CN102593861B - 一种配电变压器智能综合控制方法 - Google Patents

Abstract

一种配电变压器智能综合控制方法，属于电力***自动控制领域。具体步骤为：***自动检测变压器额定容量大小，分别检测当变压器T1的额定容量A等于、大于或小于B时，配电监控装置实时计算出各个变压器的负载大小，延时时间Δt后，如果还满足此条件，则确定由满足额定容量的变压器供电。与现有技术相比，能够根据负荷情况实现变压器的各种运行方式，使其变压器的损耗降到最低，达到其经济运行的目的，另外，在配电变压器上级电源故障时或上级故障消除后，此控制方法根据实际运行情况实现自动恢复供电的功能。

Description

一种配电变压器智能综合控制方法

技术领域

本发明涉及一种配电变压器智能综合控制方法，尤其涉及一种10kV配电变压器经济运行智能综合控制方法，属于电力***自动控制领域。

背景技术

现有的大量配电房负荷变化大，运行方式难以确定，当配电变压器上级电源出现故障时，影响低压用户的供电，或上级故障消除恢复供电后，低压不能自动恢复供电等诸多原因。国内安装了双变压器的配电房，无论是在单变运行、并列运行还是分列运行，都是手动控制，无法根据负荷的变化来实现变压器的自动和经济运行。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术存在的问题，针对电力管理部门对提高变压器经济运行的要求，提供一种能够智能监视和控制双变压器运行状态，保证供电可靠性和经济性的配电变压器智能综合控制方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该配电变压器智能综合控制方法，其特征在于：具体步骤如下：

步骤1：开始后，***自动检测变压器T1、T2的额定容量A、B的大小；当变压器T1、T2的额定容量相等即A=B时，执行步骤2至步骤8；当变压器T1、T2的额定容量不相等即A>B时，执行步骤9至步骤16；当变压器T1、T2的额定容量不相等即A<B时，执行步骤17至步骤24；

步骤2：当变压器T1、T2的额定容量相等即A=B时，配电监控装置实时计算出各个变压器的负载大小，如果变压器T1、T2总的实际运行视在功率A’+B’小于变压器T1的额定容量A，则延时时间△t；

步骤3：延时时间△t后，如果还满足变压器T1、T2总的实际运行视在功率A’+B’小于变压器T1的额定容量A的条件，则确定由变压器T1供电；

步骤4：判断变压器低压侧母联开关K5是否在分位；

步骤5：如果变压器低压侧母联开关K5在分位，判断变压器低压侧母联开关K5两侧的电压差是否在设定的范围内以及相位是否相同；

步骤6：当变压器低压侧母联开关K5两侧的电压差在设定的范围内并且相位相同时，合闸变压器低压侧母联开关K5，再分闸变压器T2低压侧开关K4，最后分闸变压器T2高压侧开关K2；

步骤7：如果变压器低压侧母联开关K5在合位，分闸变压器T2低压侧开关K4，最后分闸变压器T2高压侧开关K2；

步骤8：如果变压器T1、T2总的实际运行视在功率A<A'+B'<A+B时，判断变压器低压侧母联开关K5是否在分位，如果在分位则合闸变压器低压侧母联开关K5；

步骤9：当变压器T1、T2的额定容量不相等即A>B时，配电监控装置实时计算出各个变压器的负载大小，如果变压器T1、T2总的实际运行视在功率A’+B’小于变压器T2的额定容量B，则延时时间△t；

步骤10：延时时间△t后，如果还满足变压器T1、T2总的实际运行视在功率A’+B’小于变压器T2的额定容量B的条件，则确定由变压器T2供电；

步骤11：判断变压器低压侧母联开关K5是否在分位；

步骤12：如果变压器低压侧母联开关K5在分位，判断变压器低压侧母联开关K5两侧的电压差是否在设定的范围内以及相位是否相同；

步骤13：当变压器低压侧母联开关K5两侧的电压差在设定的范围内并且相位相同时，合闸变压器低压侧母联开关K5，再分闸变压器T1低压侧开关K3，最后分闸变压器T1高压侧开关K1；

步骤14：如果变压器T1、T2总的实际运行视在功率B<A'+B'≤A时，判断变压器低压侧母联开关K5是否在合位，如果在分位则合闸变压器低压侧母联开关K5；

步骤15：再分闸变压器T2低压侧开关K4，最后分闸变压器T2高压侧开关K2；

步骤16：如果变压器T1、T2总的实际运行视在功率A<A'+B'<A+B时，判断变压器低压侧母联开关K5是否在分位，如果在分位则合闸变压器低压侧母联开关K5；

步骤17：当变压器T1、T2的额定容量不相等即A<B时，配电监控装置实时计算出各个变压器的负载大小，如果变压器T1、T2总的实际运行视在功率A’+B’小于变压器T1的额定容量A，则延时时间△t；

步骤18：延时时间△t后，如果还满足变压器T1、T2总的实际运行视在功率A’+B’小于变压器T1的额定容量A，则确定由变压器T1供电；

步骤19：判断变压器低压侧母联开关K5是否在分位；

步骤20：如果变压器低压侧母联开关K5在分位，判断变压器低压侧母联开关K5两侧的电压差是否在设定的范围内以及相位是否相同；

步骤21：当变压器低压侧母联开关K5两侧的电压差在设定的范围内并且相位相同时，合闸变压器低压侧母联开关K5，再分闸变压器T2低压侧开关K4，最后分闸变压器T2高压侧开关K2；

步骤22：如果变压器T1、T2总的实际运行视在功率满足A<A’+B’≤B时，判断变压器低压侧母联开关K5是否在分位，如果在分位则合闸变压器低压侧母联开关K5；

步骤23：再分闸变压器T1低压侧开关K3，最后分闸变压器T1高压侧开关K1；

步骤24：如果变压器T1、T2总的实际运行视在功率满足B<A'+B'<A+B时，判断变压器低压侧母联开关K5是否在分位，如果在分位则合闸变压器低压侧母联开关K5即可。

工作原理

在低压侧检测到失压后跳闸，根据失压跳闸信号启动逻辑关系检测配电变压器高压侧电压，在设定的时间内，如果高压侧恢复供电并且低压侧投入了重合闸功能，监控装置则启动低压侧的合闸开关，恢复供电。

在两台变压器T1、T2分列运行时，如果一台变压器高压侧断电，此时启动低压母联备投功能，母联备投的条件是合闸低压母联后总的负荷低于带电侧配变的额定负荷，否则不能备投变压器低压侧母联开关。

当在单变运行时，带负荷的配电变压器高压侧失电，并且热备用的配电变压器中投入了备投功能，如果热备用配电变压器的额定容量大于实际负荷数值时，则启动热备用配电变压器的高低压开关合闸以及变压器低压侧母联开关的合闸命令，短时间内实现恢复供电。

两台变压器T1、T2在非故障情况下运行时，监控装置实时计算两台变压器T1、T2各自的负荷和损耗数据，根据这些数据和变压器的额定容量来设计出逻辑控制使配变运行在最经济的情况下。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：将该控制方法设计到一监控装置内，安装到一小区试用，通过一年的试运行，该小区在没有改造前采用两台变压器T1、T2独立运行方式或一台运行，一台热备用方式，特别是在两台变压器T1、T2分列运行又是小负荷的情况下，通过此控制方法使功率因数达到预定的目标值（0.95），通过改造，一年可节电大约1万度，可节约费用5000余元，4年可收回投资。

当出现故障时，能够在较短的时间内自动恢复供电，且无需供电人员亲自跑到现场进行人工操作，真正实现了可靠、安全、经济运行。

附图说明

图1：某小区配电房双变压器一次接线原理图。

图2：本发明的配电变压器智能综合控制方法逻辑流程图。

图1中：T1、T2变压器；A、变压器T1的额定容量；B、变压器T2的额定容量；K1、K2变压器高压侧开关；K3、K4变压器低压侧开关；K5变压器低压侧母联开关；VT1-VT2高压侧电压传感器；VT3-VT4低压侧电压传感器；CT1-CT2高压侧电流传感器；CT3-CT4低压侧电流传感器；A'是A侧变压器T1的实际运行视在功率；B'是B侧变压器T2的实际运行视在功率。

具体实施例

以下结合附图1-2对本发明的配电变压器智能综合控制方法作进一步说明：

如图1所示：

某小区配电房由变压器高压侧开关K1、K2，变压器低压侧开关K3、K4，变压器低压侧母联开关K5，变压器T1、T2，高压侧电压传感器VT1-VT2，低压侧电压传感器VT3-VT4，高压侧电流传感器CT1-CT2和低压侧电流传感器CT3-CT4组成。

如图2所示：

可根据现场负荷的实际情况，自动调整变压器的运行方式，分为单变压器运行、双变压器分列运行、双变压器并列运行。

本发明的配电变压器智能综合控制方法，具体步骤如下：

步骤1：开始后，***自动检测变压器T1、T2的额定容量A、B的大小；

步骤2：当变压器T1、T2的额定容量相等即A=B时，配电监控装置实时计算出各个变压器的负载大小，如果变压器T1、T2总的实际运行视在功率A’+B’小于变压器T1的额定容量A，则延时时间△t（△t时间单位为分钟，具体时间由用户视情况自定）；

步骤3：延时时间△t后，如果还满足变压器T1、T2总的实际运行视在功率A’+B’小于变压器T1的额定容量A的条件，则确定由变压器T1供电；

步骤4：判断变压器低压侧母联开关K5是否在分位；

步骤5：如果变压器低压侧母联开关K5在分位，判断变压器低压侧母联开关K5两侧的电压差是否在设定的范围内以及相位是否相同；

步骤6：当变压器低压侧母联开关K5两侧的电压差在设定的范围内并且相位相同时，合闸变压器低压侧母联开关K5，再分闸B侧的变压器低压侧开关K4，最后分闸B侧的变压器高压侧开关K2；

步骤7：如果变压器低压侧母联开关K5在合位，分闸B侧的变压器低压侧开关K4，最后分闸B侧的变压器高压侧开关K2；

步骤8：如果变压器T1、T2总的实际运行视在功率A<A'+B'<A+B时，判断变压器低压侧母联开关K5是否在分位，如果在分位则合闸变压器低压侧母联开关K5；

步骤9：当变压器T1、T2的额定容量不相等即A>B时，配电监控装置实时计算出各个变压器的负载大小，如果变压器T1、T2总的实际运行视在功率A’+B’小于变压器T2的额定容量B，则延时时间△t；

步骤10：延时时间△t后，如果还满足变压器T1、T2总的实际运行视在功率A’+B’小于变压器T2的额定容量B的条件，则确定由变压器T2供电；

步骤11：判断变压器低压侧母联开关K5是否在分位；

步骤12：如果变压器低压侧母联开关K5在分位，判断变压器低压侧母联开关K5两侧的电压差是否在设定的范围内以及相位是否相同；

步骤13：当变压器低压侧母联开关K5两侧的电压差在设定的范围内并且相位相同时，合闸变压器低压侧母联开关K5，再分闸A侧的变压器低压侧开关K3，最后分闸A侧的变压器高压侧开关K1；

步骤14：如果变压器T1、T2总的实际运行视在功率B<A'+B'≤A时，判断变压器低压侧母联开关K5是否在分位，如果在分位则合闸变压器低压侧母联开关K5；

步骤15：再分闸B侧的变压器低压侧开关K4，最后分闸B侧的变压器高压侧开关K2；

步骤16：如果变压器T1、T2总的实际运行视在功率A<A'+B'<A+B时，判断变压器低压侧母联开关K5是否在分位，如果在分位则合闸变压器低压侧母联开关K5；

步骤17：当变压器T1、T2的额定容量不相等即A<B时，配电监控装置实时计算出各个变压器的负载大小，如果变压器T1、T2总的实际运行视在功率A’+B’小于变压器T1的额定容量A，则延时时间△t；

步骤18：延时时间△t后，如果还满足变压器T1、T2总的实际运行视在功率A’+B’小于变压器T1的额定容量A，则确定由变压器T1供电；

步骤19：判断变压器低压侧母联开关K5是否在分位；

步骤20：如果变压器低压侧母联开关K5在分位，判断变压器低压侧母联开关K5两侧的电压差是否在设定的范围内以及相位是否相同；

步骤21：当变压器低压侧母联开关K5两侧的电压差在设定的范围内并且相位相同时，合闸变压器低压侧母联开关K5，再分闸B侧的变压器低压侧开关K4，最后分闸B侧的变压器高压侧开关K2；

步骤22：如果变压器T1、T2总的实际运行视在功率满足A<A’+B’≤B时，判断变压器低压侧母联开关K5是否在分位，如果在分位则合闸变压器低压侧母联开关K5；

步骤23：再分闸A侧的变压器低压侧开关K3，最后分闸A侧的变压器高压侧开关K1；

步骤24：如果变压器T1、T2总的实际运行视在功率满足B<A'+B'<A+B时，判断变压器低压侧母联开关K5是否在分位，如果在分位则合闸变压器低压侧母联开关K5即可。

将该控制方法设计到一监控装置内，安装到一小区试用，通过该监控装置的低压重合功能可缩短高压线路由于瞬时故障引起停电，而当高压恢复供电后低压用户的自动供电工作，以一台630kVA配变带70%的负荷为例计算，通过安装该监控装置比没有安装该监控装置前靠人工恢复供电可平均提早40分钟供电，每次可多供电量约300千瓦时。

通过该监控装置的低压备自投功能可大幅度提高由于10kV故障引起的低压用户停电时间。安装此监控装置后比没有安装前可平均提前1.5小时恢复低压用户的供电。以一台630kVA配变带58%的负荷为例，每次可多供电量约870千瓦时。

该小区在没有改造前采用两台变压器T1、T2独立运行方式或一台运行，一台热备用方式，特别是在两台变压器T1、T2分列运行又是小负荷的情况下，通过此控制方法使功率因数达到预定的目标值（0.95），通过改造，一年可节电大约1万度，可节约费用5000余元，4年可收回投资。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (1)

1.一种配电变压器智能综合控制方法，其特征在于：具体步骤如下：

步骤1：开始后，***自动检测变压器T1、T2的额定容量A、B的大小；当变压器T1、T2的额定容量相等即A=B时，执行步骤2至步骤8；当变压器T1、T2的额定容量不相等即A>B时，执行步骤9至步骤16；当变压器T1、T2的额定容量不相等即A<B时，执行步骤17至步骤24；

步骤2：当变压器T1、T2的额定容量相等即A=B时，配电监控装置实时计算出各个变压器的负载大小，如果变压器T1、T2总的实际运行视在功率A’+B’小于变压器T1的额定容量A，则延时时间△t；

步骤3：延时时间△t后，如果还满足变压器T1、T2总的实际运行视在功率A’+B’小于变压器T1的额定容量A的条件，则确定由变压器T1供电；

步骤4：判断变压器低压侧母联开关K5是否在分位；

步骤5：如果变压器低压侧母联开关K5在分位，判断变压器低压侧母联开关K5两侧的电压差是否在设定的范围内以及相位是否相同；

步骤6：当变压器低压侧母联开关K5两侧的电压差在设定的范围内并且相位相同时，合闸变压器低压侧母联开关K5，再分闸变压器T2低压侧开关K4，最后分闸变压器T2高压侧开关K2；

步骤7：如果变压器低压侧母联开关K5在合位，分闸变压器T2低压侧开关K4，最后分闸变压器T2高压侧开关K2；

步骤8：如果变压器T1、T2总的实际运行视在功率A<A'+B'<A+B时，判断变压器低压侧母联开关K5是否在分位，如果在分位则合闸变压器低压侧母联开关K5；

步骤9：当变压器T1、T2的额定容量不相等即A>B时，配电监控装置实时计算出各个变压器的负载大小，如果变压器T1、T2总的实际运行视在功率A’+B’小于变压器T2的额定容量B，则延时时间△t；

步骤10：延时时间△t后，如果还满足变压器T1、T2总的实际运行视在功率A’+B’小于变压器T2的额定容量B的条件，则确定由变压器T2供电；

步骤11：判断变压器低压侧母联开关K5是否在分位；

步骤12：如果变压器低压侧母联开关K5在分位，判断变压器低压侧母联开关K5两侧的电压差是否在设定的范围内以及相位是否相同；

步骤13：当变压器低压侧母联开关K5两侧的电压差在设定的范围内并且相位相同时，合闸变压器低压侧母联开关K5，再分闸变压器T1低压侧开关K3，最后分闸变压器T1高压侧开关K1；

步骤14：如果变压器T1、T2总的实际运行视在功率B<A'+B'≤A时，判断变压器低压侧母联开关K5是否在合位，如果在分位则合闸变压器低压侧母联开关K5；

步骤15：再分闸变压器T2低压侧开关K4，最后分闸变压器T2高压侧开关K2；

步骤16：如果变压器T1、T2总的实际运行视在功率A<A'+B'<A+B时，判断变压器低压侧母联开关K5是否在分位，如果在分位则合闸变压器低压侧母联开关K5；

步骤17：当变压器T1、T2的额定容量不相等即A<B时，配电监控装置实时计算出各个变压器的负载大小，如果变压器T1、T2总的实际运行视在功率A’+B’小于变压器T1的额定容量A，则延时时间△t；

步骤18：延时时间△t后，如果还满足变压器T1、T2总的实际运行视在功率A’+B’小于变压器T1的额定容量A，则确定由变压器T1供电；

步骤19：判断变压器低压侧母联开关K5是否在分位；

步骤20：如果变压器低压侧母联开关K5在分位，判断变压器低压侧母联开关K5两侧的电压差是否在设定的范围内以及相位是否相同；

步骤21：当变压器低压侧母联开关K5两侧的电压差在设定的范围内并且相位相同时，合闸变压器低压侧母联开关K5，再分闸变压器T2低压侧开关K4，最后分闸变压器T2高压侧开关K2；

步骤22：如果变压器T1、T2总的实际运行视在功率满足A<A’+B’≤B时，判断变压器低压侧母联开关K5是否在分位，如果在分位则合闸变压器低压侧母联开关K5；

步骤23：再分闸变压器T1低压侧开关K3，最后分闸变压器T1高压侧开关K1；

步骤24：如果变压器T1、T2总的实际运行视在功率满足B<A'+B'<A+B时，判断变压器低压侧母联开关K5是否在分位，如果在分位则合闸变压器低压侧母联开关K5即可。

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