基于PLC控制的变压器偏磁电流电容隔离装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于PLC控制的变压器偏磁电流电容隔离装置，包括可编程序逻辑控制器PLC，限压保护器FR，隔离电容C，快速开关Kg，以及交流电流互感器Ta1和直流电流传感器Ta2；所述可编程序逻辑控制器PLC控制所述快速开关Kg的通断，所述限压保护器FR和隔离电容C以及快速开关Kg并联连接，所述交流电流互感器Ta1和直流电流传感器Ta2与隔离电容C串联连接。本实用新型专利技术装置利用PLC的高可靠性和控制逻辑通过软件编程实现的功能，减少隔直装置各元件之间的硬件接线及装置的布线，提高隔直装置应用的可靠性。

Transformer partial magnetic current capacitive isolation device based on PLC control

The utility model discloses a transformer magnetic bias current PLC control device based on capacitance isolation, including programmable logic controller PLC, voltage limiting protector FR isolation, fast switching capacitor C, Kg, Ta1 and AC current transformer and current sensor Ta2; the programmable logic controller of the PLC control program Kg fast switching off, the voltage limiting protector FR and the capacitor C and quick switch Kg are connected in parallel to the AC current transformer Ta1 and current sensor Ta2 and the capacitor C are connected in series. The utility model utilizes the functions of PLC's high reliability and control logic realized by software programming to reduce the wiring between the components of the device and the wiring of the device, so as to improve the reliability of the isolating device.

【技术实现步骤摘要】
基于PLC控制的变压器偏磁电流电容隔离装置
本技术属于电网安全与灾害防治
，具体涉及一种基于工业级可编程控制器(以下简称PLC)控制的电容式的变压器中性点直流偏磁电流电容的隔离装置(以下简称隔直装置)，以提高隔直装置的可靠性。
技术介绍
当一定量值的准直流或直流电流流入变压器时，会造成变压器铁芯的直流偏磁饱和。变压器直流偏磁饱和会次生谐波、温升和振动、噪声增大等有害干扰，威胁变压器和电网的安全运行，以至发生严重的电网停电事故。在交流电网中出现准直流或直流电流、造成变压器偏磁饱和的原因包括：地磁暴、直流输电接地极和地铁直流牵引网等。这些原因造成的偏磁电流的起因虽然不同，但危害变压器和电网安全的机理相同。随着电网规模的增大，治理电网直流偏磁电流的需求也增大，提高隔直装置的可靠性、保障电网安全成为需要解决的问题。本技术设计了一种PLC控制的变压器偏磁电流电容隔离装置。
技术实现思路
本技术的目的在于：针对电网中日益增大、广泛应用的隔直装置，设计一种基于PLC控制的变压器偏磁电流电容隔直装置，提高偏磁电流隔直装置的可靠性。本技术的技术方案是：一种基于PLC控制的变压器偏磁电流电容隔离装置，包括可编程序逻辑控制器PLC，限压保护器FR，隔离电容C，快速开关Kg，以及交流电流互感器Ta1和直流电流传感器Ta2；所述可编程序逻辑控制器PLC控制所述快速开关Kg的通断，所述限压保护器FR和隔离电容C以及快速开关Kg并联连接，所述交流电流互感器Ta1和直流电流传感器Ta2与隔离电容C串联连接。进一步，所述隔离装置通过闸刀开关Zd2和闸刀开关Zd1与变压器的中性点通断。进一步，所述交流电流互感器Ta1和直流电流传感器Ta2用于采集变压器中性点的交直流电流信号，作为隔离电容投切控制及保护的依据。进一步，所述可编程序逻辑控制器PLC用于保护快速开关Kg及互感器并且采集与处理控制信息。本技术的有益效果：本技术设计了一种PLC控制的变压器偏磁电流电容隔离装置，其特点是装置的功能、保护控制逻辑以及大量的二次布线都通过软件编程实现，因此可提高装置的可靠性、保障电网的运行安全。附图说明图1是本技术基于PLC控制的变压器偏磁电流电容隔直装置及应用示意图。图2是本技术基于PLC控制的变压器偏磁电流电容隔直装置的控制及保护软件流程图。具体实施方式下面结合附图，对本技术进一步详细说明。本技术基于PLC控制的变压器偏磁电流电容隔离装置对接入电网中变压器中性点的电容式直流偏磁电流隔离装置的控制、电容器保护和远程数据传输等采用工业级PLC实现操作与控制；对接入变压器中性点电容的量值可分级控制，分级方法可等差分级，也可不等差分级，分级接入的级数可分为两级、三级等级数；所述隔直装置各元件之间的操作、保护与控制的逻辑通过软件编程实现，减少硬件接线，提高可靠性。图1是本技术基于PLC控制的变压器偏磁电流电容隔直装置及应用示意图。图中虚线部分为本技术的隔直装置，Zd1和Zd2为装置投入和退出在变压器中性点运行的隔离开关。虚线部分中的FR为保护电容及成套装置的限压保护器；C为隔离电容，由快速开关Kg控制其接入或切除；Ta1为交流电流互感器，Ta2为直流电流传感器，用于采集变压器中性点的交直流电流信号，作为隔离电容投切控制及保护的依据。隔直装置中的快速开关Kg及互感器的保护与控制信息的采集与处理等都由PLC完成，实现隔直装置抑制偏磁电流的功能及其装置的保护控制。图2是本技术基于PLC控制的变压器偏磁电流电容隔直装置的控制及保护软件流程图。所述隔直装置隔离变压器中性点直流偏磁电流的控制功能及其隔直装置的保护通过PLC实现，采用PLC控制的隔直装置的特点是装置的功能、保护控制逻辑以及大量的二次布线都通过软件编程实现，因此可提高装置的可靠性。如图1所示，闸刀Zd1断开，闸刀Zd2闭合，装置投入使用，初始时快速开关Kg闭合，相当变压器中性点直接接地。当Ta2检测到直流电流超过给定的电容器C投入的定值时，由PLC经一定定值的延时控制快速开关Kg断开，电容C接入，隔离变压器中性点超过限值的直流或准直流的电流；当Ta2检测到直流电流超过给定的电容器C切除的定值时，由PLC经一定定值的延时控制快速开关Kg闭合，电容C退出。PLC通过不断检测处理实现C投切控制。当有短路故障或雷电冲击引起的大电流流过电阻达到一定电压量值时，石墨烯间隙K被击穿保护电容器C，同时快速开关Kg闭合，将装置隔离和发出报警信号；当电容器C故障无法有效隔离电流时，也发出报警信号。配合上述功能的软件流程如图2所示。对流程简单解释如下：正常工作：投入时先复位所有寄存器，然后按给定时间读取直流偏磁电流的数值。读取电流值时计数器M0增加1。在给定时间内(即M0<3)，如果读取的两次电流值I均大于限定值I0(即M1＝2),则电流超标，投入电容C隔直；如果读取的两次电流值I均小于限定值I0(即M1＝2),则切除隔直电容C。当电容C故障无法有效抑制偏磁电流时，PLC发信号报警；当电流达到电容C所能承受的最大电流值时(I>Imax)，PLC报警并通过快速开关Kg切除电容器C。当有短路故障或雷电冲击引起的大电流通过时，PLC也会控制快速开关Kg闭合，切除电容器C和发报警信号。上述实施方式对本技术的技术方案进行了详细说明。显然，本技术并不局限于所描述的实施方式。基于上述实施方式，熟悉本
的人员还可据此做出多种变化，但任何与本技术等同或相类似的变化都属于本技术保护的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于PLC控制的变压器偏磁电流电容隔离装置，其特征在于，包括可编程序逻辑控制器PLC，限压保护器FR，隔离电容C，快速开关Kg，以及交流电流互感器Ta1和直流电流传感器Ta2；所述可编程序逻辑控制器PLC控制所述快速开关Kg的通断，所述限压保护器FR和隔离电容C以及快速开关Kg并联连接，所述交流电流互感器Ta1和直流电流传感器Ta2与隔离电容C串联连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于PLC控制的变压器偏磁电流电容隔离装置，其特征在于，包括可编程序逻辑控制器PLC，限压保护器FR，隔离电容C，快速开关Kg，以及交流电流互感器Ta1和直流电流传感器Ta2；所述可编程序逻辑控制器PLC控制所述快速开关Kg的通断，所述限压保护器FR和隔离电容C以及快速开关Kg并联连接，所述交流电流互感器Ta1和直流电流传感器Ta2与隔离电容C串联连接。2.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘连光，刘文琳，赵振华，
申请(专利权)人：北京天和本安电力科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11