主變壓器勵磁涌流抑制裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及電力設備技術領域，具體涉及一種主變壓器勵磁涌流抑制裝置。
【背景技術】
[0002]在電力系統(tǒng)中斷路器分合操作的瞬間，系統(tǒng)電壓的相角通常都是隨機和不確定的，常常導致在投切變壓器等設備時，產生過電壓和勵磁涌流。不僅會對運行設備造成危害，而且會導致繼電保護裝置誤動，嚴重威脅電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。
[0003]變壓器勵磁涌流產生的成因是:當變壓器任何一側發(fā)生電壓驟增時，基于磁鏈守恒定律引起該側繞組在此瞬變過程中產生抵制磁鏈突變的偏磁，進而可能導致鐵心過度飽和，使變壓器勵磁電流急劇增大，其數值可達正常運行空載電流的數十倍。由于變壓器繞組電阻r的存在，偏磁將按時間常數t = Ι/r衰減，(I為繞組的電感)，勵磁涌流也隨之衰減。勵磁涌流的產生機理是基于電感線圈遵守磁鏈守恒原理，即與電感線圈交鏈的磁通不能突變。當給變壓器的任一側繞組突然加交流電壓時，外加電壓企圖產生的新磁通，被電感線圈產生的與新磁通大小相等極性相反的偏磁抵消，從而維持上電瞬間磁鏈守恒。偏磁將按=Ι/r的時間常數逐漸衰減到零，與此同時由外施電壓產生的新磁通逐漸建立，直至達到穩(wěn)態(tài)的交變磁通，變壓器上電的過渡過程就此結束。從而不難理解影響變壓器勵磁涌流大小的因素有:1.三相鐵心結構形式；2.鐵心硅鋼片組裝工藝水平；3.鐵心材質；4.變壓器三相繞組的接線方式和中性點接地方式；5.電源電壓大小和合閘初相角；6.系統(tǒng)等值阻抗大小和相角；7.合閘前鐵心磁通大小和方向。
[0004]對勵磁涌流或者和應涌流產生的不安全影響，一般有兩種方法去避除。一種是為了防止變壓器差動保護誤動，而采取通過鑒別出勵磁涌流，閉鎖差動保護的方法。鑒別的依據是因為勵磁涌流具有以下特點:包含有很大成分的非周期分量；往往使涌流偏于時間軸一側；包含有大量的高次諧波分量，并以二次諧波為主；勵磁涌流波形出現間斷。另一種方法是通過減少勵磁涌流的規(guī)模。具體方法有:(I)為減少主變停電或檢修后產生的剩磁，在主變復電前應進行變壓器的消磁工作，降低空充主變時產生的勵磁涌流。(2)加裝變壓器勵磁涌流抑制裝置，降低空充主變時產生的勵磁涌流。
【發(fā)明內容】
[0005]本發(fā)明所要解決的技術問題在于提供一種結構簡單，實用性較強的主變壓器勵磁涌流抑制裝置。
[0006]本發(fā)明所要解決的技術問題采用以下技術方案來實現:
[0007]一種主變壓器勵磁涌流抑制裝置，安裝在NCS升壓站控制系統(tǒng)和主變壓器斷路器控制回路之間，由三個部分組成:
[0008]一是交流電流、電壓采樣回路:正常工作時，電壓互感器和電流互感器將高壓的電壓和電流轉為弱電信號送至上述交流電流、電壓采樣回路，勵磁涌流抑制器進而獲取電源電壓斷電時剩磁的極性，以及根據三相電源電壓波形選擇最佳的合閘時刻；
[0009]二是開關量輸入、輸出回路:勵磁涌流抑制器接受NCS升壓站控制系統(tǒng)發(fā)來的合閘或分閘命令，在恰當的時機通過輸出接點驅動斷路器的合閘或分閘控制回路，完成斷路器的合閘或分閘；
[0010]三是信號回路:當電源側電壓互感器斷線時，或勵磁涌流抑制器自身故障時，將會向NCS升壓站控制系統(tǒng)發(fā)出報警信息，告知運行值班人員。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:
[0012]1.設備安裝簡單、方便，回路接線簡單、可靠。
[0013]2.從根本上減少了勵磁涌流出現的規(guī)模，由于能從源頭上抑制勵磁涌流，所以方法上是優(yōu)于其它方式的。
[0014]3.極大降低了主變壓器差動保護誤動的概率，保證了空充變壓器的成功率。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明安裝系統(tǒng)圖；
【具體實施方式】
[0016]為了使本發(fā)明實現的技術手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本發(fā)明。
[0017]如圖1所示，一種主變壓器勵磁涌流抑制裝置，將我廠500kV的I母線、II母線、3號主變、4號主變電壓互感器二次電壓，以及500kV第三串5033、5031斷路器的電流互感器二次電流接入到勵磁涌流抑制裝置的交流采樣回路，使勵磁涌流抑制裝置可以采集到母線A相電壓作為電源電壓，主變高壓側三相電壓作為受控側電壓，以及斷路器電流作為受控側電流，以上模擬量參與裝置的運算與控制。
[0018]實現對斷路器分合閘角度的精確控制，斷路器的分合閘時間的穩(wěn)定性是很重要的因素?？墒褂蒙鲜鲇苛饕种蒲b置內部提供的分合閘時間檢測功能及錄波功能現場測試獲得。在斷路器分合閘時間較為穩(wěn)定的前提下，上述涌流抑制裝置可通過公式對分合閘角度進行修正，以實現分合閘角度的精確控制。
[0019]如圖1所示，為保證上述涌流抑制裝置的動作可靠，還要將5033斷路器、5031斷路器的分合閘輔助接點引入上述裝置的開關量輸入回路，作為“分合閘啟動校驗”信號，只有當斷路器的實際位置與上述裝置出口命令一致時，上述裝置才能通過開關量輸出回路正確動作，分合斷路器，否則裝置將閉鎖并報警。
[0020]在主變壓器需要停運時，為防止主變壓器內部產生剩余磁通，上述涌流抑制裝置會進行“分相操作模式”下的分相分閘操作，具體過程如下:運行操作人員通過NCS系統(tǒng)發(fā)出斷路器分閘命令，分閘命令送至上述涌流抑制裝置，經過上述“分合閘啟動校驗”無誤后，由上述涌流抑制裝置將分閘命令發(fā)送至斷路器就地控制箱，進行分相分閘操作。具體分閘順序為:當母線電壓A相為90°時，分開A相斷路器，此時主變壓器A相電壓最高，磁通最小，同理，當母線電壓A相為150°時，分開C相斷路器，此時主變壓器C相電壓最高，磁通最小，當母線電壓A相為210°時，分開B相斷路器，此時主變壓器B相電壓最高，磁通最小。
[0021]在主變壓器需要空充時，為防止主變壓器內部產生偏磁，上述涌流抑制裝置會進行“分相操作模式”下的分相合閘操作，具體過程如下:運行操作人員通過NCS系統(tǒng)發(fā)出斷路器合閘命令，合閘命令送至上述涌流抑制裝置，經過上述“分合閘啟動校驗”無誤后，由上述涌流抑制裝置將合閘命令發(fā)送至斷路器就地控制箱，進行分相合閘操作。具體合閘順序為:當母線電壓A相為90°時，合上A相斷路器，此時主變壓器A相電壓最高，磁通最小，同理，當母線電壓A相為150°時，合上C相斷路器，此時主變壓器C相電壓最高，磁通最小，當母線電壓A相為210°時，合上B相斷路器，此時主變壓器B相電壓最高，磁通最小。只有在“分相操作模式”下，對斷路器的分合閘進行同步控制時，才能達到最佳的涌流抑制效果。
[0022]如圖1所示，電壓互感器TV斷線時，分合閘啟動校驗失敗時，以及上述涌流抑制裝置自身故障時，將會由裝置發(fā)出報警信號送至NCS系統(tǒng)，告知運行值班人員。
[0023]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
【主權項】
1.一種主變壓器勵磁涌流抑制裝置，安裝在NCS升壓站控制系統(tǒng)和主變壓器斷路器控制回路之間，其特征在于，由三個部分組成: 一是交流電流、電壓采樣回路:正常工作時，電壓互感器和電流互感器將高壓的電壓和電流轉為弱電信號送至上述交流電流、電壓采樣回路，勵磁涌流抑制器進而獲取電源電壓斷電時剩磁的極性，以及根據三相電源電壓波形選擇最佳的合閘時刻； 二是開關量輸入、輸出回路:勵磁涌流抑制器接受NCS升壓站控制系統(tǒng)發(fā)來的合閘或分閘命令，在恰當的時機通過輸出接點驅動斷路器的合閘或分閘控制回路，完成斷路器的合閘或分閘； 三是信號回路:當電源側電壓互感器斷線時，或勵磁涌流抑制器自身故障時，將會向NCS升壓站控制系統(tǒng)發(fā)出報警信息，告知運行值班人員。
【專利摘要】一種變壓器勵磁涌流抑制裝置，安裝在NCS升壓站控制系統(tǒng)和變壓器斷路器控制回路之間，其特征在于：該勵磁涌流抑制裝置通過對三相電源電壓波形的監(jiān)測，獲取所述三相電源電壓斷電時變壓器剩磁的極性，再依據偏磁與剩磁極性相反時相互抵消原理，推算出下次所述變壓器斷路器合閘時偏磁抵消剩磁的最佳合閘相位角，根據合閘角對所述變壓器斷路器進行控制合閘，進而實現無勵磁涌流空投變壓器。本發(fā)明設備安裝簡單、方便，回路接線簡單、可靠。從根本上減少了勵磁涌流出現的規(guī)模，由于能從源頭上抑制勵磁涌流，所以方法上是優(yōu)于其它方式的。
【IPC分類】H02H7/045
【公開號】CN105140885
【申請?zhí)枴緾N201510511670
【發(fā)明人】劉天海, 王勁松, 朱忠雷, 孫洵, 曹冕, 卞興煒, 劉元博, 張雅君
【申請人】淮滬電力有限公司
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年8月18日