[發明專利]磁控諧振試驗變壓器限流保護裝置

在審

• 申請號: 202010158015.6
• 申請日: 2020-03-09
• 公開（公告）號: CN111431154A
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發明（設計）人: 王言;陸春玉;潘志城;楊明臻;陳柏超;陳博
• 申請（專利權）人: 中國南方電網有限責任公司超高壓輸電公司檢修試驗中心
• 主分類號: H02H9/02
• 分類號: H02H9/02;G01R1/36
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司 44001
• 代理人: 周友元;黃培智

本發明公開了一種磁控諧振試驗變壓器限流保護裝置，包括三柱式鐵心結構，三柱式鐵心結構包括中間的鐵心III、兩側的鐵心I和鐵心II；鐵心I和鐵心II均分別對稱地繞有2個匝數為N的繞組，各繞組繞向相同，且交直流共用同一繞組；鐵心I和鐵心II上半兩個繞組首端相連引出作為輸入一端，下半兩個繞組末端相連，中間部分交叉連接；鐵心II的2個繞組間接入直流偏置電源和限流電感，作為直流偏置回路。本發明在設備正常試驗過程中，呈現低阻抗，不影響正常的試驗，一旦被試品發生閃絡擊穿，繞組短路，則迅速呈現出高阻抗，從而大幅度限制短路電流。

技術領域

本發明涉及試驗變壓器限流保護，具體涉及一種磁控諧振試驗變壓器限流保護裝置。

背景技術

在工頻耐壓試驗中，采用磁控諧振試驗變壓器可以大大減小對試驗電源容量的要求。但是，在應用磁控諧振試驗變壓器做工頻耐壓試驗時，如果被試品發生閃絡擊穿，則磁控諧振試驗變壓器的輸出端被短路，使得變壓器和電源經受很大的短路沖擊電流，不僅會對磁控諧振試驗變壓器本身造成損壞，而且可能會進一步使得被試品故障擴大。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供一種基于磁飽和原理的磁控諧振試驗變壓器限流保護裝置，以達到試品發生閃絡擊穿時大幅度限制短路電流并降低該裝置工作電流和容量的目的。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種磁控諧振試驗變壓器限流保護裝置，包括三柱式鐵心結構和直流偏置回路；三柱式鐵心結構包括中間的鐵心III、兩側的鐵心I和鐵心II；鐵心I和鐵心II均分別對稱地繞有2 個匝數為N的繞組，各繞組繞向相同，且交直流共用同一繞組；鐵心I和鐵心II上半段的兩個繞組的上端相連并引出作為輸入一端，下半段的兩個繞組的下端相連并引出作為輸出一端；鐵心I上半段的繞組的下端與鐵心II下半段的繞組的上端相連，鐵心II上半段的繞組的下端與鐵心I下半段的繞組的上端相連；直流偏置回路包括串接的限流電感L₀和直流偏置電源E_d，其一端與鐵心II上半段的繞組的下端相連，另一端與鐵心II下半段的繞組的上端相連。

作為本發明的一種改進，所述的鐵心III繞有1個匝數為N的繞組；鐵心II上半段的繞組的下端相連與鐵心III的繞組的上端相連，鐵心I上半段的繞組的下端與鐵心III的繞組的下端相連；直流偏置回路的一端與鐵心III的繞組的上端相連，另一端與鐵心III的繞組的下端相連。

作為本發明的一種改進，所述的直流偏置回路還包括串接在限流電感L₀和直流偏置電源 E_d之間的限流電阻R₀。

所述的限流保護裝置具有正常運行時和故障運行時兩種狀態，當系統正常運行時，限流保護裝置的阻抗較小，對系統的正常運行影響較小；當系統發生短路故障時，將有效限制系統的短路電流。

進一步地，所述的限流保護裝置的限流機理主要與鐵心I和II的狀態有關；根據兩個鐵心飽和程度的關系可以劃分為三個工作區，分別為飽和重疊區、飽和交替區和不飽和重疊區。

進一步地，所述的飽和重疊區主要存在于當系統正常運行時和當系統發生短路故障限流保護裝置未動作時；所述的飽和交替區存在于其中一個鐵心深度飽和，另一個鐵心退出飽和時；所述的不飽和重疊區存在于兩個鐵心退出飽和時。

進一步地，在限流保護裝置的限流過程中，所述的飽和交替區一直存在，在限流過程中起主要的限流作用，所述的不飽和重疊區將增強限流保護裝置的限流效果，影響因素為飽和重疊區和不飽和重疊區時間的長短。

本發明的有益效果是：

1、本發明在設備正常試驗過程中，呈現低阻抗，不影響正常的試驗；一旦被試品發生閃絡擊穿，繞組短路，則迅速呈現出高阻抗，從而大幅度限制短路電流。