[發(fā)明專利]直流電流平衡裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310436024.7
• 申請日: 2013-09-23
• 公開（公告）號(hào): CN103515929A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王曉毛;梅桂華
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東電網(wǎng)公司電力科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): H02H7/04
• 分類號(hào): H02H7/04
• 代理公司: 廣州華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 王茹;曾旻輝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及輸電技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種直流電流平衡裝置。

背景技術(shù)

由于高壓直流輸電具有大容量、遠(yuǎn)距離的輸電優(yōu)點(diǎn)，高壓直流輸電技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用。但是在直流輸電系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行當(dāng)中，直流系統(tǒng)單極大地或雙極不對稱運(yùn)行方式導(dǎo)致直流電流通過接地極流入大地，在附近土壤產(chǎn)生直流電場，形成地中直流。這些電流會(huì)通過附近變壓器中性接地點(diǎn)流入變壓器繞組，引起變壓器直流偏磁。直流偏磁現(xiàn)象產(chǎn)生，將會(huì)造成變壓器噪聲增加、鐵心過熱等一系列危害，對電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行極為不利。

為了避免接地變壓器由于中性點(diǎn)流入直流電流導(dǎo)致的直流偏磁問題，傳統(tǒng)技術(shù)是在變壓器中性點(diǎn)加裝一臺(tái)直流發(fā)生裝置，裝置輸出的電流經(jīng)過變壓器接地極和補(bǔ)償接地極形成回路，對變壓器中性點(diǎn)直流進(jìn)行補(bǔ)償；并且在中性點(diǎn)安裝檢測和控制裝置，根據(jù)中性點(diǎn)直流的監(jiān)測值對直流發(fā)生裝置的輸出進(jìn)行調(diào)節(jié)，以達(dá)到抑制中性點(diǎn)直流的目的。

然而，因其直流發(fā)生裝置內(nèi)運(yùn)用了電動(dòng)機(jī)械式的調(diào)壓器，使用可控硅整流裝置作為注入電源，由于機(jī)械式調(diào)節(jié)的響應(yīng)速度較慢，所以在響應(yīng)速度方面會(huì)受到限制，另外，裝置的體積較大、較重，功率密度低，冗余和可靠性也較低。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要針對變壓器中性點(diǎn)直流進(jìn)行補(bǔ)償時(shí)響應(yīng)速度慢的問題，提供一種直流電流平衡裝置。

一種直流電流平衡裝置，包括：控制器、直流電源單元、直流換相器、第一開關(guān)、設(shè)于變壓器中性線上的第一傳感器；

所述控制器分別與所述第一傳感器、直流換相器、第一開關(guān)和直流電源單元連接，所述直流電源單元通過第一開關(guān)與交流電源連接，所述直流電源單元與所述直流換相器連接，所述直流換相器與所述變壓器中性線連接，所述直流換相器與所述變壓器中性線的連接端位于第一傳感器和中性線的接地端之間；

所述控制器根據(jù)第一傳感器檢測的電流的大小和方向計(jì)算所述電流與預(yù)設(shè)電流的差值，根據(jù)差值控制第一開關(guān)的開與關(guān)，控制直流電源單元輸出電流大小為所述差值的電流，控制直流換相器輸出電流的方向。

上述直流電流平衡裝置，通過第一傳感器采集變壓器中性線的電流，控制器根據(jù)電流計(jì)算差值，根據(jù)差值控制第一開關(guān)的開與關(guān)，并自動(dòng)調(diào)節(jié)直流電源單元輸出電流，跟蹤變壓器中性線直流電流差值，維持變壓器中性線電流小于預(yù)設(shè)電流，抑制直流偏磁的同時(shí)，提高了響應(yīng)速度。

附圖說明

圖1為本發(fā)明直流電流平衡裝置實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明直流電流平衡裝置實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

以下針對本發(fā)明直流電流平衡裝置的各實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。

實(shí)施例一

如圖1所示，為本發(fā)明直流電流平衡裝置實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖，包括：控制器110、直流電源單元120、直流換相器130、第一開關(guān)140、設(shè)于變壓器中性線上的第一傳感器150，即第一傳感器貫穿與中性線上。

控制器110分別與第一傳感器150、直流換相器130、第一開關(guān)140和直流電源單元120連接，直流電源單元120通過第一開關(guān)140與交流電源連接，直流電源單元120與直流換相器130連接，直流換相器130與變壓器中性線連接，直流換相器130與變壓器中性線的連接端位于第一傳感器150和中性線的接地端之間。

控制器根據(jù)第一傳感器檢測的電流的大小和方向計(jì)算電流與預(yù)設(shè)電流的差值，根據(jù)差值控制第一開關(guān)的開與關(guān)，控制直流電源單元輸出電流大小為差值的電流，控制直流換相器輸出電流的方向。

其中，控制器實(shí)時(shí)檢測流入變壓器中性線的直流電流，一旦超出預(yù)設(shè)電流時(shí)，計(jì)算電流與預(yù)設(shè)電流差值，根據(jù)差值控制第一開關(guān)的開與關(guān)。比如，當(dāng)差值大于零時(shí)，打開第一開關(guān)，此時(shí)交流電與直流電源單元接通。控制器將差值轉(zhuǎn)換為脈寬可調(diào)信號(hào)，從而控制直流電源單元輸出相應(yīng)的電流。控制器同時(shí)根據(jù)電流方向控制直流換相器輸出電流的方向，以補(bǔ)償變壓器中性線的直流電流。如圖1所示，當(dāng)?shù)谝粋鞲衅鳈z測到中性線電流方向?yàn)檎龝r(shí)，直流換相器則輸出負(fù)電流。本實(shí)施例抑制直流偏磁的同時(shí)，提高了響應(yīng)速度。同時(shí)，裝置體積小、無調(diào)壓器，重量輕，功率密度高。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，控制器包括可編程邏輯控制器（即PLC控制器）和電源控制器。

可編程邏輯控制器分別與第一開關(guān)、電源控制器和第一傳感器連接，電源監(jiān)控器分別與直流電源單元和直流換相器連接。