[發(fā)明專利]變壓器一次電壓確定方法和系統(tǒng)及包括確定系統(tǒng)的變電站

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310552078.X
• 申請日: 2013-11-08
• 公開（公告）號: CN103809009B
• 公開（公告）日: 2018-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: P.德沙姆普斯;D.博斯
• 申請（專利權(quán)）人: 施耐德電器工業(yè)公司
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00;G01R25/00;H02J3/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所11105
• 代理人: 錢大勇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于確定電力變壓器的一次電壓的方法，該電力變壓器具有空載變比并且包括能夠具有其端部之間的一次電壓并流過一次電流的一次繞組、能夠具有其端部之間的二次電壓并流過二次電流的二次繞組。該方法包括以下步驟：使用電壓傳感器來測量二次電壓，使用第一電流傳感器來測量一次電流。

本發(fā)明還涉及用于確定意欲實施這種方法的電力變壓器的一次電壓的系統(tǒng)。

背景技術(shù)

公用電網(wǎng)的配電終端用于以來自中壓/低壓變電站(還稱為MV/LV變電站)的低壓將多相電流分配給能源消費者。每個MV/LV變電站都以輻射狀結(jié)構(gòu)的形式包括多組低壓線路，每組低壓線路都服務(wù)于某些數(shù)量的消費者。每條低壓線路都包括用于被傳送的多相電流中的每一相的相導(dǎo)線和中線。這些MV/LV變電站中的每一個都轉(zhuǎn)而連接在中壓線路上，該中壓線路的原點位于高壓/中壓變電站上，也被稱為HV/MV變電站。

基于連接至低壓電網(wǎng)的負載和低壓線路的特性，低壓可以變化。使用兩種方法來監(jiān)測被傳送的電壓的適應(yīng)性。

第一方法包括：在電網(wǎng)的設(shè)計期間，計算電纜的尺寸和負載的分配，以保證導(dǎo)線的最小電壓降與負載可接受的電壓極限值兼容。

第二種方法包括調(diào)節(jié)低壓線路的電壓以適應(yīng)瞬時條件，可以根據(jù)運行條件來實施該第二方法。第二種方法還包括調(diào)節(jié)上游電壓。一方面，自動連續(xù)地控制的HV/MV變電站的負載調(diào)節(jié)器，能夠調(diào)節(jié)電網(wǎng)前端的電壓，以最小化在線損耗(online loss)，同時在下游保持可接受的電壓。另一方面，MV/LV變電站的空載調(diào)節(jié)器能夠調(diào)節(jié)上游的電壓。這些空載調(diào)節(jié)器包括被設(shè)置在配電變壓器中的手動開關(guān)，還被稱為調(diào)節(jié)構(gòu)件。這些調(diào)節(jié)器可能基于連接的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，選擇變壓器的最適當?shù)睦@組。很偶然地，即，貫穿變壓器的整個使用期的幾次操作空載調(diào)節(jié)器，以跟蹤電網(wǎng)和消費者的結(jié)構(gòu)上的演變。

在該上下文中，將分散式的產(chǎn)品添加至電網(wǎng)中，尤其是，低壓產(chǎn)品，會局部地超出最大電壓。實際上，在電網(wǎng)設(shè)計期間所計算的電網(wǎng)尺寸沒有將來自于分散式產(chǎn)品的能量流列入預(yù)算。于是，有必要定期監(jiān)測以下：在變壓器的一次繞組中循環(huán)的電流，還被稱為一次電流；在一次繞組兩端之間的電壓，還被稱為一次電壓；在變壓器的二次繞組中進行循環(huán)的電流，還被稱為二次電流；以及在二次繞組的兩端之間的電壓，還被稱為二次電壓。

已知用于例如使用開路式(opening)環(huán)形線圈來測量一次電流和/或二次電流是簡易的、符合成本效益的解決方案。用于測量二次電壓的解決方案也是已知的。

為了測量一次電壓，已知使用電壓測量變壓器、電容分壓器、電阻式分壓器或者基于取決于變壓器的二次電壓和變比的簡單計算的解決方案。

然而，尤其是在電壓測量變壓器的情況下，這種一次電壓的測量值相對不精確或者太昂貴。由于它們需要通電的變壓器的一次電路的接入部件或者連接至其的電纜，所以它們還是侵入式的(intrusive)。

因此，本發(fā)明的目的是為了提出一種用于確定變壓器的一次電壓的更精確的方法，該方法具有有限成本并且與現(xiàn)有的MV/LV變電站機群兼容。

發(fā)明內(nèi)容

為此，本發(fā)明涉及用于確定上述類型的變壓器的一次電壓的方法，其特征在于，該方法進一步包括以下步驟：

a)根據(jù)所述變壓器的特定特性、所述變壓器的負載系數(shù)以及連接至所述變壓器的輸出端處的二次繞組的負載的功率因數(shù)，來計算所述二次繞組的兩端之間的二次電壓降；

b)根據(jù)被測量的二次電壓、在所述步驟a)中所計算的電壓降以及空載變比，來計算所述一次電壓的模數(shù)；以及

c)根據(jù)所述被測量的二次電壓相對于所述被測量的一次電流的相移，來計算所述一次電壓相對于被測量的一次電流的相移。

根據(jù)本發(fā)明的其他有利方面，確定方法包括：單獨考慮的或者根據(jù)所有的技術(shù)上的可能組合的以下特征中的一個或多個：

在所述步驟a)期間，使用以下公式來計算二次電壓降：

其中，Ur和Ux表示所述變壓器特有的電阻分量和無功分量，n表示所述變壓器的負載系數(shù)，以及表示所述變壓器的負載的所述功率因數(shù)。

所述電力變壓器進一步包括能夠修改所述變壓器的所述空載變比的調(diào)節(jié)構(gòu)件，并且在所述步驟b)期間，根據(jù)所述被測量的二次電壓、在所述步驟a)中所計算的電壓降、所述空載變比和所述調(diào)節(jié)構(gòu)件的位置，來計算所述一次電壓的模數(shù)。

在所述步驟b)中，使用以下公式來計算所述一次電壓的模數(shù)│U1j│，i是相應(yīng)相的索引：