一种针对抗短路能力的变压器调配方法及装置与流程

1.本发明涉及电力系统领域，尤其涉及一种针对抗短路能力的变压器调配方法及装置。


背景技术：

2.随着经济社会不断发展、用电需求持续增长，电网建设规模不断增大，电气联系愈发紧密，部分电区的电网短路电流水平逐年升高，甚至超标严重，已成为限制电网发展和制约运行方式的重要因素，严重影响电网的安全稳定运行。只有限制电网短路电流水平，保障电网设备安全可靠运行，才能提升电力供应能力。如果电网短路电流水平过高，流经变压器的短路电流过大，可能会导致变压器瓦斯保护误动，造成停电风险，危及电网设备和人身安全。电网公司每年会根据电网运行方式计算流经变压器短路电流水平，并与变压器短路电流设计值比较，找出抗短路能力不足变压器进行更新替换；直接新采购变压器进行更新替换，存在替换成本高、设备利用率低的问题。


技术实现要素：

3.本发明提供了一种针对抗短路能力的变压器调配方法及装置，以解决直接新采购变压器进行更新替换所造成的替换成本高和设备利用率低的技术问题。
4.为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种针对抗短路能力的变压器调配方法，包括：
5.采集第一变压器设备的台账数据，根据所述台账数据，获取所述第一变压器设备的短路电流设计值并计算得到所述第一变压器设备的最大短路电流；其中，所述第一变压器设备包括：在役变压器、备用变压器和闲置变压器；
6.从所述第一变压器设备中筛选出所述最大短路电流小于所述短路电流设计值的第二变压器设备，并根据所述第二变压器设备，制定轮换变压器清单；
7.从所述轮换变压器清单中选择满足迁入地并联运行条件的第三变压器设备，将所述第三变压器设备调配至迁入地并替换待换变压器。
8.本发明对包含在役变压器、备用变压器和闲置变压器的第一变压器，通过台账数据获取这类变压器的短路电流设计值和短路电流最大值，而满足短路电流最大值小于短路电流设计值的变压器即为具有抗短路能力的变压器，再结合迁入地并联运行条件筛选出可供调配和轮换的变压器，避免了直接新采购变压器进行更新替换，从而提高了设备利用率并降低了替换成本。
9.进一步地，所述根据所述台账数据，获取所述第一变压器设备的短路电流设计值并计算得到所述第一变压器设备的最大短路电流，具体为：
10.根据所述台账数据，获取所述第一变压器的各侧的短路电流设计值；
11.根据所述台账数据，使用短路电流程序并进行参数设置后，计算得到所述第一变压器设备的各侧的最大短路电流。
12.本发明通过台账数据获取短路电流设计值，并计算出最大短路电流，从而通过比较两种电流值从第一变压器设备中筛选出具有抗短路能力的变压器以供轮换使用。
13.进一步地，所述各侧的短路电流设计值包括：低压侧短路电流设计值、中压侧短路电流设计值和高压侧短路电流设计值；所述各侧的实际电流值包括：低压侧最大短路电流、中压侧最大短路电流和高压侧最大短路电流。
14.本发明通过获取第一变压器设备从输入端到输出端三侧的电流设计值和三侧的最大电流值，可以准确地从第一变压器设备中选择出具有抗短路能力的变压器，从而用于后续的轮换变压器清单生成，进而为调配和轮换提供所需的现有的变压器。
15.进一步地，所述根据所述台账数据，使用短路电流程序并进行参数设置后，计算得到所述第一变压器的各侧的最大短路电流，具体为：
16.根据所述台账数据，对短路电流计算参数进行设置；
17.设置故障类型，并根据所述故障类型，对短路电流进行计算，统计计算结果得到所述第一变压器的各侧的最大短路电流。
18.进一步地，所述从所述第一变压器设备中筛选出所述最大短路电流小于所述短路电流设计值的第二变压器设备，并根据所述第二变压器设备，制定轮换变压器清单，具体为：
19.确定所述第一变压器中各个变压器的电压等级和主变容量；
20.根据所述电压等级和所述主变容量，从所述第一变压器中选取所述最大短路电流小于所述短路电流设计值的所述第二变压器设备；
21.根据所述第二变压器设备，制定所述轮换变压器清单。
22.本发明在确定电压等级和主变容量的条件下，通过比较最大短路电流和短路电流设计值，筛选去可以调配轮换的变压器，并且这些变压器来源于在役、备用和闲置的第一变压器设备，避免了采购新变压器进行更新替换。
23.进一步地，所述从所述轮换变压器清单中选择满足迁入地并联运行条件的第三变压器设备，具体为：
24.从所述轮换变压器清单中选择满足预设的电压比、预设的连接组别和预设的阻抗偏差的变压器作为第三变压器设备。
25.本发明在轮换变压器清单的基础上，对变压器的电压比、连接组别等并联运行条件进行审查，挑选出最终可供调配轮换的第三变压器设备，实现从在役、备用和闲置的现有变压器中得到具有抗短路能力的变压器进行调配轮换，在避免采购新变压器的同时，提高了设备利用率、降低了替换成本。
26.进一步地，所述短路电流设计值包括：三相短路电流设计值和单相短路电流设计值；所述最大短路电流包括：三相最大短路电流和单相最大短路电流。
27.本发明既对三相短路电流设计值和三相最大短路电流进行获取及计算，又计算获取单相短路电流设计值和单相最大短路电流，充分考虑到变压器短路的可能情形，筛选出具有抗短路能力的变压器进行调配轮换。
28.进一步地，所述台账数据包括：电压等级、变压器所在供电局、变压器所在变电站、主变编号和主变容量。
29.本发明通过电压等级、主变容量等台账数据，可以准确地计算出第一变压器设备
的最大短路电流，同时可以在同一标准下进行电流值比较以及筛选出满足使用条件的、具有抗短路能力的变压器进行调度轮换，从而避免采购新变压器进行替换，提高了设备利用率、降低了替换成本。
30.另一方面，本发明实施例还提供了一种针对抗短路能力的变压器调配装置，包括：数据采集模块、清单建立模块和轮换变压器选择模块；
31.其中，所述数据采集模块用于采集第一变压器设备的台账数据，根据所述台账数据，获取所述第一变压器设备的短路电流设计值并计算得到所述第一变压器设备的最大短路电流；其中，所述第一变压器设备包括：在役变压器、备用变压器和闲置变压器；
32.所述清单建立模块用于从所述第一变压器设备中筛选出所述最大短路电流小于所述短路电流设计值的第二变压器设备，并根据所述第二变压器设备，制定轮换变压器清单；
33.所述轮换变压器选择模块用于从所述轮换变压器清单中选择满足迁入地并联运行条件的第三变压器设备，将所述第三变压器设备调配至迁入地并替换待换变压器。
34.本发明对包含在役变压器、备用变压器和闲置变压器的第一变压器，通过台账数据获取这类变压器的短路电流设计值和短路电流最大值，而满足短路电流最大值小于短路电流设计值的变压器即为具有抗短路能力的变压器，再结合迁入地并联运行条件筛选出可供调配和轮换的变压器，避免了直接新采购变压器进行更新替换，从而提高了设备利用率并降低了替换成本。
35.进一步地，所述数据采集模块包括：设计值获取单元和最大值计算单元；
36.其中，所述设计值获取单元用于根据所述台账数据，获取所述第一变压器的各侧的短路电流设计值；
37.所述最大值计算单元用于根据所述台账数据，使用短路电流程序并进行参数设置后，计算得到所述第一变压器的各侧的最大短路电流。
38.本发明通过台账数据获取短路电流设计值，并计算出最大短路电流，从而通过比较两种电流值从第一变压器设备中筛选出具有抗短路能力的变压器以供轮换使用。
附图说明
39.图1为本发明提供的针对抗短路能力的变压器调配方法的一种实施例的流程示意图；
40.图2为本发明提供的针对抗短路能力的变压器调配方法的另一种实施例的流程示意图；
41.图3为本发明提供的针对抗短路能力的变压器调配方法的再一种实施例的流程示意图；
42.图4为本发明提供的针对抗短路能力的变压器调配装置的一种实施例的结构示意图。
具体实施方式
43.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于
本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
44.现有技术为限制电网短路电流水平，采用的措施一般为：合理选择主接线和运行方式，以增大系统阻抗，减小短路电流，如线路出串、跳通、备用，解开电网电磁环网等；采用直流联网。如粤港澳大湾区直流背靠背电网工程正式投产后，能够有效化解广东电网短路电流超标问题，显著提升广东电网电力供应和配置能力；加装限流电抗器或者超导限流器等限制短路电流；多母线分列运行或母线分段运行；采用分裂低压绕组变压器、变压器中性点加装小电抗等等。而除了上述具体的抗短路手段外，随着短路电流水平的提高，每年也需要对变压器更新替换，而直接采购新变压器将导致替换成本过高和设备利用率低的问题，本发明则提供了针对抗短路能力的变压器调配方法及装置，用于解决上述问题。
45.实施例一
46.请参照图1，为本发明提供的针对抗短路能力的变压器调配方法的一种实施例的流程示意图，主要包括步骤101-103，具体如下：
47.步骤101：采集第一变压器设备的台账数据，根据所述台账数据，获取所述第一变压器设备的短路电流设计值并计算得到所述第一变压器设备的最大短路电流；其中，所述第一变压器设备包括：在役变压器、备用变压器和闲置变压器。
48.在本实施例中，所述第一变压器设备包括若干个现有的变压器，为避免采购新变压器进行替换从而提高替换成本、降低设备利用率，对现有的变压器，例如：在役变压器、备用变压器和闲置变压器，进行选择。而台账数据，即设备台账，一般包括：设备名称、型号规格、购入日期、使用年限、折旧年限、资产编号、使用部门情况等，记录有筛选具有抗短路能力的变压器所需的短路电流设计值，也可根据台账数据中的型号规格等参数，通过短路电流软件对变压器的最大短路电流进行计算。
49.在本实施例中，所述台账数据包括：电压等级、变压器所在供电局、变压器所在变电站、主变编号和主变容量。
50.本发明通过电压等级、主变容量等台账数据，可以准确地计算出第一变压器设备的最大短路电流，同时可以在同一标准下进行电流值比较以及筛选出满足使用条件的、具有抗短路能力的变压器进行调度轮换，从而避免采购新变压器进行替换，提高了设备利用率、降低了替换成本。
51.在本实施例中，所述根据所述台账数据，获取所述第一变压器设备的短路电流设计值并计算得到所述第一变压器设备的最大短路电流，具体为：根据所述台账数据，获取所述第一变压器的各侧的短路电流设计值；根据所述台账数据，使用短路电流程序并进行参数设置后，计算得到所述第一变压器的各侧的最大短路电流。
52.本发明通过台账数据获取短路电流设计值，并计算出最大短路电流，从而通过比较两种电流值从第一变压器设备中筛选出具有抗短路能力的变压器以供轮换使用。
53.在本实施例中，所述各侧的短路电流设计值包括：低压侧短路电流设计值、中压侧短路电流设计值和高压侧短路电流设计值；所述各侧的实际电流值包括：低压侧最大短路电流、中压侧最大短路电流和高压侧最大短路电流。
54.一般的三相变压器具有高压、中压和低压三组绕组的额定电压等级，例如：220kv电压等级的变压器，则有220kv高压侧、110kv中压侧和10kv低压侧三组电压等级的绕组组
成。如果按照使用的需要，也可要求制造商生产为其他电压等级的绕组，例如：220kv高压侧、35kv中压侧和10kv低压侧三组电压等级的绕组组成。而对于500kv电压等级的变压器,则一般则由500kv高压侧、220kv中压侧、35kv低压侧三组电压等级的绕组组成。高压侧、中压侧和低压侧分别对应三相变压器的三组绕组对应的电压等级。本发明通过获取第一变压器设备从输入端到输出端三侧的电流设计值和三侧的最大电流值，可以准确地从第一变压器设备中选择出具有抗短路能力的变压器，从而用于后续的轮换变压器清单生成，进而为调配和轮换提供所需的现有的变压器。
55.在本实施例中，所述根据所述台账数据，使用短路电流程序并进行参数设置后，计算得到所述第一变压器的各侧的最大短路电流，具体为：根据所述台账数据，对短路电流计算参数进行设置；设置故障类型，并根据所述故障类型，对短路电流进行计算，统计计算结果得到所述第一变压器的各侧的最大短路电流。
56.在本实施例中，所述短路电流设计值是由厂商提供的变压器的最大允许的短路电流值，而所述最大短路电流为变压器实际运行的计算值。
57.本发明通过电压等级、主变容量等台账数据，可以准确地计算出第一变压器设备的最大短路电流，同时可以在同一标准下进行电流值比较以及筛选出满足使用条件的、具有抗短路能力的变压器进行调度轮换，从而避免采购新变压器进行替换，提高了设备利用率、降低了替换成本。
58.在本实施例中，所述短路电流设计值包括：三相短路电流设计值和单相短路电流设计值；所述最大短路电流包括：三相最大短路电流和单相最大短路电流。
59.本发明既对三相短路电流设计值和三相最大短路电流进行获取及计算，又计算获取单相短路电流设计值和单相最大短路电流，充分考虑到变压器短路的可能情形，筛选出具有抗短路能力的变压器进行调配轮换。
60.在本实施例中，所述短路电流程序可以为短路电流计算程序psd-sccp，用于计算第一变压器设备中各变压器的各侧的最大三相短路电流和最大单相短路电流；具体的计算过程包括：s1.根据台账数据中的变压器数据，获取dat格式的潮流数据文件和swi格式的稳定数据文件；s2.根据实际计算要求，对短路电流计算参数进行设置；s3.选择故障模式，例如：单一故障计算，并对设置故障模式的计算参数；其中，在故障信息中选择母线故障，并选择出母线名称；在故障类型中选择三相短路；s4.计算最大短路电流，并根据计算结果文件，例如：lis格式的计算结果文件，统计s3中发生短路的故障变压器的高压侧、中压侧和低压侧的最大短路电流；s5.返回s3，重新对单相短路的故障类型进行短路电流计算；s6.对第一变压器设备中的每一台变压器重复s3-s5。以上各步骤可在短路电流计算程序中进行自动化操作。并且可按照实际要求增减故障侧和故障类型。通过计算得到的变压器数据如下表所示：
[0061][0062]
步骤102：从所述第一变压器设备中筛选出所述最大短路电流小于所述短路电流设计值的第二变压器设备，并根据所述第二变压器设备，制定轮换变压器清单。
[0063]
在本实施例中，当某一变压器的最大短路电流小于短路电流设计值时，也即当变压器实际运行的计算值小于最大允许的短路电流值时，则该变压器在实际的使用时不会超过最大允许的短路电流或满足调配轮换所需的抗短路能力。
[0064]
步骤103：从所述轮换变压器清单中选择满足迁入地并联运行条件的第三变压器设备，将所述第三变压器设备调配至迁入地并替换待换变压器。
[0065]
本发明对包含在役变压器、备用变压器和闲置变压器的第一变压器，通过台账数据获取这类变压器的短路电流设计值和短路电流最大值，而满足短路电流最大值小于短路电流设计值的变压器即为具有抗短路能力的变压器，再结合迁入地并联运行条件筛选出可供调配和轮换的变压器，避免了直接新采购变压器进行更新替换，从而提高了设备利用率并降低了替换成本。
[0066]
请参照图2，为本发明提供的针对抗短路能力的变压器调配方法的另一种实施例的流程示意图，主要包括步骤201-203，具体如下：
[0067]
在本实施例中，步骤102具体包括步骤201至步骤203。
[0068]
步骤201：确定所述第一变压器中各个变压器的电压等级和主变容量。
[0069]
在本实施例中，短路电流预设值和最大短路电流之间的比较应在相同的电压等级和相同的主变容量下进行。
[0070]
步骤202：根据所述电压等级和所述主变容量，从所述第一变压器中选取所述最大短路电流小于所述短路电流设计值的所述第二变压器设备。
[0071]
在本实施例中，当第一变压器设备中的所有变压器都不满足最大短路电流小于短路电流设计值这一条件时，轮换变压器清单为空。
[0072]
步骤203：根据所述第二变压器设备，制定所述轮换变压器清单。
[0073]
在本实施例中，选择出第二变压器设备，即满足最大短路电流小于短路电流设计值这一条件的若干个变压器，根据第二变压器设备制定的轮换变压器清单如下表所示：
[0074][0075]
本发明在确定电压等级和主变容量的条件下，通过比较最大短路电流和短路电流设计值，筛选去可以调配轮换的变压器，并且这些变压器来源于在役、备用和闲置的第一变压器设备，避免了采购新变压器进行更新替换。
[0076]
请参照图3，为本发明提供的针对抗短路能力的变压器调配方法的再一种实施例的流程示意图，主要包括步骤301，具体如下：
[0077]
在本实施例中，步骤103具体包括步骤301。
[0078]
步骤301：从所述轮换变压器清单中选择满足预设的电压比、预设的连接组别和预设的阻抗偏差的变压器作为第三变压器设备。
[0079]
在本实施例中，除对预设的电压比、预设的连接组别和预设的阻抗偏差等并联运行条件进行检测外，对并联运行条件的检测还包括在从轮换变压器清单进行选择和轮换时，审核轮换的两台主变在套管ct参数、变低套管高度、安装基础尺寸及承重、事故漏油尺寸、消防喷淋布置等因素的匹配程度，再制定轮换施工方案。
[0080]
本发明在轮换变压器清单的基础上，对变压器的电压比、连接组别等并联运行条件进行审查，挑选出最终可供调配轮换的第三变压器设备，实现从在役、备用和闲置的现有变压器中得到具有抗短路能力的变压器进行调配轮换，在避免采购新变压器的同时，提高了设备利用率、降低了替换成本。
[0081]
请参照图4，为本发明提供的针对抗短路能力的变压器调配装置的一种实施例的结构示意图，主要包括：数据采集模块401、清单建立模块402和轮换变压器选择模块403。
[0082]
在本实施例中，数据采集模块401用于采集第一变压器设备的台账数据，根据所述台账数据，获取所述第一变压器设备的短路电流设计值并计算得到所述第一变压器设备的最大短路电流；其中，所述第一变压器设备包括：在役变压器、备用变压器和闲置变压器。
[0083]
在本实施例中，数据采集模块401包括设计值获取单元和最大值计算单元；其中，所述设计值获取单元用于根据所述台账数据，获取所述第一变压器的各侧的短路电流设计值；所述最大值计算单元用于根据所述台账数据，使用短路电流程序并进行参数设置后，计算得到所述第一变压器的各侧的最大短路电流。
[0084]
清单建立模块402用于从所述第一变压器设备中筛选出所述最大短路电流小于所述短路电流设计值的第二变压器设备，并根据所述第二变压器设备，制定轮换变压器清单。
[0085]
在本实施例中，清单建立模块402包括：参数确定单元、电流值比较单元和清单制定单元；参数确定单元用于确定所述第一变压器中各个变压器的电压等级和主变容量；电流值比较单元用于根据所述电压等级和所述主变容量，从所述第一变压器中选取所述最大短路电流小于所述短路电流设计值的所述第二变压器设备；清单制定单元用于根据所述第二变压器设备，制定所述轮换变压器清单。
[0086]
轮换变压器选择模块403用于从所述轮换变压器清单中选择满足迁入地并联运行
条件的第三变压器设备，将所述第三变压器设备调配至迁入地并替换待换变压器。
[0087]
在本实施例中，轮换变压器选择模块403包括运行条件检测单元；运行条件检测单元用于从所述轮换变压器清单中选择满足预设的电压比、预设的连接组别和预设的阻抗偏差的变压器作为第三变压器设备。
[0088]
本发明技术方案通过对抗短路能力高和不足的变压器进行匹配轮换调整，相比直接采购新变压器的方案，能够充分发挥现有在役和备用变压器的效用，减少新采购变压器数量，提升变压器全寿命周期管理水平，节约电网建设及改造资金，促进公司经营管理和经营效益效率持续提升。
[0089]
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，应当理解，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围。特别指出，对于本领域技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。