[發明專利]一種具有雙重保護的直流偏磁抑制裝置及方法

有效

• 申請號: 201810834519.8
• 申請日: 2018-07-26
• 公開（公告）號: CN108711829B
• 公開（公告）日: 2023-10-27
• 發明（設計）人: 馬碩;蔣元宇;徐建源;曹辰;陳浩然;吳冠男;王璐;易偉;王今龍;高歌;劉一潼;王鈺瀟;于高樂;宋怡
• 申請（專利權）人: 沈陽工業大學
• 主分類號: H02H7/04
• 分類號: H02H7/04;H02H7/16
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 李運萍

本發明屬于變壓器的直流偏磁技術保護領域，具體涉及一種具有雙重保護的直流偏磁抑制裝置及方法。所述裝置包括：變壓器中性線接地開關K₁、隔直流開關K₂、隔直流電容器C、保護間隙回路、晶體管保護回路、氧化鋅避雷器R、旁路保護開關K₃、第一電流互感器CT₁、第二電流互感器CT₂、信號調理單元、控制單元和驅動單元。所述方法包括：1)進行直流分量檢測；2)檢測到的直流分量與閾值進行比較，做出相應動作；3)進行交流電流檢測；4)檢測到的交流電流與閾值進行比較，做出相應動作；4)判斷各項動作能否正常進行，做出相應動作；5)交流電網故障解除后，系統歸位，返回步驟1。

技術領域

本發明屬于變壓器的直流偏磁技術保護領域，具體涉及一種具有雙重保護的直流偏磁抑 制裝置及方法。

背景技術

高壓直流輸電在遠距離、大容量電能的輸電過程中，具有更好的經濟性。對于遠距離直 流輸電系統，通常是以雙極方式運行的，但在系統建設初期或者當其中一極發生故障時，其 運行方式變為單極大地運行。

由上可知，單極大地運行作為高壓直流輸電系統的一種運行方式，在實際運行中基本上 是不可避免的。高達幾千安培的直流電流從直流接地極直接注入大地會通過變壓器的接地中 性點進入交流電網，導致變壓器的勵磁電流中增加了直流分量。該直流分量會導致變壓器的 鐵芯高度飽和，由此引發變壓器振動加劇、局部過熱、噪音增大、產生大量諧波，造成變壓 器無功損耗增加、絕緣損壞、壽命縮短以及導致繼電保護裝置誤動，嚴重影響電力系統的穩 定運行。

為了避免接地變壓器由于中性點流入的電流導致的直流偏磁問題，人們對抑制變壓器中 性點直流電流的措施與裝置的研究越來越多。中性點串聯電容法是目前在抑制變壓器中性點 直流方面比較流行的方案，傳統的方案在雷擊或交流系統短路故障等情況下，變壓器中性線 會流過很大的電流，并產生很高的暫態電壓，可能對電容器造成損壞。因此需要對隔直流電 容器進行可靠的保護。

發明內容

針對上述存在的技術問題，本發明提供一種具有雙重保護的直流偏磁抑制裝置，其特征 在于，包括：變壓器中性線接地開關K₁、隔直流開關K₂、隔直流電容器C、保護間隙回路、 晶體管保護回路、氧化鋅避雷器R、旁路保護開關K₃、第一電流互感器CT₁、第二電流互感器CT₂、信號調理單元、控制單元和驅動單元；

變壓器中性線接地開關K₁的輸入端與變壓器繞組的中性點連接，變壓器中性線接地開關 K₁的輸出端與電流互感器CT₁串聯接地；

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的輸出端分別與電 流互感器CT₂、電壓互感器PT的一端連接；

電流互感器CT₂的另一端與隔直流電容器C的一端連接；

隔直流電容器C的另一端與變壓器中性線接地開關K₁的輸出端連接；

電壓互感器PT與變壓器中性線接地開關K₁的輸出端連接；

保護間隙回路由第一限流電感L₁與火花間隙M串聯組成；

保護間隙回路的第一限流電感L₁的一端與隔直流開關K₂的輸出端連接，保護間隙回路 的第一限流電感L₁的另一端與火花間隙M的一端連接，火花間隙M的另一端與變壓器中性 線接地開關K₁的輸出端連接；