专利名称：一种变压器预充磁装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种变压器预充磁装置，具体为降低大容量变压器空载合间时冲 击电流的给变压器预充磁装置。
背景技术：
随着电力电子技术的快速发展，大容量变压器得到广泛应用。变压器是根据磁感 应原理制成的一种静止的交流电输配系统中的重要电力设备，基于磁链守恒定理，当变压 器空载合间时，在变压器任一侧绕组感受到外施电压骤增时，该绕组在磁路中将产生单极 性的偏磁，如偏磁极性恰好和变压器原来的剩磁极性相同时，就可能因偏磁与剩磁和稳态 磁通叠加而导致磁路饱和，大幅度降低了变压器绕组的励磁电抗，进而产生很大的励磁涌 流，一般能达到其自身额定值的6 8倍，引发变压器的继电保护装置误动，使变压器的投 运频频失败，变压器出线短路故障切除时所产生的电压突增，诱发变压器保护误动，使变压 器各侧负荷全部停电，励磁涌流中的大量谐波对电网电能质量造成严重的污染，影响设备 用电的稳定性和供电连续性。另外大型用电物流机械如起重机在日常运行过程中，大容量主变压器经常空载待 机，产生大量无功能源损耗。为满足节能要求，需主变压器在待机时频繁通断，而这种状态 与大容量变压器励磁涌流冲击电网发生矛盾，需相应技术解决。目前解决这一矛盾的方法 有多种有改变变压器一次绕组、控制合间相位角、高压侧加电抗器、高压侧加电阻器、主变 压器原侧预充磁等方法，这些方法因成本高、控制开关动作时间的分散性不能实现精确控 制而很少在频繁启停的场合应用。
发明内容本实用新型的目的是针对上述现状，旨在提供一种对变压器低压侧预充磁，从高 压侧合闸，实现变压器的频繁启停，能减少变压器空载损耗，克服涌流产生，节能、成本低的 变压器预充磁装置。本实用新型目的的实现方式为，变压器预充磁装置，设备上的主变压器输出侧通 过三级接触器与预充磁变压器的输出侧连接，预充磁变压器输入侧通过二级接触器和限流 电阻、一级接触器与辅变压器输出侧连接，主变压器合、辅变压器的合间开关接电源，控制模块Ul通过一、二级接触器与预充磁变压器、辅变压器的输入侧连接，通过 三级接触器与预充磁变压器和主变压器输出侧连接，一级接触器输出侧与充磁变压器输入 侧中间接充磁电阻。本实用新型有以下优点1、控制模块采用PLC逻辑控制器，按时序精确控制预充磁，达到大容量变压器无 涌流冲击、频繁启停控制，实现设备安全、节能运行；2、选择对大容量变压器低压输出侧预充磁，预充磁变压器容量可选择较小容量， 避免主变压器输入侧高压安全性问题，预充磁变压器体积小，易于改造；[0010]3、利用同一电压源多次变压、控制预充磁合闸时序，易保持预充磁变压器电压与 主变压器电压同相序、同相位角，系统调试投入简单方便；4、所有预充磁设备集装在一个标准电气柜内，不改动原有电气设备结构，改造成 本低，经济实用。本实用新型适用于间歇作业、设备利用率不高、大容量变压器节能的场合。
图1为变压器预充磁装置电气单线图，图2为变压器预充磁控制时序图，图3是变压器预充磁装置控制原理图。
具体实施方式
本实用新型由变压器预充磁装置、现有设备上主变压器Tl和辅变压器T2组成，为 便于说明，以主变压器容量Tl为2000KVA/10KV/440V、辅变压器T2为200KVA/10KV/400V、 预充磁变压器T3为20KVA/400V/440V为例阐述。下面参照附图详述本实用新型。参照图1，设备上的主变压器Tl输出侧通过三级接触器KM3与预充磁变压器T3的 输出侧连接，预充磁变压器输入侧通过二级接触器KM2和限流电阻Rl、一级接触器KMl与辅 变压器T2输出侧连接，主变压器、辅变压器的合闸开关Q1、Q2同接IOKV电源。参照图2，tl为限流预充磁时间，一般为5 8秒；t2为全预充磁稳定时间，一般 为10秒；t3为分断时间。本实用新型按图中所示时序投入和分断。在限流预充磁时间tl内，通过一级接触 器KM1、充磁电阻R1、预充磁变压器T3、三级接触器KM3给主变压器Tl预充磁，限制预充磁 变压器T3投入时的瞬间涌流，保护预充磁电路，在全预充磁稳定时间t2内，通过一级接触 器KM1、二级接触器KM2、预充磁变压器T3、三级接触器KM3给主变压器Tl预充磁，充磁电阻 Rl被二级接触器KM2旁路，主变压器Tl建立稳定的预充磁磁场。在分断时间t3内，当预 充磁磁场建立后，主变压器Tl的合闸开关Ql合闸，主变压器Tl投入正常稳定运行，IOOms 后，一级接触器KM1、二级接触器KM2、三级接触器KM3断开，预充磁装置全部分断退出。参照图3，预充磁过程由控制模块Ul自动控制，控制模块Ul由常用PLC逻辑控制 器组成。控制模块Ul与主变压器合间指示灯HL1、主变压器分间指示灯、预充磁指示灯HL3、 输入预充磁合间按钮SB1、预充磁分断按钮SB2和主变合间辅点开关QlF相连。控制模块Ul与输入预充磁合闸按钮SB1、预充磁分断按钮SB2、主变合闸辅点开关 QlF相连，输出控制三级接触器KMl KM3通断、指示灯HLl HL3显示工作状态。在主变 压器合闸开关Ql断开、辅变压器的合闸开关Q2合上情况下，按下预充磁合闸按钮SB1，一 级接触器KM1、二级接触器KM2、充磁电阻R1、预充磁变压器T3、三级接触器KM3自动按图2 所示时序投入工作。当需要中断预充磁过程时，按预充磁分断按钮SB2，三级接触器KMl KM3强制断开。，用于操作指示。以上为设备上配备有辅变压器场合的控制原理，当无辅变压器时，预充磁变压器 T3可选为20KVA/10KV/440V，如实例控制方式类似，不再敷述。
权利要求一种变压器预充磁装置，其特征在于设备上的主变压器输出侧通过三级接触器与预充磁变压器的输出侧连接，预充磁变压器输入侧通过二级接触器和限流电阻、一级接触器与辅变压器输出侧连接，主变压器合、辅变压器的合闸开关接电源，控制模块U1通过一、二级接触器与预充磁变压器、辅变压器的输入侧连接，通过三级接触器与预充磁变压器和主变压器输出侧连接，一级接触器输出侧与充磁变压器输入侧中间接充磁电阻。
2.根据权利要求1所述的一种变压器预充磁装置，其特征在于控制模块Ul由常用PLC 逻辑控制器组成。
3.根据权利要求1所述的一种变压器预充磁装置，其特征在于控制模块Ul与主变压器 合闸指示灯HL1、主变压器分闸指示灯、预充磁指示灯HL3、输入预充磁合闸按钮SB1、预充 磁分断按钮SB2和主变合闸辅点开关QlF相连。
专利摘要本实用新型涉及一种变压器预充磁装置。设备上的主变压器输出侧通过三级接触器与预充磁变压器的输出侧连接，预充磁变压器输入侧通过二级接触器和限流电阻、一级接触器与辅变压器输出侧连接，主变压器合、辅变压器的合闸开关接电源，控制模块U1通过各级接触器与预充磁变压器、辅变压器的输入侧连接，通过三级接触器与预充磁变压器和主变压器输出侧连接，一级接触器输出侧与充磁变压器输入侧中间接充磁电阻。具有降低大容量主变压器空载合闸冲击电流、降低电气故障率、提高变压器电气性能的优点，主变压器可以在待机状态断开，工作状态投入，减少大容量变压器待机空耗，实现节能，适用于间歇作业、设备利用率不高、大容量变压器场合。
文档编号H02J3/38GK201732648SQ20102027203
公开日2011年2月2日 申请日期2010年7月26日 优先权日2010年7月26日
发明者刘维斌, 周家智, 李翔, 涂铮 申请人:武汉港迪电气有限公司;武汉港迪机电工程有限公司