专利名称：串联电容法的变压器中性点直流电流抑制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及变压器输电装置，尤其是串联电容法的变压器中性点直流电流抑制装置。
背景技术：
消除直流输电单级大地运行方式下地中电流对运行变压器影响，主要有中性点串联电阻法、中性点串联电容法和中性点反向电流注入法。目前的研究认为，在变压器中性点串联小电阻只能减弱流入变压器中性点的直流电流，且存在当电网结构发生变化时，阻值需要重新调整的问题；电流注入法利用从变压器中性点之外新设“第二接地点”注入反向电流来消除直流电流对变压器的影响，但应用这种注入电流只有20%左右能够流入待治理的变压器中性点，其它80%电流去向不明，且新设“第二接地点”需要重新征地，工程投资大
实用新型内容
为了消除直流输电单级大地运行方式下地中电流对运行变压器影响，本实用新型提供一种串联电容法的变压器中性点直流电流抑制装置，该装置不仅在电网故障情况下，保证了变压器中性点的安全，而且可广泛应用于电力系统并增加了监控单元。本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是本装置由隔直电容器和过电压快速旁路系统构成，过电压快速旁路回路由快速开关、整流桥、晶闸管、过电压触发单元、快速脱扣回路等几个部分组成，采用在变压器中性点接入电容器来抑制直流电流，利用与电容器并联的快速开关实现直接接地运行状态和电容接地运行状态的转换。过电压快速旁路回路采用在变压器中性点接入电容器来抑制直流电流，利用与电容器并联的快速开关实现直接接地运行状态和电容接地运行状态的转换。监控单元包括装置侧控制器及控制室监控后台2个部分。本实用新型的有益效果是串联电容法具有原理简单、隔直效果明显、不需要重新调整继电保护装置定值等优点，具有较好的经济性和工程实用性。不仅能有效抑制变压器中性点直流电流，而且可广泛应用于电力系统，结构简单。
以下结合附图
和实施例对本实用新型进一步说明。图I是串联电容法的变压器中性点直流电流抑制装置原理图。图2是NCBD应用系统图。图中I、电容器2、过电压触发电源3、晶闸管4、整流桥5、快速开关6、变压器7、抑制变压器中性点8、主控制远程监控终端机9、主控制室光字牌信号。
具体实施方式
串联电容法的变压器中性点直流电流抑制装置是由1、电容器2、过电压触发电源3、晶闸管4、整流桥5、快速开关组成。NCBD应用系统是由6、变压器7、抑制变压器中性点8、主控制远程监控终端机
9、主控制室光字牌信号组成。一、CBD的工作原理及运行方式I. INCBD的工作原理装置采用在变压器(6)中性点接入电容器⑴抑制直流电流，利用与电容器(I)并联的快速开关(5)实现直接接地运行状态和电容接地运行状态的转换。装置由隔直电容器(I)和过电压快速旁路系统构成，过电压快速旁路回路由快速开关(5)、整流桥(4)、晶闸管(3)、过电压触发单元(2)、快速脱扣回路等5部分组成，装置原理如图I所示。装置可承受最大短路容量为20kA、ls，工频交流容抗< I. 2Ω，旁路动作时间< 20 μ S。
·[0017]I. 2运行方式本装置有2种运行方式，即中性点直接接地运行和中性点电容接地运行。图3中当快速开关(5)断开时，装置为中性点电容接地运行方式；当快速开关(5)闭合时，装置为中性点直接接地运行方式。I. 3旁路系统如果只串联电容器⑴在变压器(6)中性点以隔离直流，考虑到电网故障情况下中性点不会过电压，电容的容抗值必须选择得很小，而耐压值又必须很高，在目前电力电容器(I)制造水平下，必须采用多组电容器(I)串并联，这样增大了设备的体积，提高了设备的成本，因此，只串联电容不具有工程可行性，必须采用电容器(I)加旁路系统的设计方案。在电容接地运行状态下，当交流系统发生三相不平衡故障时，有可能在电容器(I)两端产生高电压，此时装置采用3级接力式旁路方案 第I级是晶闸管(3)，电网故障情况下的故障电流将导致中性点电压升高，晶闸管(3)导通使中性点快速进入直接接地状态；第2级是由晶闸管(3)电流驱动的快速开关(5)旁路，由于晶闸管(3)续流能力的限制，短路发生20ms以内快速开关(5)必须闭合，形成中性点的金属性直接接地;第3级是金属氧化物避雷器(metal oxide varistor, MOV)等组成的后备旁路保护。二、NCBD监控单元在现场应用中，由于直流系统运行方式具有不确定性，需要一种智能化设备，在直流系统正常运行时，切除电容器(1)，变压器(6)中性点直接接地运行；在中性点直流较大，影响变压器(6)稳定运行时，投入电容器(I)，变压器(6)中性点通过电容器(I)接地运行；在电力系统故障时，旁路系统动作，使变压器(6)中性点直接接地，以保证中性点及电容器
(I)的安全。NCBD设备也必须随着直流电流的变化进行自动投切，这样既能保证变压器(6)的安全运行，又减轻了现场运行人员的工作量。为满足上述要求，潖江I号主变NCBD装置在一次系统的基础上，增加了监控单元，监控单元包括装置侧控制器及控制室监控后台2个部分。NCBD现场应用系统结构如图2所示。监控单元完成的主要功能如下I)运行方式的转换。在中性点直接接地运行方式下，当中性点电流超过设定门限时，如果装置处于自动控制模式，监控单元会发出快速开关(5)跳开信号使装置进入中性点电容接地运行方式，并向主控制室终端发出装置自动投入提示信号；如果装置处于手动控制模式，只向主控制室终端发送过电流告警信号(中央告警信号闪烁)，提醒运行人员手动将装置切换到中性点电容接地运行方式。在中性点电容接地运行方式下，当隔直电容器(I)两端电压低于设定门限时，如果装置处于自动控制模式，监控系统发出快速开关(5)闭合信号使装置进入中性点直接接地运行方式，并向主控制室终端发出装置自动接地提示信号；如果装置处于手动控制模式，只向主控制室终端发送低压告警信号(中央告警信号闪烁)，提醒运行人员可手动将装置切换到中性点直接接地运行方式。2)装置旁路系统的在线可靠性试验。为提高装置旁路系统的可靠性，装置设有自动试验回路，且试验回路不在电容器
(I)、快速开关(5)等装置主要器件回路中串入任何元件，既保证了试验回路的辅助功能，又不会对装置的可靠性产生任何影响。当装置完成一次故障电流旁路过程后或当装置由中性点直接接地方式切换到电容接地方式时，装置启动试验回路对晶闸管(3)驱动快速开关 (5)闭合机制、整流桥⑷导通性、电容器⑴充放电进行试验。
权利要求1.串联电容法的变压器中性点直流电流抑制装置，其特征是采用在变压器中性点串联电容器阻断直流电流的方案，且电容器并联了由快速开关、整流桥、大功率晶闸管、过电压触发单元、快速脱扣回路组成的快速旁路系统并增加了监控单元。
2.根据权利要求I所述的串联电容法的变压器中性点直流电流抑制装置，其特征是过电压快速旁路回路采用在变压器中性点接入电容器来抑制直流电流，利用与电容器并联的快速开关实现直接接地运行状态和电容接地运行状态的转换。
3.根据权利要求I所述的串联电容法的变压器中性点直流电流抑制装置，其特征是监控单元包括装置侧控制器及控制室监控后台2个部分。
专利摘要串联电容法的变压器中性点直流电流抑制装置，采用在变压器中性点串联电容器阻断直流电流的方案，且电容器并联了由快速开关、整流桥、大功率晶闸管、过电压触发单元、快速脱扣回路等组成的快速旁路系统并增加了监控单元。
文档编号H02H9/02GK202678952SQ20112056391
公开日2013年1月16日 申请日期2011年12月30日 优先权日2011年12月30日
发明者孙民 申请人:洛阳恒光特种变压器有限公司