专利名称：一种自动投切式变压器运行控制方法
技术领域：
本发明属于电力输运系统中的变压器保护技术领域，涉及一种自动投切的变压器后备保护控制技术，特别是一种自动投切式变压器运行控制方法。
背景技术：
目前，已经普遍使用的变压器后备保护测控装置和技术方法，其保护的主要功能有三段定时限复压闭锁(方向)过流保护；三段(方向)零序电流保护；间隙零序保护； 零序电压保护；过负荷保护(有载调压，通风启动)；复合 电压；PT断线报警；具有的液晶显示功能，使正常的信息及操作均可通过键盘和液晶显示来完成；可通过现场总线接口与自动化控制系统实现远方通讯；通过外发脉冲直接驱动断路器跳合闸线圈，实现对断路器的跳合闸操作；具有防跳回路；控制断路器分合功能和可在线整定出口矩阵等等。现有技术所具有的测控功能有12路遥信开入采集、装置遥信变位、事故遥信；正常断路器遥控分、 合闸操作；遥测采集量及计算P、Q、I(IA、IC、12、la、lb、Ic、10、IOs)、U (UA、UB、UC、UAB、 UBC、UCA、Ul、U2)、UO、F、COS Φ等模拟量；事件SOE记录等等。然而，目前的变压器后备保护测控技术不能基于变压器经济运行的原理进行变压器的自动投切。现有的电力系统中的供电一般采用双变压器供电模式，正常运行时，两台变压器分别给负载供电，两路负载间设置低压联络开关，当一台变压器出现故障时，低压联络开关合闸，由正常运行的变压器给所有负载供电，为保证供电可靠性，每台变压器容量都按总负载量计算。实际运行中的用电负载跟随季节和时间有较大波动，一天内的早中晚三个时间段用电负荷较大，其余十多个小时的时间变压器大多处于轻载运行状态，损失了大量电能。所以寻求设计一种带变压器经济运行功能的可自动投切式变压器保护与控制方法成为业内科学研究的追求目标。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，寻求设计一种变压器经济运行保护功能的自动投切式变压器运行控制方法，使电力输运系统能基于负荷的变化，根据变压器经济运行的理论，通过控制相应断路器的分合实现变压器的自动投切，从而使变压器自动运行于经济运行状态，达到节省能耗和延长变压器使用寿命的功效，实现对变压器的保护与控制。为了实现上述目的，本发明先选择现有的包括硬件和软件组成的电力输运系统， 增加设置有自动投切变压器的装置和功能，使电力输运系统中按电学原理接入四组断路器；然后使电力输运系统中的两台变压器按电学原理接入电力输运系统中，其实现自动投切式变压器运行控制的步骤为①接通电力输运系统的电路，使两台变压器处于供电运行状态；②分别对变压器线路中的电压和电流值进行采样；③依据所采样值的电压和电流值，按临界点值要求判断是否自动投切，如不需自动投切，则返回步骤②重新进行采样；如果需要自动投切，则投第三断路器并返回开关状态； ④判断第三断路器是否已投入运行，如果没有投入运行，则进行报警，如果第三断路器已投入运行，则切断第二断路器；⑤判断第二断路器是否已经切除，如果没切除，则进行报警，同时，切断第三断路器并返回开关状态，然后判断第三断路器是否切除，如果没切除则报警；如果第二断路器已切除，则再切除第一断路器；⑥判断第一断路器是否已经切除，如果已经切除，则准备变压器切除；如果第一断路器没能切除，则进行报警，同时，合上第二断路器并返回开关状态，如果第二断路器没能合闸则进行报警；如果第二断路器合上并返回开关状态，则切断第三断路器并返回开关状态，同时判断第三断路器是否切除，如没切除则报警。本发明的实现装置的CPU采用32位DSP数字信号处理器TMSF2811，作为完成保护和控制装置的核心部件，CPU主板与其它插件板相联系，完成AD转换、开关量采集、开关量输出、人机界面控制、EEPROM存取、时钟存取、通讯控制和抑制励磁涌流的功能，CPU主板采用四层印刷板及表面封装工艺，外观小巧、结构紧凑、提高保护系统的可靠性及抗干扰能力；开入板包括开关量输入处理电路，开关量输入处理电路完成对12路开关量采集的预处理，开入量包括开关位置、弹簧未储能、控制回路断线、远方操作闭锁、闭锁重合闸以及备用开入；SAMPLE采样板插件包括互感器板和信号调理板，主要完成对被保护线路的交流电压和电流的传感，调理和放大处理，将电力输运系统中的互感器的交流信号转换成符合AD 转换模块输入范围(0-3V)的电压信号，最终由AD转换模块完成数模转换；电源板包括电源电路，电源电路能为电力输运系统提供低压直流电源开关量输入输出用+24V电源、CPU和显示板用+5V电源；通讯模块集成在DSP控制板中，实现各个装置和部件之间，以及系统与控制平台之间数据通讯，便于整个电力输运系统的运行与管理；在使用现有的变压器后备保护测控装置的同时，在电力输运系统中加设基于变压器经济运行的自动投切装置，实现电力输运系统中的自动投切式变压器运行保护与控制功效。本发明与现有技术相比，可有效地实现变压器基于负荷的自动投切，使电力输运系统中的变压器处于经济运行状态，降低电力输运系统的运行成本，节约人力物力；迟滞原理的应用加大了变压器自动投切的成功率和保护与控制的可靠性；其控制原理简单，安全可靠，自动投切功能好，节省人力物力，降低能耗，延长变压器使用寿命。
图1为本发明的工作流程示意框图。图2为本发明的变压器运行控制线路连接结构原理示意图，其中包括第一变压器 1、第二变压器2、第一断路器3、第二断路器4、第三断路器5和第四断路器6。
具体实施例方式下面通过实施例并结合附图做进一步说明。实施例本实施例先选择好现有的电力输运系统，即包括硬件和软件的控制系统，并增加设置有自动投切变压器的装置和功能，在电力输运系统中按电学原理接入四组断路器，即第一、二、三和四断路器3、4、5和6;然 后使电力输运系统中的两台变压器按电学原理接入系统中并处于待运行状态，具体接入方式如附图2所示，其实现自动投切式变压器保护控制的步骤为①接通电力输运系统的电路，使两台变压器投入供电运行；②分别对变压器电路中的电压和电流值进行采样；③依据所采样值的电压和电流值，按临界点值要求判断是否自动投切，如不需自动投切，则返回步骤②，重新进行采样；如果需要自动投切，则投第三断路器5并返回开关状态；④判断第三断路器5是否已投入运行，如果没有投入运行，则进行报警，如果第三断路器5已投入运行，则切断第二断路器4 ；⑤判断第二断路器4是否已经切除，如果没切除，则进行报警，同时，切断第三断路器5并返回开关状态，然后判断第三断路器5是否切除，如果没切除则报警；如果第二断路器4已切除，则再切除第一断路器3 ；⑥判断第一断路器3是否已经切除，如果已经切除，则准备变压器切除；如果第一断路器3没能切除，则进行报警，同时，合上第二断路器4并返回开关状态，如果第二断路器 4没能合闸则进行报警；如果第二断路器4合上并返回开关状态，则切断第三断路器5并返回开关状态，同时判断第三断路器5是否切除，如没切除则报警。本实施例的实现装置的CPU采用32位DSP数字信号处理器TMSF2811，作为完成保护和控制装置的核心部件，CPU主板与其它插件板相联系，完成AD转换、开关量采集、开关量输出、人机界面控制、EEPROM存取、时钟存取、通讯控制和抑制励磁涌流的功能，CPU主板采用四层印刷板及表面封装工艺，外观小巧、结构紧凑、提高保护系统的可靠性及抗干扰能力；开入板包括开关量输入处理电路，开关量输入处理电路完成对12路开关量采集的预处理，开入量包括开关位置、弹簧未储能、控制回路断线、远方操作闭锁、闭锁重合闸以及备用开入；SAMPLE采样板插件包括互感器板和信号调理板，主要完成对被保护线路的交流电压和电流的传感，调理和放大处理，将电力输运系统中的互感器的交流信号转换成符合AD 转换模块输入范围(0-3V)的电压信号，最终由AD转换模块完成数模转换；电源板包括电源电路，电源电路能为电力输运系统提供低压直流电源开关量输入输出用+24V电源、CPU和显示板用+5V电源；通讯模块集成在DSP控制板中，实现各个装置和部件之间，以及系统与控制平台之间数据通讯，便于整个电力输运系统的运行与管理；在使用现有的变压器后备保护测控装置的同时，在电力输运系统中加设基于变压器经济运行的自动投切装置，实现电力输运系统中的自动投切式变压器运行保护与控制功效。
权利要求
1. 一种自动投切式变压器运行控制方法，先选择现有的包括硬件和软件组成的电力输运系统，增加设置有自动投切变压器的装置和功能，使电力输运系统中按电学原理接入四组断路器；然后使电力输运系统中的两台变压器按电学原理接入电力输运系统中，其特征在于实现自动投切式变压器运行控制的步骤为①接通电力输运系统的电路，使两台变压器处于供电运行状态；②分别对变压器线路中的电压和电流值进行采样；③依据所采样值的电压和电流值，按临界点值要求判断是否自动投切，如不需自动投切，则返回步骤②重新进行采样；如果需要自动投切，则投第三断路器并返回开关状态；④判断第三断路器是否已投入运行，如果没有投入运行，则进行报警，如果第三断路器已投入运行，则切断第二断路器；⑤判断第二断路器是否已经切除，如果没切除，则进行报警，同时，切断第三断路器并返回开关状态，然后判断第三断路器是否切除，如果没切除则报警；如果第二断路器已切除，则再切除第一断路器；⑥判断第一断路器是否已经切除，如果已经切除，则准备变压器切除；如果第一断路器没能切除，则进行报警，同时，合上第二断路器并返回开关状态，如果第二断路器没能合闸则进行报警；如果第二断路器合上并返回开关状态，则切断第三断路器并返回开关状态，同时判断第三断路器是否切除，如没切除则报警。
全文摘要
本发明属于电力输运系统中的变压器保护技术领域，涉及一种自动投切的变压器后备保护控制技术，特别是一种自动投切式变压器运行控制方法，先选择现有的包括硬件和软件组成的电力输运系统，增加设置有自动投切变压器的装置和功能，在电力输运系统中按电学原理接入四组断路器；然后使电力输运系统中的两台变压器按电学原理接入电力输运系统中，先对变压器电压电流值采样，再判断是否投切，分别按软件控制逻辑关系分别控制各断路器的工作，然后控制变压器的投切；其控制原理简单，安全可靠，自动投切性能好，节省人力物力，降低能耗，延长变压器使用寿命。
文档编号H02J3/38GK102347621SQ20111023987
公开日2012年2月8日 申请日期2011年8月19日 优先权日2011年8月19日
发明者刘志珍, 孙福鹏, 屈东明, 李广智, 由恒远, 穆晓鹏, 耿晓玲, 黎昊 申请人:青岛特锐德电气股份有限公司