一种自调电阻型直流偏磁抑制装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种自调电阻型直流偏磁抑制装置；该装置基于正温度系数材料的电阻PTCR；当装置通过较大电流的时候，由于电阻体温度上升，导致电阻阻值增加，从而将电流限制在较小的范围内，抑制变压器的直流偏磁，能够逆向自动调节电流的功能，可以完美地解决电阻型直流偏磁装置治理效果不稳定的缺陷。型直流偏磁装置治理效果不稳定的缺陷。

A self-adjusting resistance type DC bias suppression device

【技术实现步骤摘要】
一种自调电阻型直流偏磁抑制装置


[0001]本专利技术涉及变压器直流偏磁抑制领域，特别是涉及一种自调电阻型直流偏磁抑制装置。

技术介绍

[0002]由于高压直流输电在远距离、大容量输电及电网互联方面具有独特的优势，自1989年建成首条超高压
±
500kV葛洲坝—南桥直流输电工程以来，目前我国投运的超/特高压直流输电线路已超过20条。
[0003]直流工程在一极故障或因检修退出时，另一极往往采用单极大地回线方式运行。此时直流电流经由一端的接地极入地，利用大地土壤回流，返回另一端的接地极。直流电流注入大地的同时，会在接地极周边土壤中形成电位差，当不同电位的变电站之间有交流输电线路相连时，将会使得直流电流进入变压器中性点，从而使变压器产生诸如励磁电流畸变、振动加强、噪声增大、损耗增加等直流偏磁问题。
[0004]目前主流的直流偏磁抑制装置有电容型装置和电阻型装置。其中电容型装置利用电容隔直通交的特性，完全阻止直流电流进入变压器中性点，其优点是效果稳定，缺点是可能导致周边未治理的变电站的直流偏磁加重。电阻装置通过增加中性点阻抗的方式抑制进入变压器的直流电流，其优点是本身可以消耗一定的直流电流，缺点是随着电网结构的改变，变压器直流电流有可能再次超标。目前工程上往往采用电容和电阻相结合的方式治理区域电网的直流偏磁问题。
[0005]目前的电阻型装置通常是固定阻抗值（也有设置了可调触头的电阻装置，但只能在退出运行时手动调整，因此现场一般很少使用），其阻值一般是3～5欧姆，其核心部件是由一定电阻率的钢材料制成。当变压器中性点装设电阻型装置时，将会增大了直流回路的电阻，从而减小进入变压器的直流偏磁电流。但当电网结构发生改变时，如变电站出线改变、周围新增变电站等情况，将会导致原有变电站的直流偏磁电流发生变化，甚至再次超标。
[0006]例如，一种在中国专利文献上公开的“一种变压器直流偏磁抑制系统及抑制方法”，其公告号CN108400005B，其中直流偏磁抑制系统中，变压器一次侧三相绕组为三相星形联结；还包括三相直流偏磁抑制绕组、整流电路、交流电源、检测模块和控制系统，三相直流偏磁抑制绕组的各相绕组分别与一次侧三相绕组的各相绕组对应共铁心且缠绕方向相反，三相直流偏磁抑制绕组的各相绕组匝数均相等，三相直流偏磁抑制绕组首尾相接形成接到整流电路的直流端的开口三角形；整流电路的交流端与交流电源电连接；控制系统控制三相直流偏磁抑制绕组所产生的直流磁动势与一次侧三相绕组的直流磁动势大小相等、方向相反。该专利技术结构简单、控制容易，对变压器中性点接地和保护装置不会造成任何影响，性价比高，实用性强。然而在电网结构发生变化时，导致直流偏磁发生显著的变化，然而固有电阻无法适应偏磁造成的中位点偏移，因此无法有效适应的网格变化后造成的直流偏磁，同时若需要手动替换电阻大小，则仍然需要耗费大量的人力物力。

技术实现思路

[0007]本专利技术主要针对现有技术下随着电网结构的改变，采用普通电阻型装置，变压器直流电流有可能再次超标的问题；提供了一种自调电阻型直流偏磁抑制装置；该装置基于正温度系数材料的电阻PTCR；当装置通过较大电流的时候，由于电阻体温度上升，导致电阻阻值增加，从而将电流限制在较小的范围内，抑制变压器的直流偏磁，能够逆向自动调节电流的功能，可以完美地解决电阻型直流偏磁装置治理效果不稳定的缺陷。
[0008]本专利技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种自调电阻型直流偏磁抑制装置，设置在变压器底部，包括热敏电阻PTCR、保护间隙T1、快速开关K1和电流互感器CT；所述变压器接地端连接电流互感器CT的第一端，电流互感器CT的第二端连接热敏电阻PTCR的第一端，热敏电阻PTCR的第二端接地；电流互感器CT的第二端连接快速开关K1的第一端，快速开关K1的第二端接地；电流互感器CT连接并控制快速开关K1。。该装置基于正温度系数材料的电阻PTCR；当装置通过较大电流的时候，由于电阻体温度上升，导致电阻阻值增加，从而将电流限制在较小的范围内，抑制变压器的直流偏磁，能够逆向自动调节电流的功能，可以完美地解决电阻型直流偏磁装置治理效果不稳定的缺陷。同时设置快速开关K1作为旁路PTCR，主要受CT控制；当变压器遭受近区短路等故障时，变压器将产生很大的零序电流，当CT检测到大电流时，将动作信号传递给快速开关，快速开关K1闭合，旁路PTCR。在免受PTCR损坏的同时消除额外的零序电阻，以便于电力系统的零序保护准确动作。
[0009]作为优选，所述电流互感器CT的第二端连接保护间隙T1的第一端，保护间隙T1的第二端接地；用于所述装置的过电压保护。当电力系统遭受雷击或操作时，变压器中性点可能产生较高的雷电过电压和操作过电压，损坏直流偏磁装置。当中性点有较高的过电压时，保护间隙自动导通。为了减小间隙放电分散性，一般可采用平板间隙，或将棒间隙密封在固定的气室内。
[0010]作为优选，所述热敏电阻PTCR常温耐压不低于1000V，热平衡电流小于10A的PTCR电阻。根据标准要求，变压器直流偏磁电流一般要求控制在10A以下，因此通常情况下可选用常温电阻3欧姆，耐压不低于1000V，热平衡电流小于10A的PTCR电阻。
[0011]作为优选，所述自调电阻型直流偏磁抑制装置底部设置有中位点监测系统，包括接地电阻检测模块，接地电阻检测模块通过无线模块连通控制中心。该系统主要为了为后续的电网改变提供可参考的数据信息，通过该装置检测变化时的电信号，得知电网结构变化后造成的接地电阻的变化从而得到电网变化造成的偏磁影响，为后续电网结构变化或其他情况提供可靠的数据变化支撑，辅助后续的电网改造。
[0012]作为优选，中位点监测装置按照如下步骤运行：S1，通过的接地电阻检测模块实时检测流经地面时的电阻数值、电流数据；若电流数据出现大幅度抖动，则记录此时的电阻数值和电流数据并传递至控制中心；S2，控制中心接收到信号后，从后台信息中获取当地电网变化情况、地貌特征和气温数据，将不同批次获取到的数据信号做不同的标记，区别不同次、不同地貌特征、不同气温数据下的接地电阻数据；S3，综合相同地貌特征下、相似电网变化情况下的电流，根据温度变化数据和电流变化数据通过聚类拟合为I
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T曲线，根据I
‑
T曲线可以更加准确的预测不同的电网改造状态
下的接地电阻数据，从而预测偏磁状态，同时根据此数据能够为后续的电网改造提供基础的偏磁预测，并可以在改造开始前将偏磁数据纳入考量范围内。
[0013]根据电流和温度曲线可以获得在相似的电网变化下，不同地貌特征下的电阻变化情况，当后续进行电路改造时可直接根据标签所标定的曲线进行数据对照，预测基本改造后的电网偏磁信息能够辅助改造，甚至可以根据需要，按照当地的水文状况和区域线路拓扑图，使电路改造的影响降至最低。
[0014]作为优选，获取I
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T曲线后，按照如下步骤对不同节点进行改造：1，建立目标区域的土壤电场分布仿真模型及交流系统的仿真模型；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自调电阻型直流偏磁抑制装置，设置在变压器底部，其特征在于：包括热敏电阻PTCR、保护间隙T1、快速开关K1和电流互感器CT；所述变压器接地端连接电流互感器CT的第一端，电流互感器CT的第二端连接热敏电阻PTCR的第一端，热敏电阻PTCR的第二端接地；电流互感器CT的第二端连接快速开关K1的第一端，快速开关K1的第二端接地；电流互感器CT连接并控制快速开关K1。2.根据权利要求1所述的一种自调电阻型直流偏磁抑制装置，其特征在于：所述电流互感器CT的第二端连接保护间隙T1的第一端，保护间隙T1的第二端接地；用于所述装置的过电压保护。3.根据权利要求1所述的一种自调电阻型直流偏磁抑制装置，其特征在于：所述热敏电阻PTCR常温耐压不低于1000V，热平衡电流小于10A的PTCR电阻。4.根据权利要求1所述的一种自调电阻型直流偏磁抑制装置，其特征在于：所述自调电阻型直流偏磁抑制装置底部设置有中位点监测系统，包括接地电阻检测模块，接地电阻检测模块通过无线模块连通控制中心。5.根据权利要求4所述的一种自调电阻型直流偏磁抑制装置，其特征在于：所述中位点监测装置的运行步骤如下：步骤S1、通过的接地电阻检测模块实时检测流经地面时的电阻数值、电流数据；若电流数据出现大幅度抖动，则记录此时的电阻数值和电流数据并传递至控制中心；步骤S2、控制中心通过无线网络接收信号，获取当地电网变化情况、地貌特征和气温数据，并分别标记不同次接收到的信号；步骤S3、综合相同地貌特征下、相似电网变化情况下的电流，根据温度变化数据和电流变化数据通过聚类拟合为I
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T曲线。6.根据权利要求5所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵崇娟，胡钰莹，严雪莹，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司湖州供电公司，
类型：发明
国别省市：