一种预充磁式变压器涌流抑制装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于中压系统继电保护技术领域，涉及一种预充磁式变压器涌流抑制装置，包括高压快速真空断路器、大功率线绕电阻器、高压真空接触器和控制元件；高压真空接触器与大功率线绕电阻器串联成一体式组件后与高压快速真空断路器并联；所述控制元件用于控制高压真空接触器和高压快速真空断路器的分闸与合闸；所述控制元件接收到进线断路器的合闸命令后，发出高压真空接触器合闸的命令，待高压真空接触器合闸到位后，控制元件随即发出高压快速真空断路器的合闸命令，并同时断开高压真空接触器的回路；本发明专利技术解决现有技术方案存在的电路复杂、电力电子器件通态损耗大、选相合闸成功率低的缺点，为变压器合闸励磁涌流抑制提供一种新的解决思路。新的解决思路。新的解决思路。

【技术实现步骤摘要】
一种预充磁式变压器涌流抑制装置


[0001]本专利技术属于中压系统继电保护
，具体涉及一种预充磁式变压器涌流抑制装置。

技术介绍

[0002]现阶段，由于大容量变压器应用的普遍性，其励磁涌流的产生已无法避免，所以针对变压器励磁涌流抑制技术的方法也层出不穷，下面就两种技术做简单叙述。
[0003](1)在《电工技术学报》期刊中，《基于软启动的变压器励磁涌流抑制方法》一文着重介绍了反并联晶闸管和滤波电路组成的涌流抑制器。该方案是将反并联晶闸管与滤波器串联，结合变压器端电压闭环反馈控制构建基于软启动的励磁涌流抑制方法，通过变压器端电压平滑启动实现励磁涌流的主动抑制。
[0004](2)在《高压电气》期刊中，《基于相控开关技术的空载变压器励磁涌流抑制研究》一文分析了三相变压器选相合闸的策略和方法，断路器截流和暂态恢复电压对铁芯剩磁的影响，研究了铁芯剩磁和最佳关合相位关系，并采用ATP
‑
EMTP软件建立空载变压器关合模型，对暂态过程进行仿真，仿真结果表明，选相关合技术能有效消除空载变压器合闸时产生的励磁涌流。
[0005]对于第一种技术方案，由于使用了电力电子器件，存在一定的通态损耗，而回路中会产生奇次谐波，必然需要滤波电路，加上变压器端电压闭环反馈控制，所以针对这一原理，其电路复杂程度和故障率是比较高的；另一方面，对于大容量变压器，高低压侧的额定电流都比较大，而电力电子器件的通流有限，若使用大功率电力电子器件，通态损耗比较大，实际应用就很难达到预期效果。在第二种技术方案中叙述到，选相关合技术能有效消除空载变压器合闸时产生的励磁涌流，针对这种技术，目前还停留理论层面，实际应用中存在诸多影响因素，主要还是变压器铁芯剩磁的影响。由于变压器断电后残留在三相磁路中的剩磁是产生涌流的主要根源，而涌流的大小取决于剩磁的多少，并进一步影响选相的合闸角度，所以选相合闸的成功率具有偶然性，并不能保证每次选相合闸励磁涌流最小。即使增加剩磁测量方法，不说繁琐的实施过程，也不能确保测量后的剩磁完全与合闸角度契合。

技术实现思路

[0006]针对现有技术中的问题，本专利技术的目的在于提供一种预充磁式变压器涌流抑制装置，解决现有技术方案存在的电路复杂、电力电子器件通态损耗大、选相合闸成功率低的缺点，为变压器合闸励磁涌流抑制提供一种新的解决思路。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
[0008]一种预充磁式变压器涌流抑制装置，包括高压快速真空断路器、大功率线绕电阻器、高压真空接触器和控制元件；
[0009]所述高压真空接触器与大功率线绕电阻器串联成一体式组件后与所述高压快速真空断路器并联，形成主回路电气结构；
[0010]所述控制元件用于控制高压真空接触器和高压快速真空断路器的分闸与合闸；
[0011]其中，所述控制元件接收到进线断路器的合闸命令后，发出高压真空接触器合闸的命令，待高压真空接触器合闸到位后，所述控制元件随即发出高压快速真空断路器的合闸命令，并同时断开高压真空接触器的回路。
[0012]在进一步的技术方案中，所述高压快速真空断路器用于快速闭合与分断通流主回路；
[0013]所述控制元件接收到分合闸信号，并发出相对应的命令，由所述高压快速真空断路器执行分合闸命令。
[0014]在进一步的技术方案中，所述的高压真空接触器用于接通和分断涌流抑制回路，其采用电磁通电式控制方式，且该高压真空接触器的分合依靠所述控制元件内部逻辑判断输出的干接点闭合和断开控制。
[0015]在进一步的技术方案中，所述高压快速真空断路器的固有额定分闸时间≤5ms，固有额定合闸时间≤15ms。
[0016]与现有技术相比，本专利技术具有以下技术效果：
[0017]1、本专利技术提供的预充磁式变压器涌流抑制装置，简化了变压器励磁涌流治理的电气一次原理图，控制原理及控制逻辑简单易实现，电气回路的故障率相较于其他治理措施减少；
[0018]2、本专利技术实施例在实际成品制作及相关的成品试验中，组装工艺及流程简单，产品试验过程耗时较少，根据实际试验结果显示，合闸励磁涌流抑制在2.5倍变压器额定电流以下，涌流抑制效果明显；
[0019]3、本专利技术实施例在励磁涌流抑制的成功率上相较于其他治理措施具有优势，由于其回路中大功率线绕电阻器主动吸收变压器剩磁，涌流抑制基本每次都可实现，对比某些治理措施具有的偶然性，优势较为明显；
[0020]4、本专利技术实施例在实际使用操作上较为简便，整个过程都是控制元件接收外部驱动信号及内部控制逻辑，并执行命令，不需要人为操作，控制目标清晰明确。
[0021]本专利技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式中予以详细说明。
附图说明
[0022]图1示出为本专利技术中涌流抑制装置的一次电气结构示意图；
[0023]图2示出为本专利技术中提供的二次开入量控制示意图；
[0024]图3所示为二次控制回路原理示意图；
[0025]图4所示为控制单元软件逻辑示意图。
具体实施方式
[0026]为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体附图，进一步阐明本专利技术。
[0027]结合图1所示，本专利技术提供的预充磁式变压器涌流抑制装置包括高压快速真空断路器DL、大功率线绕电阻器R、高压真空接触器JC和控制元件；
[0028]所述高压真空接触器与大功率线绕电阻器串联成一体式组件后与所述高压快速
真空断路器并联，形成主回路电气结构；
[0029]所述控制元件用于控制高压真空接触器和高压快速真空断路器的分闸与合闸；
[0030]其中，所述控制元件接收到进线断路器的合闸命令后，发出高压真空接触器合闸的命令，待高压真空接触器合闸到位后，所述控制元件随即发出高压快速真空断路器的合闸命令，并同时断开高压真空接触器的回路。
[0031]本专利技术提供的涌流抑制装置，结合控制元件的一种具体的控制策略，实现大功率线绕电阻器与高压真空接触器串联回路先闭合，大功率线绕电阻器吸收变压器铁芯的剩磁能量，以达到励磁涌流抑制的目的，再延时0.5s合高压快速真空断路器回路，接通通流主回路，待检测到高压快速真空断路器合闸到位后，延时约0.1s断开高压真空接触器，此时整个涌流抑制过程结束。
[0032]本专利技术中，所述高压快速真空断路器用于快速闭合与分断通流主回路；所述控制元件接收到分合闸信号，并发出相对应的命令，由所述高压快速真空断路器执行分合闸命令；在高压快速真空断路器闭合通流主回路后，其所在回路承担正常运行时的回路负荷电流。
[0033]在专利技术的一个具体的实施例中，所述高压快速真空断路器所在回路的连接铜排规格为TMY
‑
120*10双排；
[0034]所述大功率线绕电阻器串联高压真空接触器为励磁涌流抑制回路，所在回路的连接铜排规格为TMY
‑
60*6，两条回路为并联关系，并通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种预充磁式变压器涌流抑制装置，其特征在于，包括高压快速真空断路器、大功率线绕电阻器、高压真空接触器和控制元件；所述高压真空接触器与大功率线绕电阻器串联成一体式组件后与所述高压快速真空断路器并联，形成主回路电气结构；所述控制元件用于控制高压真空接触器和高压快速真空断路器的分闸与合闸；其中，所述控制元件接收到进线断路器的合闸命令后，发出高压真空接触器合闸的命令，待高压真空接触器合闸到位后，所述控制元件随即发出高压快速真空断路器的合闸命令，并同时断开高压真空接触器的回路。2.根据权利要求1所述的预充磁式变压器涌流抑制装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李俭华，吴明，李娜，张圣杰，
申请(专利权)人：安徽合凯电气科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：