[發明專利]抑制變壓器直流偏磁的電容隔直流可控開斷橋式電路

有效

• 申請號: 201310286167.4
• 申請日: 2013-07-09
• 公開（公告）號: CN103368155A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 王振浩;佟昕;李國慶;辛業春;李江;王利猛;王朝斌;李陽;張嵩
• 申請（專利權）人: 東北電力大學
• 主分類號: H02H9/02
• 分類號: H02H9/02
• 代理公司: 吉林市達利專利事務所 22102
• 代理人: 陳傳林

技術領域

本發明涉及一種抑制變壓器直流偏磁的電容隔直流可控開斷橋式電路，屬于電力系統高壓設備安全運行技術領域。

背景技術

高壓直流輸電以單極大地回線方式運行時，使變壓器發生直流偏磁現象。這種運行方式會有很高的直流電流從直流輸電系統的接地極流向大地，從接地的中性線流入變壓器繞組，使變壓器產生直流偏磁這一現象，直流偏磁會給變壓器帶來很多方面的影響，例如，振動加劇從而噪聲增大，飽和程度加深造成損耗增加，溫度升高而引發局部過熱，產生大量諧波導致保護誤動等。

目前，國內外抑制變壓器直流偏磁大致分為兩類。一種是在變壓器中性點與地網間串入設備，可分為：變壓器中性線串聯電容隔直法、中性線串聯電阻削弱直流法、電位補償法；另一種是直流注入法，來抵消直流電流。其中，電容隔直法的原理是利用電容器具有通交流阻直流的特點，將電容器串接到變壓器中性點與接地極之間，可以有效抑制直流流入變壓器，從而減小直流偏磁發生的概率。

????由于電容隔直流的方法在變壓器中性線串入了電容，如果一旦系統故障瞬間大電流使電容器燒斷，將使變壓器中性點開路，將改變系統的運行方式。所以抑制直流偏磁的關鍵是阻斷直流的情況下保證系統的有效接地，電容器的保護及旁路接地回路的開斷至關重要，很多研究電容隔直的裝置都是在系統發生故障后，檢測電容器的端電壓及回路電流，這時電容器已經承受了大電流的沖擊，控制系統響應是經過延時的。即使考慮了電容器的設計參數，也不能完全保證電容器的安全，一旦電容損壞，變壓器中性點接地方式發生改變，會影響繼電保護正確動作等問題。

發明內容

本發明的目的是，提供一種結構簡單，便于實施，性能可靠，體積小，價格低的抑制變壓器直流偏磁的電容隔直流可控開斷橋式電路。

實現本發明目的所采用的技術方案是，一種抑制變壓器直流偏磁的電容隔直流可控開斷橋式電路，其特征是：它包括旁路接地回路、變壓器中性線接地開關K₁、隔直流開關K₂、隔直流電容器C和暫態電流抑制橋型電路；所述旁路接地回路由限流電感L₂與并聯的第一晶閘管T₂、第二晶閘管T₃串聯組成；所述暫態電流抑制橋型電路由整流二極管D₁~D₄、直流電感L₁、續流二極管D₅、電壓互感器PT、霍爾電流互感器CT₂和可控開關管T₁組成，并聯的直流電感L₁、續流二極管D₅和電壓互感器PT與霍爾電流互感器CT₂和可控開關管T₁串聯后的一端與整流二極管D₁、D₃的陰極端連接，另一端與整流二極管D₂、D₄的陽極端連接；所述變壓器中性線接地開關K₁的輸入端與變壓器繞組的中性線連接，變壓器中性線接地開關K₁的輸出端與電流互感器CT₁串接接地；所述旁路接地回路的限流電感L₂的一端與變壓器繞組的中性線連接，旁路接地回路的限流電感L₂的另一端與并聯的第一晶閘管T₂、第二晶閘管T₃的一端連接，并聯的第一晶閘管T₂、第二晶閘管T₃的另一端與暫態電流抑制橋型電路的整流二極管D₃的陽極和D₄的陰極連接；所述隔直流開關K₂的輸入端與變壓器繞組的中性線連接，隔直流開關K₂的輸出端串聯隔直流電容C后與暫態電流抑制橋型電路的整流二極管D₁的陽極和D₂的陰極連接。

本發明的抑制變壓器直流偏磁的電容隔直流可控開斷橋式電路與傳統電容隔直流電路相比，利用暫態電流抑制橋型電路中直流電感來限制系統故障初期短路電流上升變化率，且無需控制系統響應，瞬時自動投入，從而避免暫態電流沖擊損壞電容器，確保了變壓器中性點有效接地，使控制系統有充足的響應時間切換工作方式，且加入暫態電流抑制橋型電路對正常運行時交流回路無任何影響，能夠很好的抑制直流分量流入變壓器，有效的抑制變壓器直流偏磁，確保系統安全，具有控制電路結構簡單，便于實施，性能可靠，體積小，價格低等優點。

附圖說明。