[实用新型]变压器直流偏磁抑制装置

说明书

技术领域

本实用新型属于变压器直流偏磁保护技术领域，具体涉及一种变压器直流偏磁抑制装置。

背景技术

高压直流输电系统常在建设初期先建好单极，在此情况下，将单极大地回线方式作为先期投入运行的一种模式，以解决输送电力的需求及作为早日投运盈利的一种方案。此外，直流输电系统在双极运行发生单极故障时，通常会自动转换到单极大地回线方式继续运行，以防止停运对交流系统造成较大的功率冲击。

由上可知，单极大地回线方式作为高压直流输电系统的一种运行方式，基本上不可避免。然而，直流输电系统采用大地回线运行方式时，从大地中流过的巨大电流会对附近的交流系统产生影响，特别是会对中性点直接接地变压器产生比较严重的直流偏磁，这不仅引起主变谐波、噪声、过热等问题，严重时可引起变压器、电容器组的损坏，影响了电网的安全运行。

现有的变压器直流偏磁电流抑制措施，主要包括：变压器中性点串小电阻法、电位补偿法、电容隔直法及直流电流反向注入法。这些方法在成本、适应性或可靠性方面难以兼顾。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种变压器直流偏磁抑制装置，可靠性高、适应性好，且成本低。本实用新型由以下技术方案实现：

一种变压器直流偏磁抑制装置，包括三绕组变压器、12脉波整流器、平波电路、极性转换开关、中性点电阻；12脉波整流器由两个6脉波半控整流器构成；三绕组变压器副边的三角形绕组和星形绕组的输出端分别接入一个6脉波半控整流器，两个6脉波晶半控整流器的直流输出串联后接入平波电路，平波电路的输出通过极性转换电路连接中性点电阻两端，中性点电阻连接在变压器中性线与地之间。

作为具体的技术方案，所述两个6脉波半控整流器为6脉波晶闸管半控整流器。

作为具体的技术方案，所述平波电路由平波电抗器L1和滤波电容C构成。

本实用新型提供的变压器直流偏磁抑制装置，由三绕组变压器和12脉波整流器提供偏磁抑制装置的电源，可以显著降低向电网输入的谐波电流，最低次的谐波电流为11、13次，无需附加滤波装置即能满足国标要求。采用晶闸管半控桥不但可以灵活调节直流输出电压，同时可靠性高，成本低。平波电路由平波电抗器和滤波电容构成，简单可靠。极性开关可以灵活实现变压器直流偏磁装置输出电压的极性，适应工程现场直流偏磁电流的双向流动。中性点电阻5串联在变压器中性线上，为直流偏磁抑制装置提供电流回路，以控制偏磁电压水平。

附图说明

图1为本实用新型提供的改善电能质量的单相并网装置结构示意图。

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。

具体实施方式

如图1所示，本实施例提供的变压器直流偏磁抑制装置，包括三绕组变压器1、12脉波整流器2、平波电路3、极性转换开关4、中性点电阻5。其中，三绕组变压器1的原边有一个星形连接组的绕组，副边有一个三角形绕组和一个星形绕组。平波电路3由平波电抗器L1和滤波电容C构成。12脉波整流器2由两个6脉波晶闸管半控整流器构成。

三绕组变压器1副边的三角形绕组和星形绕组的输出端分别接入对应的晶闸管半控整流器，两个6脉波晶闸管半控整流器的直流输出串联起来构成了12脉波整流器2。12脉波整流器的输出端通过由平波电抗器L1和滤波电容C构成的平波电路3，将直流输出电压纹波进行平滑处理。平滑后的直流电压通过极性转换电路4送到中性点电阻5上。通过控制中性点电阻5两端的电压大小和极性，可以灵活控制变压器中性线上的直流偏置电流大小，保证变压器安全可靠运行。

本实施例提供的变压器直流偏磁抑制装置，由三绕组变压器和12脉波整流器提供偏磁抑制装置的电源，可以显著降低向电网输入的谐波电流，最低次的谐波电流为11、13次，无需附加滤波装置即能满足国标要求。采用晶闸管半控桥不但可以灵活调节直流输出电压，同时可靠性高，成本低。平波电路由平波电抗器和滤波电容构成，简单可靠。极性开关可以灵活实现变压器直流偏磁装置输出电压的极性，适应工程现场直流偏磁电流的双向流动。中性点电阻5串联在变压器中性线上，为直流偏磁抑制装置提供电流回路，以控制偏磁电压水平。

本实施例提供的变压器直流偏磁抑制装置的工作原理为：实时检测要保护的变压器中性线电流，提取其中的直流分量，当该直流分量大于设定值（如5A）时，则装置输出直流电压，将变压器中性线上的直流电流限制在5A以下，并保持此运行状态，直至变压器中性线上的外施直流电流消失，偏磁抑制装置才退出运行，继续实时检测变压器中性线电流。优点在于：输入电流谐波小，无需附加滤波装置即可满足国标要求，装置容量大，可靠性高，调节范围广，适应性强，成本低。