[发明专利]大容量移相整流变压器励磁涌流抑制装置和方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统供配电领域，尤其是涉及一种大容量移相整流变压器启动时励磁涌流抑制电路及方法。 

背景技术

变压器的励磁涌流(激磁电流)仅流经变压器的某一侧。稳态运行时，变压器的励磁电流不大，只有额定电流的2～5％。当变压器空载投入和外部故障切除后电压恢复的情况下，则可能出现很大的励磁电流即励磁涌流。其幅值可以达到变压器额定电流的6～8倍，尽管它对变压器本身没有直接的危害，但容易造成变压器继保电路的误动作。特别是现代大容量变压器为提高效率，设计的工作磁通密度很高，这种情况更为严重。另一方面，由于电力系统的日益复杂，电气设备的多样化，在任何位置上出现的暂态现象都会在系统中传播，在一定的条件下与其他设备耦合而放大，从而危及其他电气设备。 

变压器的励磁涌流抑制方法可以分为两大类：一、对于尚未制作的变压器，通过内部控制，即从变压器铁芯的励磁原理出发，改变变压器的结构，如内插电阻法和改变绕组分布法；二、对于已有变压器，通过外部控制，即在变压器的外部采取一些补救措施。又可分为两种方法：1、针对控制开关，如使用选相合闸／延迟合闸、更改电流保护值和延时时间；2、增加变压器的充电回路，在充电回路中串入电阻、电感、自耦变压器。利用充电回路启动大容量变压器，当其进入稳态后，再将充电回路切除。 

实践中较为常用的是串自耦变压器启动，此方法由大容量电动机启动方法移植过来，但使用中存在缺陷，当主开关将自耦变压器原副边短接时，自耦变压器内部将出现短路，对其机械结构和电气绝缘造成损害，减短其使用 寿命。 

发明内容

本发明要解决的问题是：本发明的目的在于提供一种大容量移相整流变压器启动时励磁涌流的抑制电路及方法，减小变压器励磁涌流对电网的冲击，尤其适合低压大容量变压器启动时励磁涌流的抑制。 

为解决上述技术问题，本发明创造采用的技术方案是：一种大容量移相整流变压器励磁涌流抑制装置，在所述大容量移相整流变压器T2的主控制开关Q1上并联充电电路，所述充电电路由第一充电开关Q2、第二充电开关Q3和充电变压器T1组成，所述第一充电开关Q2和第二充电开关Q3分别串联在所述充电变压器T1的两端；所述主控制开关Q1、所述第一充电开关Q2和第二充电开关Q3均连接PLC，并由PLC控制分合闸。 

所述主控制开关Q1和两个充电开关Q2、Q3之间增加反馈互锁，所述第一充电开关Q2的合闸控制回路中设置有所述主控制开关Q1的常闭触点，所述第二充电开关Q3的合闸控制回路中设置有所述第一充电开关Q2的常开触点，主控制开关Q1的合闸控制回路中设置有第二充电开关Q3的常开触点。 

利用上述大容量移相整流变压器励磁涌流抑制装置进行励磁涌流抑制的方法，包括如下步骤： 

a.PLC闭合所述第一充电开关Q2，启动所述充电变压器T1； 

b.待所述充电变压器T1启动完成进入第一稳态状态后，PLC闭合所述第二充电开关Q3，启动所述大容量移相整流变压器T2； 

c.待所述大容量移相整流变压器T2启动完成进入第二稳态状态后，PLC闭合所述主控制开关Q1，将所述充电变压器T1旁路掉； 

d.经过第三延时时间t3=1s后，PLC断开所述第二充电开关Q3； 

e.经过第四延时时间t4=1s后，PLC断开所述第一充电开关Q2，至此启动过程完毕。 

在步骤b中，所述第一稳态状态是指第一延时时间t1为2s的状态。 

在步骤c中，所述第二稳态状态是指第二延时时间t2为2s的状态。 

本发明具有的优点和积极效果是：由于采用上述技术方案，大容量变压器的励磁涌流的抑制效果更加完善，同时由于变压器启动过程采用PLC控制，其操作更加方便；具有结构简单，维修方便，加工成本低、生产效率高等优点。 

附图说明

图1是本发明的电路原理图； 

图2是本发明通过PLC控制的电路原理图； 

图3是本发明PLC控制的控制流程图； 

图4是本发明各开关状态的时序图(1表示开关合闸，0表示开关分闸)。 

图中： 

Q1：主控制开关，Q2：第一充电开关(启动T1)，Q3：第二充电开关(启动T2)，T1：充电变压器，T2：大容量移相整流变压器； 

具体实施方式