一种变压器涌流合闸保护装置的制作方法

本发明涉及涌流抑制，具体为一种变压器涌流合闸保护装置。

背景技术：

1、电力系统中并联电容器组、空载变压器、并联电抗器在合闸操作的瞬间，合闸电压相角通常都是随机的和不确定的，导致在投入上述设备时产生涌流，合闸时产生的浪涌冲击电流可达额定电流10～20倍的，分闸时对于开关触头之间弧隙的重燃及重击穿过电压，若缺乏有效的保护措施，上述现象将直接影响无功补偿设备中开关与电容器组的性能与寿命。

2、随机相位角合闸是导致变压器产生励磁涌流的主要因素，如在不利条件下合闸，铁芯中磁通密度最大值可达到两倍及以上的正常值，铁芯饱和将非常严重，使其磁导率减小，磁导与电抗成正比，因此，励磁电抗也大大减小，励磁电流数值大增，冲击电流可达到变压器额定电流的6～8倍，严重时，可达到十倍以上，且含有大量高次谐波，衰减时间从几秒到数十秒不等，并伴随着明显的低频震动和声响。

3、涌流电动力及“负向”能量严重破坏绝缘，损伤设备，严重恶化电能质量，引起谐波污染和电压暂降，甚至造成直流换相失败，亦可能会造成变压器投运频频失败，可见，涌流给企业生产、设备安全、电网运行造成严重危害，因此需要对合闸时产生的涌流进行抑制。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种变压器涌流合闸保护装置，具备能够对涌流进行抑制的优点，解决了合闸时产生的涌流损坏电力系统的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种变压器涌流合闸保护装置，包括主线路上的变压器，所述主线路上设有断路单元以及用于控制断路单元的涌流抑制柜，所述涌流抑制柜内部设有相控装置。

3、优选的，所述相控装置由监控单元、分析单元、相波模型库以及控制器构成，所述监控单元用于对剩磁合闸相位角进行监控，所述分析单元接收监控单元传输的相位角数据并将相位角数据与相波模型库内的相位角进行比对，所述控制器接收分析单元传输的数据，在达到合适的相位角时控制断路单元快速合闸以抑制涌流。

4、优选的，所述相控装置固定连接在涌流抑制柜的内部，所述涌流抑制柜内的底部固定连接有合闸保护箱，所述合闸保护箱内的上部固定连接有上连接板，所述合闸保护箱内的下部竖直滑动连接有下连接板，所述下连接板电性连接在主线路上，所述上连接板的下部固定连接有导电片，所述下连接板的上部开设有与导电片配合的导电槽，所述相控装置的下部电性连接有导线，所述导线与导电片电性连接。

5、优选的，所述合闸保护箱的上表面开设有与导线配合的连接孔，所述连接孔内固定连接有环形气囊，所述环形气囊与导线贴合。

6、优选的，所述所述涌流抑制柜的侧壁上固定连接有第一活塞筒，所述第一活塞筒的顶部固定连接有进气管和出气管，所述进气管和出气管上均设有第一单向阀，所述出气管与环形气囊相连通，所述出气管上远离第一活塞筒的一端设有压力阀，所述第一活塞筒内滑动连接有第一活塞杆，所述第一活塞杆与第一活塞筒之间固定连接有第一弹簧，所述涌流抑制柜的侧壁上固定连接有螺纹环，所述螺纹环内螺纹连接有螺纹杆，所述第一活塞杆的底部固定连接有推杆，所述推杆的底部设有圆角，且所述推杆底部的圆角处与螺纹杆的侧壁接触。

7、优选的，所述下连接板的侧壁与合闸保护箱的内壁贴合，所述合闸保护箱的底壁上开设有通气孔，所述合闸保护箱的底壁固定连接有第二活塞筒，所述第二活塞筒内滑动连接有第二活塞杆，所述第二活塞杆的顶部固定连接在下连接板的下表面，所述合闸保护箱的侧壁上固定连接有第三活塞筒，所述第三活塞筒内滑动连接有活塞板，所述螺纹杆的一端与活塞板转动连接，所述螺纹杆的另一端固定连接有旋柄，所述第三活塞筒与第二活塞筒之间固定连接有管道，所述合闸保护箱的内侧壁上滑动连接有定位杆，所述定位杆的一端设有圆角，所述定位杆的另一端固定连接有第二弹簧，所述定位杆上处于圆角的一端插接在下连接板的侧壁，所述定位杆通过第二弹簧与合闸保护箱固定连接。

8、优选的，所述涌流抑制柜的侧壁上固定连接有用于盛放变压器油的箱体，所述箱体内滑动连接有滑板，所述滑板的侧面上固定连接有圆柱杆，所述圆柱杆上限位滑动连接有齿条，所述圆柱杆上套结有第三弹簧，所述第三弹簧的两端分别与滑板和齿条固定连接，所述涌流抑制柜上转动连接有柜门，所述柜门的转动轴上同轴固定连接有与齿条啮合的齿轮。

9、优选的，所述箱体上固定连接有出油管和回油管，所述出油管和回油管上均设有第二单向阀，且所述出油管和所述回油管均与合闸保护箱相连通。

10、优选的，所述箱体的内壁固定连接有过滤箱，所述回油管上远离合闸保护箱的一端位于过滤箱的内部，所述过滤箱的端部固定连接有滤网。

11、优选的，所述滑板上位于圆柱杆的对立面固定连接有刮板，所述过滤箱上开设有与刮板配合的通槽，所述刮板与滤网滑动连接，所述刮板上开设有多个矩形槽，所述过滤箱的侧壁固定连接有矩形筒，所述刮板的端部固定连接有两个矩形杆，所述矩形杆滑动连接在矩形筒内，所述箱体的外壁上固定连接有储渣箱，所述矩形筒与储渣箱相连通，所述储渣箱的顶部安装有箱门。

12、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

13、1、本发明通过设置相控装置，对线路上的相位进行捕捉，当达到合适的相位角时相控装置控制断路单元快速合闸，进而能够降低涌流的产生。

14、2、本发明通过设置环形气囊能够对合闸保护箱进行密封，防止合闸保护箱内的变压器油泄露。

15、3、本发明通过设置第二活塞筒、第三活塞筒以及定位杆等机构的配合，使得涌流抑制柜在进行投切时产生的电弧降低。

16、4、本发明通过设置箱体等结构，能够使得变压器油流动至合闸保护箱内，对涌流抑制柜投切时产生的电弧进行消除。

技术特征：

1.一种变压器涌流合闸保护装置，包括主线路上的变压器，其特征在于：所述主线路上设有断路单元以及用于控制断路单元的涌流抑制柜(1)，所述涌流抑制柜(1)内部设有相控装置(12)。

2.根据权利要求1所述的一种变压器涌流合闸保护装置，其特征在于：所述相控装置(12)由监控单元、分析单元、相波模型库以及控制器构成；

3.根据权利要求1所述的一种变压器涌流合闸保护装置，其特征在于：所述相控装置(12)固定连接在涌流抑制柜(1)的内部，所述涌流抑制柜(1)内的底部固定连接有合闸保护箱(2)，所述合闸保护箱(2)内的上部固定连接有上连接板(21)，所述合闸保护箱(2)内的下部竖直滑动连接有下连接板(3)，所述下连接板(3)电性连接在主线路上，所述上连接板(21)的下部固定连接有导电片(22)，所述下连接板(3)的上部开设有与导电片(22)配合的导电槽(31)，所述相控装置(12)的下部电性连接有导线(121)，所述导线(121)与导电片(22)电性连接。

4.根据权利要求3所述的一种变压器涌流合闸保护装置，其特征在于：所述合闸保护箱(2)的上表面开设有与导线(121)配合的连接孔(29)，所述连接孔(29)内固定连接有环形气囊(23)，所述环形气囊(23)与导线(121)贴合。

5.根据权利要求4所述的一种变压器涌流合闸保护装置，其特征在于：所述所述涌流抑制柜(1)的侧壁上固定连接有第一活塞筒(4)，所述第一活塞筒(4)的顶部固定连接有进气管(44)和出气管(24)，所述进气管(44)和出气管(24)上均设有第一单向阀(25)，所述出气管(24)与环形气囊(23)相连通，所述出气管(24)上远离第一活塞筒(4)的一端设有压力阀(26)，所述第一活塞筒(4)内滑动连接有第一活塞杆(41)，所述第一活塞杆(41)与第一活塞筒(4)之间固定连接有第一弹簧(42)，所述涌流抑制柜(1)的侧壁上固定连接有螺纹环(38)，所述螺纹环(38)内螺纹连接有螺纹杆(37)，所述第一活塞杆(41)的底部固定连接有推杆(43)，所述推杆(43)的底部设有圆角，且所述推杆(43)底部的圆角处与螺纹杆(37)的侧壁接触。

6.根据权利要求5所述的一种变压器涌流合闸保护装置，其特征在于：所述下连接板(3)的侧壁与合闸保护箱(2)的内壁贴合，所述合闸保护箱(2)的底壁上开设有通气孔(201)，所述合闸保护箱(2)的底壁固定连接有第二活塞筒(32)，所述第二活塞筒(32)内滑动连接有第二活塞杆(33)，所述第二活塞杆(33)的顶部固定连接在下连接板(3)的下表面，所述合闸保护箱(2)的侧壁上固定连接有第三活塞筒(35)，所述第三活塞筒(35)内滑动连接有活塞板(36)，所述螺纹杆(37)的一端与活塞板(36)转动连接，所述螺纹杆(37)的另一端固定连接有旋柄(39)，所述第三活塞筒(35)与第二活塞筒(32)之间固定连接有管道(34)；

7.根据权利要求6所述的一种变压器涌流合闸保护装置，其特征在于：所述涌流抑制柜(1)的侧壁上固定连接有用于盛放变压器油的箱体(5)，所述箱体(5)内滑动连接有滑板(54)，所述滑板(54)的侧面上固定连接有圆柱杆(55)，所述圆柱杆(55)上限位滑动连接有齿条(56)，所述圆柱杆(55)上套结有第三弹簧(57)，所述第三弹簧(57)的两端分别与滑板(54)和齿条(56)固定连接，所述涌流抑制柜(1)上转动连接有柜门(11)，所述柜门(11)的转动轴上同轴固定连接有与齿条(56)啮合的齿轮(13)。

8.根据权利要求7所述的一种变压器涌流合闸保护装置，其特征在于：所述箱体(5)上固定连接有出油管(52)和回油管(51)，所述出油管(52)和回油管(51)上均设有第二单向阀(53)，且所述出油管(52)和所述回油管(51)均与合闸保护箱(2)相连通。

9.根据权利要求8所述的一种变压器涌流合闸保护装置，其特征在于：所述箱体(5)的内壁固定连接有过滤箱(6)，所述回油管(51)上远离合闸保护箱(2)的一端位于过滤箱(6)的内部，所述过滤箱(6)的端部固定连接有滤网(61)。

10.根据权利要求9所述的一种变压器涌流合闸保护装置，其特征在于：所述滑板(54)上位于圆柱杆(55)的对立面固定连接有刮板(58)，所述过滤箱(6)上开设有与刮板(58)配合的通槽，所述刮板(58)与滤网(61)滑动连接，所述刮板(58)上开设有多个矩形槽(59)，所述过滤箱(6)的侧壁固定连接有矩形筒(62)，所述刮板(58)的端部固定连接有两个矩形杆(581)，所述矩形杆(581)滑动连接在矩形筒(62)内，所述箱体(5)的外壁上固定连接有储渣箱(63)，所述矩形筒(62)与储渣箱(63)相连通，所述储渣箱(63)的顶部安装有箱门(64)。

技术总结
本发明公开了一种变压器涌流合闸保护装置，属于涌流抑制领域，一种变压器涌流合闸保护装置，包括主线路上的变压器，主线路上设有断路单元以及用于控制断路单元的涌流抑制柜，涌流抑制柜内部设有相控装置，相控装置由监控单元、分析单元、相波模型库以及控制器构成，监控单元用于对剩磁合闸相位角进行监控，分析单元接收监控单元传输的相位角数据并将相位角数据与相波模型库内的相位角进行比对，控制器接收分析单元传输的数据，在达到合适的相位角时控制断路单元快速合闸以抑制涌流。本发明通过设置相控装置，对线路上的相位进行捕捉，当达到合适的相位角时相控装置控制断路单元快速合闸，进而能够降低涌流的产生。

技术研发人员：虞江华,李富强,刘俊,王亮,奚涛,陆聪,刘勇,李亚军,李瑞良,郭林泰,牛俊杰,李昌龙,张承军
受保护的技术使用者：安徽正广电电力技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11