[發明專利]異容變壓器并列交替運行節電方法及裝置

有效

• 申請號: 201310209812.2
• 申請日: 2013-05-30
• 公開（公告）號: CN103280839A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 榮瀟;榮博
• 申請（專利權）人: 山東計保電氣有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 鞏同海

技術領域

本發明提供一種根據負載情況異容變壓器并列交替運行節電方法及裝置，屬于智能電力設備領域。

背景技術

電力系統用電負荷，特別是生活小區、醫院、學校、辦公樓及不連續工作的廠礦，每天都在周而復始的進行著高峰-低谷-高峰多次變化，節假日期間更是白白浪費大量電量。

目前，變壓器容量的選取基本是參照高峰容量參考同時率的方法，低負荷時，多數時間的運行容量只有高負荷的十幾乃至幾十分之一。而大小容量的變壓器，空載損耗差別很大，負載損耗更是空載損耗的近十倍。幾十年來，為了節省空載損耗，變壓器進行了幾次大的改型，空載損耗大大降低，人們為了減少電力系統低谷時段電力變壓器的空載損耗，常采用兩種方法：一種方法是采用兩臺變壓器列運行，另一種方法是采用調容變壓器，用電負荷高峰時段變壓器全容量投入運行，用電負荷低谷時段變壓器調為小容量運行。

目前，變壓器運行投退操作都需要靠運行值班人員根據負荷的大小進行操作，也就是負荷大靠值班人員去操作投入兩臺變壓器，所需負荷小時退出變為一臺變壓器。特別是調容變壓器改變容量操作需要在停電狀態下進行，每次調容變壓器改變容量操作都要對用戶停電，此操作耗用時間長，而且值班人員的勞動強度大，并且存在不安全的誤操作因素。

這些原有的變壓器，容量不符合實際狀況，調節范圍不夠，只能節省空載而損耗，負載損耗不能節省，負載損耗是空載損耗的近十倍，耗能更大。變壓器出現故障不能及時檢測出來，只能停電檢修，影響供電可靠性，影響正常用電。計劃停電和無準備突然停電的造成的損失大不同。生活小區不同時段的負荷差別極大，且低負荷時段遠大于高負荷時段，這就需要變壓裝置應該有一個變化的過程，否則容易造成損耗巨大，或者容量不夠，造成變壓器燒壞。實際運行中，三相電的每相負載不同，也容易出現事故。

現有的等容變壓器投切方案，需要增加過多變壓器，投入成本過大。

發明內容

根據以上現有技術中的不足，本發明的目的在于提供一種根據負載情況及運行時間，實現自動切換不同容量變壓器供電，以達到節省大量空載損耗，特別是節省大量負載損耗，并且可實現減少停電次數，減少無計劃檢修停電，增加變壓器綜合運行壽命，提高供電可開靠性的異容變壓器并列交替運行節電方法。

本發明的另一目的是提供一種可以實現該方法的根據負載情況自動切換不同容量變壓器的異容變壓器并列交替運行節電裝置。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：異容變壓器并列交替運行節電方法，其特征在于：包括以下步驟：

（1）采集負荷的運行規律，確定負荷運行中的最大值、最小值、峰值出現時間段；

（2）根據負荷的運行規律設置兩臺容量不相同的變壓器、切換控制器和調節補償機構構成大容量變壓器支路和小容量變壓器支路，大容量的變壓器的容量大于負荷最大值，小容量的變壓器的容量大于負荷最小值；

（3）根據用電負荷高峰運行規律，切換控制器控制調節補償機構，對小容量變壓器支路和大容量變壓器支路分別進行調節補償，直到小容量變壓器支路和大容量變壓器支路滿足并聯條件后，切換控制器實行線路柔性切換，切斷原來支路，消除空載損耗，使得投用的變壓器容量大于用電負荷，降低變壓器損耗。

所述的采集負荷的運行規律是指在高壓母線貫穿接入高壓電能數據終端，通過高壓電能數據終端采集負荷的電壓區間、電流區間、功率區間，以及記錄峰值出現的時間段，并且存儲數據。既可以采用人工手動通過人機界面輸入數據，優點是數據直接，修改方便，節省采集時間；也可以切換控制器通過通訊裝置直接從高壓電能數據終端采集數據。該高壓電能數據終端為傳感器式高壓電能表，由于其高壓電流取樣裝置采用了貫穿式微型電流傳感器，其高壓電壓取樣裝置同樣借助微型電流傳感器采用電流法來測量高壓電壓，容易做到小型化采集數據準確，減少了變換環節，減少了變換能量損耗和信號強度衰減，提高采集負荷規律的準確性。

所述的調節補償方法是指增加/減少變壓器的阻抗，調節功率。供電環節的一次側電壓和二次側電壓在有效區間內視為恒定值，那么調節容量時既可以通過調節電流實現調節變壓器容量，以實現切換意義上的切換。

所述的調節補償方法是指采用功率開關元件，切換控制器控制電流/電壓觸發角度，實現變壓器容量變化。控制準確。

所述的調節補償方法是指采用可變阻抗，實現變壓器容量變化，可變阻抗的控制端由切換控制器控制。控制簡單。