超高压变压器涌流抑制装置的制作方法

本实用新型涉及输电涌流控制技术领域，是一种超高压变压器涌流抑制装置。

背景技术：

目前超高压输变电工程联络越来越密集，超高压输变电工程既是坑口煤电的传输媒介，又是多种清洁能源的捆绑点。一般来说，超高压输变电工程的正常启动过程需要先通过变电站给枢纽站的超高压变压器充电。在对枢纽站进行充电的时候，易导致被充电线路的电流剧增，导致送电断路器跳闸，从而影响特高压直流枢纽安全稳定运行，造成换相失败，影响换流阀组的安全稳定运行。

现有的枢纽站充电启动过程是直接合闸断路器，此时负载没有挂在变压器低压侧，因此无法抑制变压器励磁涌流，造成750kV变电站的750kV输电线路电流剧增，且励磁涌流谐波含量比较大，存在合应涌流及倍频谐振的可能。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种超高压变压器涌流抑制装置，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有枢纽站充电启动过程存在的无法抑制变压器励磁涌流、存在安全隐患的问题。

本实用新型的技术方案是通过以下措施来实现的：一种超高压变压器涌流抑制装置，包括分相操作断路器、三相联动操作断路器、变压器、涌流抑制控制装置和涌流抑制装置；所述分相操作断路器与变压器电连接；所述三相联动操作断路器分别与变压器和涌流抑制装置电连接，设置为控制变压器与涌流抑制装置的连接与断开；所述涌流抑制控制装置分别与分相操作断路器的合闸线圈、三相联动操作断路器的合闸线圈及分闸线圈电连接，设置为瞬时发送合闸指令、延时发送分闸指令至三相联动操作断路器及延时发送合闸指令至分相操作断路器，三相联动操作断路器根据合闸命令或分闸命令控制变压器与涌流抑制装置的连接与断开，分相操作断路器根据合闸指令合闸。

下面是对上述实用新型技术方案的进一步优化或/和改进：

上述涌流抑制装置可包括多个电力电容器单元，每个电力电容器单元包括A相支路、B相支路和C相支路，C相支路分别与A相支路、B相支路电连接，每相支路均包括串联的放电线圈和电力电容器模块，电力电容器模块包括并联的3个电力电容器支路，每个电力电容器支路包括2组并联的电力电容器组，每组电力电容器组包括6个依序串联的电力电容器。

上述涌流抑制控制装置可包括控制模块、选通模块和电源模块，所述控制模块和选通模块电连接，选通模块分别与分相操作断路器的合闸线圈、三相联动操作断路器的合闸线圈及分闸线圈电连接，电源模块分别与控制模块和选通模块电连接。

上述涌流抑制控制装置还可包括接收测控系统操作指令、检测分相操作断路器及三相联动操作断路器开合闸状态的开入量检测模块，所述开入量检测模块分别与分相操作断路器、三相联动操作断路器和控制模块电连接。

上述还可包括上位机，上位机分别与控制模块和选通模块相连接。

本实用新型通过分相操作断路器、三相联动操作断路器、变压器、涌流抑制控制装置和涌流抑制装置，在枢纽站进行充电前使变压器处于带载状态，在枢纽站进行充电时使变压器与涌流抑制装置组成谐振回路，减小谐振回路中的总电容，使变压器时间常数最小化，从而快速衰减变压器励磁涌流，达到抑制励磁涌流的目的，保证电气设备正常工作，减少励磁涌流中的大量谐波对电网电能质量造成严重的污染，保证超高压枢纽站安全稳定运行。

附图说明

附图1为本实用新型最佳实施例的电路结构示意图。

附图2为本实用新型最佳实施例涌流抑制装置的内部电路结构示意图。

附图3为本实用新型最佳实施例涌流抑制控制装置的内部电路结构示意图。

附图4为本实用新型最佳实施例涌流抑制控制装置的内部逻辑控制示意图。

附图中的编码分别为：C1至C6为电力电容器组中6个依序串联的电力电容器，L为放电线圈。

具体实施方式

本实用新型不受下述实施例的限制，可根据本实用新型的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步描述：

如附图1、2、3、4所示，该超高压变压器涌流抑制装置,包括分相操作断路器、三相联动操作断路器、变压器、涌流抑制控制装置和涌流抑制装置；所述分相操作断路器与变压器电连接；所述三相联动操作断路器分别与变压器和涌流抑制装置电连接，设置为控制变压器与涌流抑制装置的连接与断开；所述涌流抑制控制装置分别与分相操作断路器的合闸线圈、三相联动操作断路器的合闸线圈及分闸线圈电连接，设置为瞬时发送合闸指令、延时发送分闸指令至三相联动操作断路器及延时发送合闸指令至分相操作断路器，三相联动操作断路器根据合闸命令或分闸命令控制变压器与涌流抑制装置的连接与断开，分相操作断路器根据合闸指令合闸。

上述分相操作断路器的合闸由涌流抑制控制装置控制，分相操作断路器的分闸由测控系统控制，在分相操作断路器合闸时将交流系统与变压器连接，变压器处于充电状态，在分相操作断路器分闸时将交流系统与变压器断开，变压器处于不充电状态。上述涌流抑制装置内包括多个电力电容器。

在使用时，将分相操作断路器与交流系统进行连接，之后枢纽站在充电启动过程中，涌流抑制控制装置会接收到测控系统所发送的合闸命令，之后涌流抑制控制装置会进行如下操作：

1、将合闸指令瞬时发送至三相联动操作断路器的合闸线圈，使三相联动操作断路器合闸，控制涌流抑制装置与变压器连接；

2、将合闸指令经预先设置的第一延时进行延时后发送至分相操作断路器的合闸线圈，使分相操作断路器合闸；（这里的第一延时根据三相联动操作断路器固有的动作时间和二次回路延时进行设定，一般可设置为5S）

经上述操作后可确保涌流抑制装置在枢纽站进行充电（给变压器充电）前就处于投入状态，保证充电过程中涌流抑制装置与变压器存在电气联系，为涌流抑制做好准备。

执行合闸操作后，涌流抑制控制装置将分闸指令经预先设置的第二延时进行延时后发送至三相联动操作断路器的分闸线圈，使三相联动操作断路器分闸，控制涌流抑制装置与变压器断开，涌流抑制装置自动退出运行。（这里的第二延时根据变压器励磁涌流的衰减时间进行设定，变压器的容量越大，衰减时间越长，一般设置为大于等于15s。）

使用时，枢纽站在充电启动过程中，涌流抑制控制装置接收到测控系统所发送的合闸命令之后，延时发送合闸指令至分相操作断路器，瞬时发送合闸指令和分闸指令至三相联动操作断路器，使涌流抑制装置投入运行，在变压器磁路饱和时对变压器励磁涌流进行涌流抑制，具体涌流抑制过程为：三相联动操作断路器合闸，变压器与涌流抑制装置连接，变压器处于带载状态，此时变压器负载与时间常数有关，则基于负载与磁路特性匹配原理，使涌流抑制装置参数（电容量）处于与变压器磁路谐振的状态即变压器与涌流抑制装置组成谐振回路，则涌流抑制装置与变压器串联，减小了谐振回路中的总电容，从而使变压器时间常数最小化，时间常数越小变压器励磁涌流衰减的越快，由此达到快速衰减变压器励磁涌流、抑制励磁涌流的目的。

因此，本实用新型通过分相操作断路器、三相联动操作断路器、变压器、涌流抑制控制装置和涌流抑制装置，在枢纽站进行充电前使变压器处于带载状态，在枢纽站进行充电时使变压器与涌流抑制装置组成谐振回路，减小谐振回路中的总电容，使变压器时间常数最小化，从而快速衰减变压器励磁涌流，达到抑制励磁涌流的目的，保证了电气设备正常工作，减少了励磁涌流中的大量谐波对电网电能质量造成严重的污染，保证了超高压枢纽站安全稳定运行。

可根据实际需要，对上述超高压变压器涌流抑制装置作进一步优化或/和改进：

如附图1、2所示，所述涌流抑制装置包括多个电力电容器单元，每个电力电容器单元包括A相支路、B相支路和C相支路，C相支路分别与A相支路、B相支路电连接，每相支路均包括串联的放电线圈L和电力电容器模块，电力电容器模块包括并联的3个电力电容器支路，每个电力电容器支路包括2组并联的电力电容器组，每组电力电容器组包括6个依序串联的电力电容器。这里每组电力电容器组包括6个依序串联的电力电容器，6个依序串联的电力电容器如附图2中C1至C2所示。

如附图1、2、3所示，所述涌流抑制控制装置包括控制模块、选通模块和电源模块，所述控制模块和选通模块电连接，选通模块分别与分相操作断路器的合闸线圈、三相联动操作断路器的合闸线圈及分闸线圈电连接，电源模块分别与控制模块和选通模块电连接。

上述控制模块可为PLC控制器，工作时控制模块与测控系统连接，接收测控系统所发送的合闸命令并进行逻辑处理（对指令进行延时处理），之后发送至选通模块，同时控制模块可在合闸指令发送后，将分闸指令经预先设置的第二延时进行延时后发送至选通模块；选通模块为现有公知技术，可为选通板，选通模块，发送合闸指令至分相操作断路器，发送合闸指令和分闸指令至三相联动操作断路器；电源模块可为220V交流电。

如附图1、2、3、4所示，所述涌流抑制控制装置还包括接收测控系统操作指令、检测分相操作断路器、三相联动操作断路器开合闸状态的开入量检测模块，所述开入量检测模块分别与分相操作断路器、三相联动操作断路器和控制模块电连接。

上述如附图3、4所示，开入量检测模块用于检测分相操作断路器、三相联动操作断路器是否处于合闸状态，并将采集到的信息发送至涌流抑制控制装置的控制模块中；若开入量检测模块检测到三相联动操作断路器处于合闸状态，则涌流抑制控制装置的控制模块将合闸指令经预先设置的第一延时进行延时后发送至分相操作断路器的合闸线圈，若开入量检测模块检测到三相联动操作断路器处于非合闸状态，则向测控系统发送涌流抑制装置未投入的报警信号；若开入量检测模块检测到分相操作断路器处于非合闸状态，则继续向分相操作断路器发送合闸指令，若开入量检测模块检测到分相操作断路器处于合闸状态，将分闸指令经预先设置的第二延时进行延时后发送至三相联动操作断路器的分闸线圈。因此，接入开入量检测模块增加了本实用新型实用性和精确性，保证了本实用新型的正常使用。

如附图1、2、3、4所示，还包括上位机，上位机分别与控制模块和选通模块相连接。这里上位机可对控制模块和选通模块中的延时进行设定。

以上技术特征构成了本实用新型的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。