基于多重化技术的变压器直流偏磁抑制装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电气工程技术领域，具体涉及一种基于多重化技术的变压器直流偏磁抑制装置。
【背景技术】
[0002]高压及特高压直流输电工程在系统调试、检修或发生单极故障的情况下，采用单极大地回线的运行方式。单极大地回线运行时，巨大的直流电流经接地极流人大地，造成较大范围的地电位变化。两站地电位存在电位差会在两站变压器中性点流过直流电流，产生的直流磁势或直流磁通会引起变压器一系列电磁效应，影响变压器的安全运行。
[0003]直流偏磁会引起变压器励磁电流大幅增加，铁心饱和程度加深，漏磁通加大，使其绕组、铁心、油箱和夹件的涡流损耗增加，进而引起变压器顶层油温和绕组温度增加，导致局部过热。漏磁通的大幅增加，也会导致绕组电动力增大，使变压器振动、噪声加剧。在偏磁电流的长期作用下，会使变压器的机械性能、抗短路能力下降，从而在变压器遭受外部突发短路故障时，引发更大的电网事故。因此，如何安全可靠地实现变压器直流偏磁抑制，已经成为一项亟待解决的关键技术问题。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型要解决的技术问题:针对现有技术的上述问题，提供一种能够实现直流电流隔离且在单相接地故障时保障电容器安全、可靠性高、检修周期长、使用方便的基于多重化技术的变压器直流偏磁抑制装置。
[0005]为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为:
[0006]一种基于多重化技术的变压器直流偏磁抑制装置，包括隔直电容器、限流电抗器和至少两组冗余布置的旁路电路单元，所述旁路电路单元包括电容电压传感器、中性点电流传感器、晶闸管保护开关单元、旁路开关和控制模块，所述电容电压传感器、中性点电流传感器分别与控制模块的输入端相连，所述控制模块的输出端分别与晶闸管保护开关单元、旁路开关的控制端相连，所述隔直电容器和电容电压传感器并联连接，且所述隔直电容器的一端和变压器的中性点相连、另一端通过中性点电流传感器接地，所述限流电抗器和晶闸管保护开关单元串联后与隔直电容器并联连接，所述旁路开关和隔直电容器并联连接。
[0007]优选地，所述隔直电容器由多个自愈式电容器并联组成。
[0008]优选地，所述晶闸管保护开关单元由两个反向并联的晶闸管组成。
[0009]优选地，所述隔直电容器上还并联有系统自检单元，所述系统自检单元包括直流电压输出模块和自检开关，所述直流电压输出模块和自检开关串联连接后和隔直电容器并联连接，所述自检开关的控制端和控制模块的输出端相连。
[0010]优选地，所述隔直电容器和变压器的中性点之间连接有隔离刀闸，所述隔离刀闸一端和和变压器的中性点相连、另一端依次通过隔直电容器、中性点电流传感器接地。
[0011]优选地，所述隔离刀闸上远离变压器的中性点的一端还连接有接地刀闸，所述接地刀闸和隔直电容器、中性点电流传感器两者构成的串联电路相并联连接，使得所述变压器的中性点依次通过隔离刀闸、接地刀闸接地。
[0012]本实用新型基于多重化技术的变压器直流偏磁抑制装置具有下述优点:
[0013]1、本实用新型包括隔直电容器，隔直电容器的一端和变压器的中性点相连、另一端通过中性点电流传感器接地，即在变压器中性点串联隔直电容器，通过隔直电容器实现直流电流隔离；同时，限流电抗器和晶闸管保护开关单元串联后与隔直电容器并联连接，在交流系统发生单相接地故障时，变压器中性点将流过上千安到几十千安的故障电流，通过并联的限流电抗器和晶闸管保护开关单元能够保障隔直电容器的设备安全，具有能够实现直流电流隔离且在单相接地故障时保障电容器安全、使用方便的优点。
[0014]2、本实用新型包括至少两组冗余布置的旁路电路单元，旁路电路单元包括电容电压传感器、中性点电流传感器、晶闸管保护开关单元、旁路开关和控制模块，两组旁路电路单元相互独立而且冗余布置，从测量、控制、动作的器部件均采用多重化配置，单一器件损坏不会造成成套装置故障，极大提高了装置的可靠性。
[0015]3、本实用新型包括至少两组冗余布置的旁路电路单元，从测量、控制、动作的器部件均采用多重化配置，因此能够提高装置的检修周期，具有检修周期长的优点。
[0016]4、本实用新型的隔直电容器上还进一步并联有系统自检单元，系统自检单元包括直流电压输出模块和自检开关，直流电压输出模块和自检开关串联连接后和隔直电容器并联连接，通过系统自检单元能够实现在装置内部器件时出现故障的自检电压输入，从而能够及时发现装置故障以便进行检修，能够有力地保障装置的安全运行。
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型实施例的电路原理结构示意图。
[0018]图2为本实用新型实施例中控制模块的接口电路示意图。
[0019]图例说明:1、隔直电容器；2、限流电抗器；31、电容电压传感器；32、中性点电流传感器；33、晶闸管保护开关单元；34、旁路开关；35、控制模块；4、系统自检单元；41、直流电压输出模块；42、自检开关；5、隔呙刀闸；6、接地刀闸。
【具体实施方式】
[0020]如图1和图2所示，本实施例基于多重化技术的变压器直流偏磁抑制装置包括隔直电容器1、限流电抗器2和两组冗余布置的旁路电路单元，旁路电路单元包括电容电压传感器31、中性点电流传感器32、晶闸管保护开关单元33、旁路开关34和控制模块35，电容电压传感器31、中性点电流传感器32分别与控制模块35的输入端相连，控制模块35的输出端分别与晶闸管保护开关单元33、旁路开关34的控制端相连，隔直电容器I和电容电压传感器31并联连接，且隔直电容器I的一端和变压器的中性点相连、另一端通过中性点电流传感器32接地，限流电抗器2和晶闸管保护开关单元33串联后与隔直电容器I并联连接，旁路开关34和隔直电容器I并联连接。本实施例的旁路电路单元采用了双重化技术，所有测量(电容电压传感器31、中性点电流传感器32)、控制(控制模块35)、动作(晶闸管保护开关单元33、旁路开关34)的器部件均采用A、B两套独立配置，参见图1，以电容电压传感器31为例，第一组旁路电路单元中的电容电压传感器31被标记为电容电压传感器31#A，另一组旁路电路单元中的电容电压传感器31被标记为电容电压传感器31#B，依次类推。由于上述双重化技术，使得单一器件损坏不会造成成套装置故障，从而提高了本实施例装置的可靠性。
[0021]本实施例中，隔直电容器I由多个自愈式电容器并联组成，自愈式电容器具有自愈的特性，当自愈式电容器的介质被击穿时，短路电流会使得击穿部位周围的金属膜熔化蒸发从而恢复绝缘，在数微秒的时间内恢复绝缘，从而能够提高隔直电容器I的可靠性。
[0022]本实施例中，电容电压传感器31采用Iem公司的基于