[实用新型]变压器中性点经断路器并联小电阻接地装置

说明书

技术领域

本实用新型属于电力系统变压器保护装置。

背景技术

随着我国长距离输电和电网规模的增大，各种因素对电网变压器、保护等设备的干扰越来越多；尤其是磁暴、直流输电、电压过高等原因导致的变压器铁芯饱和，将严重影响电网的安全运行。国内外多次发生磁暴在输电线路上引发地磁感应电流侵袭电网事件，比较典型的有地磁感应电流引发加拿大魁北克、瑞典马尔默等地区大停电，以及大量的电网变压器、输电线路和无功补偿设备的保护跳闸事故；国内广东、江苏、浙江等地也发现了大量的地磁感应电流侵袭电网事件，并以岭澳核电站地磁感应电流入侵事故最为典型。

地磁感应电流（GIC）会对电网中变压器、互感器、电抗器、电容器和继电保护等很多设备的正常运行带来一系列有害影响，对电网的安全、稳定运行构成威胁。由于GIC主要是通过中性点接地的变压器流入系统，因而，目前GIC的治理主要是从变压器入手，采取补偿、隔离和抑制等限制GIC的方法。上述探讨的GIC的补偿、隔离和抑制等方法，都存在变压器的中性点不能有效地接地，以及存在是否会影响电网的正常、安全运行等问题。

变压器中性点经小电阻接地在国内已经有广泛的应用，实践证明变压器中性点经小电阻接地能够有效抑制地磁感应电流的同时，不会影响电力系统运行的稳定性和安全，但存在的问题是电力系统发生短路故障时，短路电流流过中性点串联的小电阻，易烧毁串联小电阻。

发明内容

本实用新型提供一种变压器中性点经断路器并联小电阻接地装置，以解决地磁感应电流对电网中变压器产生影响以及变压器中性点串联小电阻易烧毁的问题。

本实用新型采取的技术方案是：霍尔电流互感器一端与变压器中性点的接地线连接、另一端与小电阻和断路器的并联接点连接，主控制器分别与该霍尔电流互感器和断路器电连接；

本实用新型所述主控制器的结构是：用于接收霍尔电流互感器二次输出数据的低通滤波器经模拟量/数据量转换器与CPU连接，该CPU还分别与时钟电路、键盘、存储器、电力系统数据采集端口、显示器连接，该CPU还经数据量/模拟量转换器、电压继电器与断路器QF连接，该CPU还经接收器与外部主PC机连接。

本实用新型所述小电阻的阻值是5~15欧姆。

本实用新型的优点是结构新颖，利用霍尔电流互感器实时检测流入变压器中性点的地磁感应电流，当电流达到或超过设置阈值时，启动串联在变压器中性点的断路器跳闸，将与之并联的小电阻串入变压器中性点，实现变压器中性点经小电阻运行，降低地磁感应电流，保证电力系统的安全。本装置在有效防治地磁感应电流的同时，可以实现用断路器保护小电阻的功能。

附图说明

图1是本实用新型的电路原理图；

图2是本实用新型主控制器的电路原理框图；

图3是本实用新型电源电路框图。

具体实施方式

霍尔电流互感器TA一端与变压器2中性点的接地线连接、另一端与小电阻R和断路器QF的并联接点连接，主控制器1分别与该霍尔电流互感器TA和断路器QF电连接；

本实用新型所述主控制器1的结构是：用于接收霍尔电流互感器二次输出数据的低通滤波器101经模拟量/数据量转换器102与CPU 103连接，该CPU还分别与时钟电路104、键盘105、存储器106、电力系统数据采集端口107、显示器108连接，该CPU还经数据量/模拟量转换器109、电压继电器110与断路器QF连接，该CPU还经接收器111与外部主PC机连接。

本实用新型所述小电阻R的阻值是5~15欧姆。

本实用新型在没有地磁感应电流GIC入侵时，断路器合闸，中性点可靠接地；当地磁感应电流入侵并超过设定阈值时，断路器跳闸，中性点经小电阻接地；在地磁感应电流低于设定阈值时，断路器合闸将并联小电阻短接，实现中性点有效接地；在系统发生短路故障时，断路器合闸将并联小电阻短路，保护小电阻。

本实用新型主控制器的主要功能有：（1）为霍尔电流互感器及主控制器自身提供电源，电源电路基本构成如图3所示，从变压器控制柜中取AC220V电压，经AC/DC模块输出+12V电压，经电源线路给霍尔互感器供电，DC12V电压经7805稳压电路降压为DC5V电压，供给主控制器电源。（2）接收霍尔电流互感器的二次输出数据，霍尔电流互感器的输出数据通过数据线经过低通滤波器滤波送到模拟量/数据量转换器（A/D），将模拟信号转化成数字信号，并送给CPU主系统，CPU主系统进行接收、记录，并上传数据到变电站控制中心中的监控PC机，在那里实现数据分析、存储、生成报表并打印等功能。（3）当检测到地磁感应电流超过设定阈值时，检测断路器处于合闸运行状态，启动断路器跳闸；如果在地磁感应电流超限时检测到断路器处于分闸状态，保持断路器运行在分闸状态；当地磁感应电流低于设定阈值时配合断路器状态检查功能时断路器运行在合闸状态。（4）通过电力系统数据采集端口获取电力系统保护数据，并配合电力系统继电保护的整定，在发生磁暴的同时，电力系统发生故障，优先执行电力系统继电保护对变压器中性点运行方式的要求，完成断路器运行状态的切换。（5）利用键盘实现参数设定功能。（6）显示功能。（7）数据存储。