压器100产生直流偏磁现象时，先闭合第三开关90，然后闭合第二开关70，再断开第一开关50，进而将直流偏磁抑制装置30接入变压器100的中性点，以防止直流偏磁抑制装置30失效(如短路)而导致第一开关50断开时变压器100无地线连接而发生触电事故。在直流偏磁抑制装置30接入变压器100的中性点后，则可基于实际电阻阻值需要进行直流电流的限流以消除直流偏磁现象。

在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、“理想实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性描述不一定指的是相同的实施例或示例。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种变压器直流偏磁抑制装置，其特征在于，包括：

多个第一导电连接件；

抑制模块，所述抑制模块包括输入端和输出端，所述抑制模块的输入端和输出端之间包括多个并排设置的电阻组件，所述第一导电连接件与所述电阻组件可拆卸连接，且所述电阻组件通过所述第一导电连接件依次首尾串联；

第一绝缘组件，与所述电阻组件固定连接，且所述第一绝缘组件设置于所述电阻组件与安装基体之间；

进线电缆，所述进线电缆的输出端与所述抑制模块的输入端连接，所述进线电缆的输入端用于接入变压器的中性点；

出线电缆，所述出线电缆的输出端与所述抑制模块的输出端连接，所述出线电缆的输出端用于接地。

2.根据权利要求1所述的变压器直流偏磁抑制装置，其特征在于，所述电阻组件包括：

电阻模块，所述电阻模块层叠设置；

第二导电连接件，所述第二导电连接件可拆卸连接每两个相邻的电阻模块，使所述电阻模块依次串联。

3.根据权利要求2所述的变压器直流偏磁抑制装置，其特征在于，还包括：

第二绝缘组件，设置在相邻两个所述电阻模块之间，且与所述电阻模块固定连接。

4.根据权利要求2所述的变压器直流偏磁抑制装置，其特征在于，所述第一导电连接件为可伸缩导电连接件；

所述电阻模块上均设置有可拆卸连接部，所述可拆卸连接部用于与所述第一导电连接件可拆卸连接。

5.根据权利要求4所述的变压器直流偏磁抑制装置，其特征在于，每个所述第一导电连接件的第一端与一所述电阻组件中底部电阻模块的可拆卸连接部连接，所述第一导电连接件的第二端与另一电阻组件中顶部电阻模块的可拆卸连接部连接。

6.根据权利要求1所述的变压器直流偏磁抑制装置，其特征在于，所述安装基体为箱体，所述电阻组件通过所述第一绝缘组件固定在箱体内部。

7.根据权利要求6所述的变压器直流偏磁抑制装置，其特征在于，所述箱体的底部和上部均具有通风口。

8.根据权利要求1所述的变压器直流偏磁抑制装置，其特征在于，还包括：

直流电流互感器，所述直流电流互感器串接于所述出线电缆和地线之间。

9.根据权利要求1所述的变压器直流偏磁抑制装置，其特征在于，所述第一导电连接件为铜排。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的变压器直流偏磁抑制装置，其特征在于，还包括：

第三绝缘组件，设置在相邻两个所述电阻组件之间，且所述第三绝缘组件与所述电阻组件固定连接。