一种降低发电厂启备变空载损耗的系统及方法与流程

1.本发明涉及发电侧系统技术领域，具体涉及一种降低发电厂启备变空载损耗的系统及方法。


背景技术：

2.发电厂启备变一直采用热备用的运行状态，一是存在空载损耗，二是对于多数发电厂来说，启备变使用的是电网购买的工业电，电价高于厂内自用电，存在明显的电价差，若改为冷备用，经济效益明显。但是启备变涉及厂用电安全运行，采用热备运行有较高的可靠性；启备变改为冷备用运行方式，虽然降低了空载损耗，但增加了运行风险。


技术实现要素：

3.为了克服以上技术问题，本发明的目的在于提供一种降低发电厂启备变空载损耗的系统及方法，一方面可以通过使启备变采用冷备用的方式来降低变压器自身空载损耗和冷却系统的运行损耗，另一方面可以保证厂用电源系统的安全稳定，不会因为启备变采用冷备用方式而增加隐患。
4.为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
5.一种降低发电厂启备变空载损耗的系统，包括高压厂用变压器4，高压厂用变压器4的高压侧与高压厂用变压器4高压侧断路器5相连接，低压侧与厂用进线断路器6相连接，高压厂用变压器4上电量和非电量信息通过高压厂用变压器4保护柜8采集；
6.启备变1的高压侧与启备变高压侧断路器2相连接，低压侧与启备变备用进线断路器3相连接，启备变1上电量和非电量信息通过启备变保护柜7采集；
7.所述启备变保护柜7和高压厂用变压器4保护柜8均连接快切装置9，快切装置9连接有励磁涌流抑制器10。
8.所述启备变备用进线断路器2和厂用进线断路器6与厂用母线12相连接，快切装置9上设置有启备变风冷装置11。
9.所述启备变保护柜7的保护动作出口与启备变高压侧断路器2相连接，信息报警出口与快切装置9相连接。
10.所述高压厂用变压器4保护柜8的保护动作出口与高压厂用变压器4高压侧断路器5相连接，信息报警出口与快切装置9相连接。
11.所述快切装置9的启备变高压侧断路器2自动合闸指令经过励磁涌流抑制器10再出口至启备变高压侧断路器2。
12.所述快切装置9发出合分闸指令出口至启备变备用进线断路器3、厂用进线断路器6。
13.所述启备变高压侧断路器2、备用进线断路器3、厂用进线断路器6的开关辅助触点接入快切装置9。
14.一种降低发电厂启备变空载损耗系统的使用方法，包括以下步骤；
15.步骤1，启备变1为冷备用，高压厂用变压器4为工作状态，启备变风冷装置11为停止状态，当手动启动切换时，确认无启备变保护柜7报警信号，快切装置9执行并联自动切换，首先发启备变高压侧断路器2合闸指令至励磁涌流抑制器10进行判断，由励磁涌流抑制器10判断合闸时机控制合入启备变高压侧断路器2，快切装置9接收到启备变高压侧断路器2的辅助触点后判断已合闸发出合备用进线断路器3的指令，并列正确无误后延时自动跳开厂用进线断路器6，如果超时(并联自动跳闸延时)而未跳开，快切装置9启动去耦合功能，确认启备变高压侧断路器2和备用进线断路器3均已合入后启动启备变风冷装置，厂用母线12转由启备变1供电；
16.步骤2，启备变1为冷备用，高压厂用变压器4为工作状态，启备变风冷装置11为停止状态，当手动启动切换时，确认无启备变保护柜7报警信号，快切装置9执行并联半自动切换，首先发启备变高压侧断路器2合闸指令至励磁涌流抑制器10进行判断，由励磁涌流抑制器10判断合闸时机控制合入启备变高压侧断路器2，快切装置9接收到启备变高压侧断路器2的辅助触点后判断已合闸发出合备用进线断路器3的指令，并列正确无误后延时等待手动跳开厂用进线断路器6，如果超时(并联半自动自动跳闸延时)而未跳开，快切装置9启动去耦合功能，确认启备变高压侧断路器2和备用进线断路器3均已合入后启动启备变风冷装置，厂用母线12转由启备变1供电；
17.步骤3，启备变1为热备用，高压厂用变压器4为工作状态，启备变风冷装置11为停止状态，确认无启备变保护柜7报警信号，当手动启动切换时，确认无启备变保护柜7报警信号，快切装置9执行自动并联切换，首先发出合备用进线断路器3的指令，并列正确无误延时自动跳开厂用进线断路器，如果超时(并联自动跳闸延时)而未跳开，快切装置9启动去耦合功能，确认启备变高压侧断路器2和备用进线断路器3均已合入后启动启备变风冷装置，厂用母线12转由启备变1供电；
18.步骤4，启备变1为热备用，高压厂用变压器4为工作状态，启备变风冷装置11为停止状态，确认无启备变保护柜7报警信号，当手动启动切换时，确认无启备变保护柜7报警信号，快切装置9执行半自动并联切换，首先发出合备用进线断路器3的指令，并列正确无误延时等待手动跳开厂用进线断路器6，如果超时(并联半自动跳闸延时)而未跳开，快切装置9启动去耦合功能，确认启备变高压侧断路器2和备用进线断路器3均已合入后启动启备变风冷装置，厂用母线12转由启备变1供电；
19.步骤5，启备变1为冷备用，高压厂用变压器4为工作状态，启备变风冷装置11为停止状态，当手动启动切换时，确认无启备变保护柜7报警信号，快切装置9执行串联切换，首先跳开厂用进线断路器，然后发启备变高压侧断路器2合闸指令至励磁涌流抑制器10进行判断，由励磁涌流抑制器10判断合闸时机控制合入启备变高压侧断路器2，快切装置9接收到启备变高压侧断路器2的辅助触点后判断已合闸并且判断切换条件满足后发出合备用进线断路器3的指令，确认启备变高压侧断路器2和备用进线断路器3均已合入后启动启备变风冷装置，厂用母线12转由启备变1供电；
20.步骤6，启备变1为冷备用，高压厂用变压器4为工作状态，启备变风冷装置11为停止状态，当手动启动切换时，确认无启备变保护柜7报警信号，快切装置9执行串联切换，首先跳开厂用进线断路器6，然后判断切换条件满足后发出合备用进线断路器3的指令，确认启备变高压侧断路器2和备用进线断路器3均已合入后启动启备变风冷装置，厂用母线12转
由启备变1供电；
21.步骤7，启备变1为冷备用，高压厂用变压器4为工作状态，启备变风冷装置11为停止状态，当手动启动切换时，确认无启备变保护柜7报警信号，快切装置9执行快速(同期、残压)切换，首先跳开厂用进线断路器6，然后发启备变高压侧断路器2合闸指令至励磁涌流抑制器10进行判断，由励磁涌流抑制器10判断合闸时机控制合入启备变高压侧断路器2，快切装置9接收到启备变高压侧断路器2的辅助触点后判断已合闸并且判断切换条件满足后发出合备用进线断路器的指令，确认启备变高压侧断路器2和备用进线断路器3均已合入后启动启备变风冷装置，厂用母线12转由启备变1供电；
22.步骤8，启备变1为冷备用，高压厂用变压器4为工作状态，启备变风冷装置11为停止状态，当手动启动切换时，确认无启备变保护柜7报警信号，快切装置9执行快速(同期、残压)切换，首先跳开厂用进线断路器6，然后判断切换条件满足后发出合备用进线断路器3的指令，确认启备变高压侧断路器2和备用进线断路器3均已合入后启动启备变风冷装置，厂用母线12转由启备变1供电；
23.步骤9，启备变1为冷备用，高压厂用变压器4为工作状态，启备变风冷装置11为停止状态，当由高压厂用变压器保护柜7保护动作启动快切装置9，或者由于开关偷跳造成厂用母线12低压造成启动快切装置9时，确认无启备变保护柜7报警信号，首先发跳开厂用进线断路器6的指令，然后发启备变高压侧断路器2合闸指令至励磁涌流抑制器10进行判断，由励磁涌流抑制器10判断合闸时机控制合入启备变高压侧断路器2，快切装置9接收到启备变高压侧断路器2的辅助触点后判断已合闸并且判断切换条件满足后发出合备用进线断路器3的指令，确认启备变高压侧断路器2和备用进线断路器3均已合入后启动启备变风冷装置，厂用母线12转由启备变1供电；
24.步骤10，启备变1为工作状态，高压厂用变压器4为热备用，启备变风冷装置11为工作状态，手动启动快切装置9后，确认无高压厂用变压器保护柜8报警信号，快切装置9执行并联切换，首先发合入厂用进线断路器6的指令，并列正确无误后自动跳开备用进线断路器3，如果超时(并联自动跳闸延时)而未跳开，快切装置9启动去耦合功能，确认备用进线断路器3后发出停止启备变风冷装置的指令，厂用母线12转由高压厂用变压器4供电，启备变1为热备用，需要将启备变转为冷备用时，手动将启备变高压侧断路器2跳开，其他切换方式如并联半自动、串联、同时切换的步骤可参照进行。
25.本发明的有益效果：
26.本发明通过励磁涌流抑制器与快切装置的配合，并且对快切装置功能进行完善，可以可靠实现启备变由热备用转为冷备用，并且由快切装置控制启备变风冷装置的启停，降低启备变热备用时空载损耗和启备变风冷装置的运行损耗。
附图说明
27.图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
28.下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
29.如图1所示：一种降低发电厂启备变空载损耗的系统，包括启备变1、启备变高压侧
断路器2、备用进线断路器3、快切装置9、励磁涌流抑制器10、启备变风冷装置11、启备变保护柜7、高压厂用变压器4、高压厂用变压器4高压侧断路器5、厂用进线断路器6、高压厂用变压器4保护柜8、厂用母线12。
30.启备变1高压侧与启备变高压侧断路器2相连接，低压侧与启备变备用进线断路器3相连接。高压厂用变压器4高压侧与高压厂用变压器4高压侧断路器5相连接，低压侧与厂用进线断路器6相连接。启备变保护柜7采集启备变1电量和非电量信息进行逻辑判断，保护动作出口与启备变高压侧断路器2相连接，信息报警出口与快切装置9相连接。高压厂用变压器4保护柜8采集高压厂用变压器44电量和非电量信息进行逻辑判断，保护动作出口与高压厂用变压器4高压侧断路器5相连接，信息报警出口与快切装置9相连接。励磁涌流抑制器10采集启备变1电量信息进行逻辑判断，快切装置9的启备变高压侧断路器2自动合闸指令经过励磁涌流抑制器10再出口至启备变高压侧断路器2。快切装置9采集高压厂用变压器44和启备变1的电量信息，并采集启备变保护柜7和高压厂用变压器4保护柜8的信息报警出口进行综合逻辑判断，发出合分闸指令出口至启备变备用进线断路器3、厂用进线断路器6。
31.启备变高压侧断路器2、备用进线断路器3、厂用进线断路器6的开关辅助触点接入快切装置9。快切装置9可以发出启动、停止指令至启备变风冷装置11。启备变备用进线断路器2和厂用进线断路器6与厂用母线12相连接。
32.励磁涌流抑制器10通过变压器空载合闸的电压角度，即可有效抑制励磁涌流的大小。其主要原理为：变压器外加电源电压的波形与主磁通波形一致的，但超前90
°
，因此通过测量电压的波形就可以得到主磁通的波形，进而通过测量断电电压时刻的波形可以获取断电时剩磁的极性。然后控制断路器的合闸时机，使得变压器空投上电时产生的偏磁与剩磁极性相反，再与稳态磁通共同作用，使得总磁通低于变压器的饱和磁通，即可抑制涌流，并可以防止启备变差动保护由于冲击启备变产生励磁涌流而造成误动的情况。
33.快切装置9经启备变高压侧断路器2和启备变备用进线断路器3的位置触点进行判别，只有当启备变高压侧断路器2和启备变备用进线断路器3均合入时，才发出启动指令至启备变风冷装置11对启备变油路进行冷却，启备变冷备用或者热备用时由于没有负载电流，发热量较小，可不进行冷却。
34.一种降低发电厂启备变空载损耗的系统的方法，包括以下步骤：
35.步骤1，启备变1为冷备用，高压厂用变压器4为工作状态，启备变风冷装置11为停止状态。当手动启动切换时，确认无启备变保护柜7报警信号，快切装置9执行并联自动切换。首先发启备变高压侧断路器2合闸指令至励磁涌流抑制器10进行判断，由励磁涌流抑制器10判断合闸时机控制合入启备变高压侧断路器2，快切装置9接收到启备变高压侧断路器2的辅助触点后判断已合闸发出合备用进线断路器3的指令，并列正确无误后延时自动跳开厂用进线断路器6，如果超时(并联自动跳闸延时)而未跳开，快切装置9启动去耦合功能，确认启备变高压侧断路器2和备用进线断路器3均已合入后启动启备变风冷装置，厂用母线转12由启备变1供电。
36.步骤2，启备变1为冷备用，高压厂用变压器4为工作状态，启备变风冷装置11为停止状态，当手动启动切换时，确认无启备变保护柜7报警信号，快切装置9执行并联半自动切换，首先发启备变高压侧断路器2合闸指令至励磁涌流抑制器10进行判断，由励磁涌流抑制器10判断合闸时机控制合入启备变高压侧断路器2，快切装置9接收到启备变高压侧断路器
2的辅助触点后判断已合闸发出合备用进线断路器3的指令，并列正确无误后延时等待手动跳开厂用进线断路器6，如果超时(并联半自动自动跳闸延时)而未跳开，快切装置9启动去耦合功能，确认启备变高压侧断路器2和备用进线断路器3均已合入后启动启备变风冷装置，厂用母线12转由启备变1供电；
37.步骤3，启备变为1热备用，高压厂用变压器44为工作状态，启备变风冷装置11为停止状态，确认无启备变保护柜7报警信号，当手动启动切换时，确认无启备变保护柜7报警信号，快切装置9执行自动并联切换，首先发出合备用进线断路器3的指令，并列正确无误延时自动跳开厂用进线断路器6，如果超时(并联自动跳闸延时)而未跳开，快切装置9启动去耦合功能，确认启备变高压侧断路器2和备用进线断路器3均已合入后启动启备变风冷装置，厂用母线12转由启备变1供电；
38.步骤4，启备变1为热备用，高压厂用变压器4为工作状态，启备变风冷装置11为停止状态，确认无启备变保护柜7报警信号，当手动启动切换时，确认无启备变保护柜7报警信号，快切装置9执行半自动并联切换，首先发出合备用进线断路器3的指令，并列正确无误延时等待手动跳开厂用进线断路器6，如果超时(并联半自动跳闸延时)而未跳开，快切装置9启动去耦合功能，确认启备变高压侧断路器2和备用进线断路器3均已合入后启动启备变风冷装置，厂用母线12转由启备变1供电；
39.步骤5，启备变1为冷备用，高压厂用变压器4为工作状态，启备变风冷装置11为停止状态，当手动启动切换时，确认无启备变保护柜7报警信号，快切装置9执行串联切换，首先跳开厂用进线断路器6，然后发启备变高压侧断路器2合闸指令至励磁涌流抑制器10进行判断，由励磁涌流抑制器10判断合闸时机控制合入启备变高压侧断路器2，快切装置9接收到启备变高压侧断路器2的辅助触点后判断已合闸并且判断切换条件满足后发出合备用进线断路器3的指令，确认启备变高压侧断路器2和备用进线断路器3均已合入后启动启备变风冷装置，厂用母线12转由启备变1供电；
40.步骤6，启备变1为冷备用，高压厂用变压器4为工作状态，启备变风冷装置11为停止状态，当手动启动切换时，确认无启备变保护柜7报警信号，快切装置9执行串联切换，首先跳开厂用进线断路器6，然后判断切换条件满足后发出合备用进线断路器3的指令，确认启备变高压侧断路器2和备用进线断路器3均已合入后启动启备变风冷装置，厂用母线12转由启备变1供电；
41.步骤7，启备变1为冷备用，高压厂用变压器4为工作状态，启备变风冷装置为停止状态，当手动启动切换时，确认无启备变保护柜7报警信号，快切装置9执行快速(同期、残压)切换，首先跳开厂用进线断路器，然后发启备变高压侧断路器2合闸指令至励磁涌流抑制器10进行判断，由励磁涌流抑制器10判断合闸时机控制合入启备变高压侧断路器2，快切装置9接收到启备变高压侧断路器2的辅助触点后判断已合闸并且判断切换条件满足后发出合备用进线断路器的指令，确认启备变高压侧断路器2和备用进线断路器3均已合入后启动启备变风冷装置，厂用母线12转由启备变1供电；
42.步骤8，启备变1为冷备用，高压厂用变压器4为工作状态，启备变风冷装置11为停止状态，当手动启动切换时，确认无启备变保护柜7报警信号，快切装置9执行快速(同期、残压)切换，首先跳开厂用进线断路器6，然后判断切换条件满足后发出合备用进线断路器3的指令，确认启备变高压侧断路器2和备用进线断路器3均已合入后启动启备变风冷装置，厂
用母线12转由启备变1供电；
43.步骤9，启备变1为冷备用，高压厂用变压器4为工作状态，启备变风冷装置11为停止状态，当由高压厂用变压器4保护柜7保护动作启动快切装置9，或者由于开关偷跳造成厂用母线12低压造成启动快切装置9时，确认无启备变保护柜7报警信号，首先发跳开厂用进线断路器6的指令，然后发启备变高压侧断路器2合闸指令至励磁涌流抑制器10进行判断，由励磁涌流抑制器10判断合闸时机控制合入启备变高压侧断路器2，快切装置9接收到启备变高压侧断路器2的辅助触点后判断已合闸并且判断切换条件满足后发出合备用进线断路器3的指令，确认启备变高压侧断路器2和备用进线断路器3均已合入后启动启备变风冷装置，厂用母线12转由启备变1供电；
44.步骤10，启备变1为工作状态，高压厂用变压器4为热备用，启备变风冷装置11为工作状态，手动启动快切装置9后，确认无高压厂用变压器4保护柜8报警信号，快切装置9执行并联切换，首先发合入厂用进线断路器6的指令，并列正确无误后自动跳开备用进线断路器3，如果超时(并联自动跳闸延时)而未跳开，快切装置9启动去耦合功能，确认备用进线断路器3后发出停止启备变风冷装置的指令，厂用母线12转由高压厂用变压器4供电，启备变1为热备用，需要将启备变转为冷备用时，手动将启备变高压侧断路器2跳开，其他切换方式如并联半自动、串联、同时切换的步骤可参照进行。
45.快切装置9的电量逻辑不进行修改，定值中的延时设置可根据实际带载试验进行验证设置，确保不会造成重要辅机在厂用电切换过程中失电。为防止启备变冷备用状态时由于变压器自身故障造成切换失败，可对变压器加强巡视及定期进行手动切换转工作状态，在恶劣天气或时可转为热备用状态运行。
46.以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。