[發(fā)明專利]一種抑制勵磁涌流的自動投切式變壓器運行控制方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110239885.7
• 申請日: 2011-08-19
• 公開（公告）號: CN102299514A
• 公開（公告）日: 2011-12-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 屈東明;耿曉玲;劉志珍;牛志強;孫福鵬;由恒遠(yuǎn);穆曉鵬;李廣智
• 申請（專利權(quán)）人: 青島特銳德電氣股份有限公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/38
• 代理公司: 青島高曉專利事務(wù)所 37104
• 代理人: 張世功

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明屬于變壓器設(shè)備保護和運行控制技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種具有經(jīng)濟運行自動投切式抑制勵磁涌流的變壓器運行控制方法，可對電力輸運中的變壓器起到運行保護作用。

背景技術(shù)：

目前，普遍使用的變壓器后備保護測控裝置，其保護功能主要包括三段定時限復(fù)壓閉鎖(方向)過流保護、三段(方向)零序電流保護、間隙零序保護、零序電壓保護、過負(fù)荷保護(有載調(diào)壓，通風(fēng)啟動)、復(fù)合電壓、PT斷線報警、具有液晶顯示功能和正常的信息及操作均可通過鍵盤和液晶顯示來完成、通過現(xiàn)場總線接口與自動化系統(tǒng)實現(xiàn)遠(yuǎn)方通訊、通過外發(fā)脈沖直接驅(qū)動斷路器跳合閘線圈和實現(xiàn)對斷路器的跳合閘操作、具有防跳回路、控制斷路器分合功能、可在線整定出口矩陣；其測控主要功能包括12路遙信開入采集、裝置遙信變位、事故遙信；正常斷路器遙控分、合閘操作；遙測采集量及計算：P、Q、I(IA、IC、I2、Ia、Ib、Ic、I0、I0s)、U(UA、UB、UC、UAB、UBC、UCA、U1、U2)、U0、F、COSФ等模擬量；事件SOE記錄；現(xiàn)有技術(shù)在控制斷路器分合閘時不具備抑制空載投切勵磁涌流的能力；同時，不能基于變壓器經(jīng)濟運行的原理進行變壓器的自動投切；電力變壓器在空載合閘投入電網(wǎng)時，由于變壓器鐵芯磁通的飽和及鐵芯材料的非線性特性，會產(chǎn)生幅值相當(dāng)大的勵磁涌流，導(dǎo)致變壓器差動保護誤動作，同時造成繞組變形而減少變壓器壽命；勵磁涌流含有多個諧波成分及直流分量，會降低電力系統(tǒng)供電質(zhì)量，同時涌流中的高次諧波對連接到電力系統(tǒng)中的敏感電力電子器件有極強的破壞作用；歸結(jié)起來，現(xiàn)有的變壓器勵磁涌流的危害主要是可以引發(fā)變壓器的繼電保護裝置誤動，使變壓器的投運頻頻失敗；變壓器出線短路故障切除時所產(chǎn)生的電壓突增會誘發(fā)變壓器保護誤動，使變壓器各側(cè)負(fù)荷全部停電；A電站一臺變壓器空載接入電源產(chǎn)生的勵磁涌流，誘發(fā)鄰近其他B電站、C電站等正在運行的變壓器產(chǎn)生“和應(yīng)涌流”(sympathetic?inrush)而誤跳閘，造成大面積停電；數(shù)值很大的勵磁涌流會導(dǎo)致變壓器及斷路器因電動力過大受損；誘發(fā)操作過電壓，損壞電氣設(shè)備；勵磁涌流中的直流分量導(dǎo)致電流互感器磁路被過度磁化而大幅降低測量精度和繼電保護裝置的正確動作率；勵磁涌流中的大量諧波對電網(wǎng)電能質(zhì)量造成嚴(yán)重的污染；造成電網(wǎng)電壓驟升或驟降，影響其他電氣設(shè)備正常工作。在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中通常有兩個變壓器互為備用，為了使變壓器處于經(jīng)濟運行的狀態(tài)，要根據(jù)負(fù)荷投切變壓器，在變壓器的自動投切過程中，會產(chǎn)生勵磁涌流，尤其當(dāng)負(fù)荷變化很大，變壓器需要頻繁投切的場合，勵磁涌流的抑制就顯得尤為重要，為了節(jié)約運行成本和便于安裝，往往采用勵磁涌流抑制模塊集成在系統(tǒng)中，對硬件電路稍作改動，通過軟件實現(xiàn)該功能，但現(xiàn)有的這些技術(shù)所公開的內(nèi)容還不成熟，實踐中還缺少許多軟硬件的進一步改進和支持。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點，尋求設(shè)計一種具有抑制勵磁涌流功能的自動投切式變壓器運行控制方法，基于負(fù)荷的變壓器自動投切，實現(xiàn)變壓器的經(jīng)濟運行和安全保護。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過控制電力輸運系統(tǒng)的斷路器分合閘電壓相角實現(xiàn)偏磁與剩磁相互抵消，抑制變壓器空載勵磁涌流并實現(xiàn)自動投切，采用反饋機制增加電力輸運系統(tǒng)的控制精確度和可靠性，使電力輸運系統(tǒng)自動跟蹤并適應(yīng)斷路器因老化或環(huán)境變化而產(chǎn)生的分合閘時間的變化；其具體步驟包括：

(1)選擇或安裝好電力輸運系統(tǒng)中包括硬件和軟件組成的變壓器控制系統(tǒng)，然后啟動電力輸運系統(tǒng)的變壓器控制系統(tǒng)，設(shè)定或修改合閘提前量T，以秒計；

(2)變壓器控制系統(tǒng)對電力輸運線路中的電壓和電流量值進行測量并記錄；

(3)依據(jù)所測量的線路中的電壓和電流量值計算出負(fù)荷功率值；

(4)根據(jù)計算得到的負(fù)荷功率值判定自動投切結(jié)果，如不需自動投切，則返回步驟(2)后繼續(xù)重復(fù)運行；如需要自動投切，則依次閉合低壓側(cè)的各聯(lián)絡(luò)開關(guān)；

(5)使變壓器控制系統(tǒng)自動記錄線路電流量值為零時電壓的相角Ф1，同時測量線路電壓和電流量值，再計算其線路的運行負(fù)荷功率值；

(6)依據(jù)步驟(5)的負(fù)荷功率值，判斷是否應(yīng)該自動投切，如果不需自動投切則返回步驟(5)；如需自動投切，則按照分閘相角Ф1值閉合變壓器高壓側(cè)開關(guān)，同時測量合閘瞬間電壓的相角Ф2；

(7)變壓器控制系統(tǒng)自行判斷Ф1與Ф2值，如Ф1≠Ф2，變壓器控制系統(tǒng)運行返回初始步驟(1)重復(fù)進行；如果Ф1＝Ф2值，則閉合變壓器低壓側(cè)開關(guān)，再斷開變壓器低壓側(cè)聯(lián)絡(luò)開關(guān)，實現(xiàn)保護與控制功效。