一种用于消除变压器合闸励磁涌流的静态断路器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型一种用于消除变压器合闸励磁涌流的静态断路器，涉及电力变压器领域。
【背景技术】
[0002]变压器是电力系统中进行能量转换的重要设备，在电力变换、输送、供用中广泛应用。变压器合闸时总是会产生较大幅值的励磁涌流，常常导致变压器保护动作而合闸失败，也因励磁涌流较大、谐波复杂而对系统及其它电力设备有不良影响，这是一个长期困扰电力部门的难题，尤其是冶金化工、轨道交通、高速铁路等行业部门中，变压器需要频繁投切的应用场合，励磁涌流的不利影响使电力供应可靠性大大降低，传统的直接合闸不可避免会产生励磁涌流。
【发明内容】
[0003]本实用新型提供一种用于消除变压器合闸励磁涌流的静态断路器，能够消除变压器合闸暂态过程中的励磁涌流，使变压器合闸成为一个稳定的过渡过程，从根本原理上彻底解决变压器合闸时巨大励磁涌流的技术难题。具有电压控制精确、输出稳定、响应时间短、适合快速合闸分闸、满足变压器正常带负载运行等优点。
[0004]本实用新型采取的技术方案为:
[0005]一种用于消除变压器合闸励磁涌流的静态断路器，包括高压主回路、控制器，控制器分别连接电压测量模块、电流测量模块、励磁调节模块。高压主回路由多组大功率电力电子器件通过串联、或者并联联接组成；串联联接用于实现较高的工作电压，并联联接用于实现较大的工作电流，电压测量模块包括电压互感器、电压变换及输入模块，所述电压测量模块用于测量变压器合闸侧系统电压。电流测量模块包括电流互感器、电流变换及输入模块，所述电流测量模块用于测量变压器绕组输入电流。控制器包括CPU模块、人机接口模块、并行光纤接口，CPU模块分别连接人机接口模块、并行光纤接口 ；控制器根据电压测量模块测量的电压，向励磁调节模块输出控制脉冲，调节高压主回路大功率电力电子器件组的导通角，控制其输出从O开始的快速增大的电流，作为变压器励磁电流。
[0006]所述电压变换及输入模块，包括电压变换器、运算放大器、采样保持及AD转换器，系统一次侧电压经过电压互感器、电压变换及输入模块后，转换为数字信号，读入CPU模块。
[0007]所述电流变换及输入模块，包括电流变换器、运算放大器、采样保持及AD转换器，系统主回路一次侧电流经过电流互感器、电流变换及输入模块后，转换为数字信号，读入(PU模块。
[0008]所述励磁调节模块由光敏元件构成，高压主回路的大功率电力电子器件组栅极控制部分，连接至控制器的并行光纤接口。
[0009]所述大功率电力电子器件为SCR、IGBT、IGCT或者GTO。
[0010]本实用新型一种用于消除变压器合闸励磁涌流的静态断路器，技术效果如下:
[0011]1)、高压主回路由如:SCR、IGBT, IGCT或者GTO等组成的电路构成，能够满足应用环境的负载能力、绝缘等级、电磁兼容等要求，该元件组在控制器调节下，输出从零开始迅速增大的变压器励磁电流，直到变压器绕组产生正常运行电压，完成合闸，之后变压器进入正常运行，控制器调节静态断路器元件组完全导通。
[0012]2)、能实现变压器的投入切除操作速度快而无暂态过程，根据变压器的结构和应用环境，该静态断路器用于消除变压器合闸励磁涌流。静态断路器可以是单相或者三相方式，既可以在完成投入后承担变压器负荷，也可以根据实际需求，在完成投入后由其他传统断路器承担变压器负荷而退出该静态断路器。
[0013]3)、完全消除变压器合闸励磁涌流，使变压器合闸操作不经过暂态过程，不对电网、变压器及其保护系统产生不良影响，同时该静态断路器也可以用于快速投切变压器，特别适合于需要频繁快速投切变压器的工业应用中。
[0014]4)、该静态断路器核心部分采用大功率电力电子器件组高压主回路和由计算机控制的励磁调节模块构成，满足运行环境所需绝缘及电磁兼容要求，结构紧凑、体积小、重量轻，并可以制作成移动式、车载式的轻便结构，适合工业批量生产。
[0015]5)、尚压主回路米用大功率电力电子电路，可提尚该静态断路器的响应速度和承担负荷的能力，适合于冶金化工、电力机车、高速铁路等复杂恶劣的电磁环境中的高可靠性频繁快速投切变压器的工业应用。
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型用于消除变压器合闸励磁涌流的静态断路器控制示意图。
[0017]图2为本实用新型静态断路器结构框图；图中电压变换及输入回路、电流变换及输入回路、运算放大器电路、采样保持及AD转换器构成电压和电流变换及输入模块电路；图中虚框部分所示为高压主回路和控制器模块，由高压主回路及其励磁调节模块、CPU模块、人机接口模块、并行光纤接口等部分构成，CPU系统的控制信号，通过并行光纤接口及光敏元件，向高压主回路大功率器件栅极发送控制脉冲，控制大功率器件的导通角，从而控制高压主回路输出电压、电流，在变压器投入时，控制主变压器励磁电流将按照预定的函数关系从O到大增加，实现消除励磁涌流的作用。
【具体实施方式】
[0018]如图1、图2所示，一种用于消除变压器合闸励磁涌流的静态断路器，包括:
[0019]1)、高压主回路、励磁调节模块:高压主回路由多组大功率电力电子器件通过串联、并联联接组成。串联联接可以实现较高的工作电压，并联联接可以实现较大的工作电流，大功率电力电子器件可以是SCR、IGBT, IGCT, GTO等；励磁调节模块是由光敏元件构成的大功率电力电子器件组栅极控制部分。
[0020]2)、控制器:控制器分别连接电压测量模块、电流测量模块、励磁调节模块；控制器通过光纤与励磁调节模块光敏元件连接，可以更好地解决高压绝缘、控制信号抗干扰等冋题；
[0021]3)、电压测量模块:电压测量模块包括电压互感器、电压变换及输入模块，