一种保护快速动作的变压器直流偏磁治理装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种保护快速动作的变压器直流偏磁治理装置，包括主控模块、变压器、开关K1、开关K2、电容C、电流检测模块以及快速开关，所述主控模块为FPGA+PLC集成芯片，所述开关K1的一端以及开关K2的一端均与变压器绕组中性点连接，开关K1的另一端与电容C的一端以及快速开关的一端连接，快速开关的另一端、电容C的另一端以及开关K2的另一端均通过电流检测模块接地，开关K1、开关K2以及快速开关的控制端均与主控模块的IO控制端口连接，主控模块的采样端口与电流检测模块连接；本实用新型专利技术的优点在于：当发生变压器直流偏磁故障时，迅速减小直流偏磁对变压器的影响。速减小直流偏磁对变压器的影响。速减小直流偏磁对变压器的影响。

【技术实现步骤摘要】
一种保护快速动作的变压器直流偏磁治理装置


[0001]本技术涉及变压器
，更具体涉及一种保护快速动作的变压器直流偏磁治理装置。

技术介绍

[0002]特高压直流输电线路单极或双极不平衡运行时，变电站或升压站的变压器绕组流过直流电流，通过中性点流入大地，造成变压器铁芯工作的磁化曲线发生偏移，此现象为直流偏磁。直流偏磁现象会造成变压器振动、噪声和损耗增大，温度升高，甚至造成继电保护误动引起跳机。
[0003]传统的隔直装置控制单元采用PLC，但是PLC的实时性和稳定性较差，通过PLC一步步读取语言程序，从而实时性较差，当发生变压器直流偏磁故障时，由于实时性和稳定性较差并不能迅速减小直流偏磁对变压器的影响。

技术实现思路

[0004]本技术所要解决的技术问题在于现有技术变压器直流偏磁治理装置不能迅速减小直流偏磁对变压器的影响的问题。
[0005]本技术通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：一种保护快速动作的变压器直流偏磁治理装置，包括主控模块、变压器、开关K1、开关K2、电容C、电流检测模块以及快速开关，所述主控模块为FPGA+PLC集成芯片，所述开关K1的一端以及开关K2的一端均与变压器绕组中性点连接，开关K1的另一端与电容C的一端以及快速开关的一端连接，快速开关的另一端、电容C的另一端以及开关K2的另一端均通过电流检测模块接地，开关K1、开关K2以及快速开关的控制端均与主控模块的IO控制端口连接，主控模块的采样端口与电流检测模块连接。
[0006]本技术采用FPGA+PLC集成芯片进行控制，可以并行运行程序，从而获得更好的实时性和可用性，对程序的扫描周期比PLC的扫描周期快数千倍，当发生变压器直流偏磁故障时，迅速投入电容C，迅速减小直流偏磁对变压器的影响。
[0007]进一步地，所述保护快速动作的变压器直流偏磁治理装置还包括开关K3，所述开关K3的一端与开关K1的另一端连接，开关K3的另一端通过电流检测模块接地，开关K3的控制端与主控模块的一个IO控制端口连接。
[0008]更进一步地，所述电流检测模块为电流互感器。
[0009]更进一步地，所述电流互感器至少一个，所述电流互感器安装在快速开关的另一端、电容的另一端、开关K3的另一端以及开关K2的另一端与接地端之间的连线上。
[0010]进一步地，所述快速开关为晶闸管，所述晶闸管的栅极与FPGA+PLC集成芯片的一个IO控制端口连接。
[0011]本技术的优点在于：
[0012](1)本技术采用FPGA+PLC集成芯片进行控制，可以并行运行程序，从而获得更
好的实时性和可用性，对程序的扫描周期比PLC的扫描周期快数千倍，当发生变压器直流偏磁故障时，迅速投入电容C，迅速减小直流偏磁对变压器的影响。
[0013](2)本技术采用FPGA+PLC控制，具有开放、灵活、实时性高、稳定好的优势，若变压器发生单相短路故障，FPGA+PLC对程序的扫描周期比PLC的扫描周期快数千倍，大大缩短了快速开关和开关K3的工作时间，快速开关和开关k3快速动作，进行泄流，及时保护电容C。
附图说明
[0014]图1为本技术实施例所公开的一种保护快速动作的变压器直流偏磁治理装置的原理图。
具体实施方式
[0015]为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0016]如图1所示，一种保护快速动作的变压器2直流偏磁治理装置，包括主控模块1、变压器2、开关K1、开关K2、电容C、电流检测模块3以及快速开关4，所述电流检测模块3为电流互感器。所述主控模块1为FPGA+PLC集成芯片，所述开关K1的一端以及开关K2的一端均与变压器2绕组中性点连接，开关K1的另一端与电容C的一端以及快速开关4的一端连接，快速开关4的另一端、电容C的另一端以及开关K2的另一端均通过电流检测模块3接地，开关K1、开关K2以及快速开关4的控制端均与主控模块1的IO控制端口连接，主控模块1的采样端口与电流检测模块3连接。
[0017]继续参阅图1，所述保护快速动作的变压器2直流偏磁治理装置还包括开关K3，所述开关K3的一端与开关K1的另一端连接，开关K3的另一端通过电流检测模块3接地，开关K3的控制端与主控模块1的一个IO控制端口连接。
[0018]本实施例中，所述电流互感器至少一个，所述电流互感器安装在快速开关4的另一端、电容的另一端、开关K3的另一端以及开关K2的另一端与接地端之间的连线上。
[0019]本实施例中，所述快速开关4为晶闸管，所述晶闸管的栅极与FPGA+PLC集成芯片的一个IO控制端口连接。
[0020]本技术的工作过程为：变压器2正常运行时，开关K2闭合，变压器2绕组中性点直接接地，电流检测模块3实时检测中性点对地电流；当变压器2发生直流偏磁，电流检测模块3检测到中性点流过的直流电流达到主控模块1设置的第一电流阈值时，FPGA+PLC组成的主控模块1输出信号，开关K2断开，开关K1闭合，变压器2绕组中性点通过电容C接地，电容C通交流阻直流，对变压器2内的直流电流隔离；流过电流检测模块3的直流电流小于主控模块1设置的第二电流阈值时，开关K1断开，开关K2闭合；当变压器2发生单相短路时，快速开关4和开关K3迅速动作，短路电流通过快速开关4和开关k3流向大地，对电容进行保护。需要说明的是，本技术只保护硬件电路架构，对于主控模块1的控制逻辑以及程序设计内容
均不作保护。
[0021]通过以上技术方案，传统的隔直装置控制单元采用PLC，但是PLC的实时性和稳定性较差，本技术提供的装置采用FPGA+PLC控制，具有开放、灵活、实时性高、稳定好的优势；传统的PLC一步步读取语言程序，采用FPGA+PLC可以并行运行程序，使得FPGA+PLC具有并行扫描执行PLC程序的能力，从而获得更好的实时性和可用性。当发生变压器2直流偏磁故障时，迅速投入电容C，减小直流偏磁对变压器2的影响；当隔离装置投用时，若变压器2发生单相短路故障，FPGA+PLC对程序的扫描周期比PLC的扫描周期快数千倍，大大缩短了快速开关4和开关K3的工作时间，快速开关4和开关k3快速动作，进行泄流，及时保护电容C。
[0022]以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种保护快速动作的变压器直流偏磁治理装置，其特征在于，包括主控模块、变压器、开关K1、开关K2、电容C、电流检测模块以及快速开关，所述主控模块为FPGA+PLC集成芯片，所述开关K1的一端以及开关K2的一端均与变压器绕组中性点连接，开关K1的另一端与电容C的一端以及快速开关的一端连接，快速开关的另一端、电容C的另一端以及开关K2的另一端均通过电流检测模块接地，开关K1、开关K2以及快速开关的控制端均与主控模块的IO控制端口连接，主控模块的采样端口与电流检测模块连接。2.根据权利要求1所述的一种保护快速动作的变压器直流偏磁治理装置，其特征在于，还包括开关K3，所述开关K3的一端与开关K1的...

【专利技术属性】
技术研发人员：蓝东亮，李向东，赵淼，李飞，
申请(专利权)人：中国大唐集团科学技术研究院有限公司华东电力试验研究院，
类型：新型
国别省市：