[实用新型]一种光伏电站高压变压器无涌流投切电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种光伏电站高压变压器无涌流投切电路。

背景技术

众所周知，光伏电站每天能发电的时间只有10-11个小时，其余13-14个小时是不发电的，用于将低压交流电升压到高压的变压器(箱变)有效利用时间只有10-11个小时，其余时间都挂在电网上白白消耗电能；这就需要在不发电的时候将变压器从电网中退出、发电时再投入。这是因为电力系统中的变压器每次受电时，都不可避免地受到数倍于变压器额定电流的励磁涌流冲击，这种冲击极易损坏变压器，如果光伏电站中的变压器每天受到一次这样的冲击，其变压器损坏的几率将非常大，变压器的寿命将会大大缩短，同时励磁涌流产生的各种高次谐波对电网及通讯也有较大的影响；因此，尽管光伏电站夜间不发电，这些变压器也只能挂在网上，但这样的后果是：1、挂在电网上的变压器白白消耗电网中的电能，按照每兆瓦变压器空载损耗1.5kW计算，每兆瓦变压器每天多消耗约20kWh 的电能，全国目前光伏发电装机约为77GW，因此每年全国光伏电站的高压箱变总共要多消耗5.62亿kWh的电能，相当于一台12.5万kW火力发电机组(年运行小时5000)一年的发电量；2、由于变压器在光伏电站不发电时也处于运行状态，夜间电网电压偏高且易受扰动而产生过电压，因此增加了变压器绝缘击穿故障的几率；3、如果变压器在不发电时不挂网，变压器运行时间将降低一半以上，相比之下，其寿命会有较大的延长，因此处于连续运行状态的变压器寿命不能得到延长。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的缺陷，本实用新型提供了一种光伏电站高压变压器无涌流投切电路，该电路能够在变压器受电时将励磁涌流减小到远低于变压器额定电流、甚至不产生励磁涌流，使变压器每次投入时不受冲击，可实现光伏电站的高压变压器在每天夜间不发电时不挂网耗电，既节省电能又延长了变压器的寿命。

本实用新型采用的技术方案：一种光伏电站高压变压器无涌流投切电路，该电路包括用于组成三相主电路的多节串联的可控硅组，所述的可控硅组并联有旁路刀闸；该电路还包括单片机控制器，所述的单片机控制器的输出端电性连接有可控硅触发电路；所述的单片机控制器的输出端电性连接有旁路刀闸操作驱动电路；所述的单片机控制器的输入端电性连接有交流电压过零点检测电路和可控硅电流检测电路。

优选的，所述的可控硅组由两个正反向并联的单向可控硅SCR1和单向可控硅SCR2组成，实现电流双向流通；所述的可控硅触发电路由触发电源专用变压器和独立分节触发电路组成；所述的独立分节触发电路与可控硅组连接，用于触发可控硅组导通。

优选的，所述的独立分节触发电路由触发电源专用变压器的二次线圈、整流二极管D1、滤波电容C1、三极管Q1、三极管Q3、光敏三极管Q5、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R5、电阻R7与该节可控硅组的触发极组成；其中：整流二极管D1的正极接二次线圈一端、负极接滤波电容C1的正极，滤波电容C1的负极接至二次线圈的另一端与本节可控硅的阴极所构成的本极公共端，二次线圈、二极管D1和滤波电容C1共同构成本节的触发电源；光敏三极管Q5的发射极接三极管Q3的基极，光敏三极管Q5的集电极通过电阻R5接至三极管Q1的基极，三极管Q3的集电极通过电阻R3接至三极管Q1的基极，三极管Q3的发射极接至本节公共端，三极管Q1的发射极接至触发电源的正极，三极管Q1的集电极通过电阻R1接至可控硅SCR1的触发极，电阻R7并联在SCR1与本节公共端之间。

优选的，所述的交流电压过零点检测电路由限流电阻R4、二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5和三极管Q2组成；其中，二极管D2与二极管D3 串联，二极管D4与二极管D5串联，串联的两路二极管再反向并联，一端通过限流电阻R4接至高压系统电压互感器的二次电压Uab的一端，另一端接至电压互感器的二次电压Uab的另一端，该端作为参考“地”电位。