一種可實(shí)現(xiàn)備自投功能的配變經(jīng)濟(jì)運(yùn)行控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可實(shí)現(xiàn)備自投功能的配變經(jīng)濟(jì)運(yùn)行控制方法，本配網(wǎng)系統(tǒng)有三種運(yùn)行方式，控制時，先檢測兩變壓器低壓側(cè)失電情況，由繼電器采集變壓器低壓側(cè)斷路器處三相中每相的通斷狀態(tài)，當(dāng)任何兩相斷電或者三相均斷電時，則認(rèn)為該變壓器為失電狀態(tài)，再根據(jù)不同的失電情況進(jìn)行切換；切換時，先將負(fù)荷從原系統(tǒng)低壓側(cè)切除；先投入另一側(cè)高壓，再投入低壓，切除故障側(cè)高壓。本發(fā)明將10KV-0.4KV配電設(shè)備聯(lián)系為一個整體進(jìn)行控制，降低了控制難度；根據(jù)內(nèi)置邏輯功能自動實(shí)現(xiàn)配變投切，降低變壓器的空載損耗，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。多相電壓檢測提高失壓判斷可靠性，可更有效的檢測到失壓故障，提高電能質(zhì)量，保護(hù)用電設(shè)備的安全。
【專利說明】一種可實(shí)現(xiàn)備自投功能的配變經(jīng)濟(jì)運(yùn)行控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及分段供電的配網(wǎng)系統(tǒng)，具體來講涉及一種可實(shí)現(xiàn)備自投功能的配變(配電變壓器)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行控制方法，屬于配網(wǎng)控制領(lǐng)域。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]隨著科技和社會的進(jìn)步，配網(wǎng)自動化技術(shù)得到快速的發(fā)展，同時人民生活水平的提高，對電能質(zhì)量的要求也提出了更高的要求。如何提高配電網(wǎng)供電系統(tǒng)的安全性、可靠性以及經(jīng)濟(jì)性是亟待解決的問題，同時也是配網(wǎng)自動化的努力方向。
[0004]圖1是現(xiàn)有技術(shù)比較典型的中低壓配網(wǎng)系統(tǒng)。配網(wǎng)系統(tǒng)兩組中壓(如10KV)進(jìn)線分別通過變壓器T1、T2降為低壓(如0.4KV)后，再并接在母線上，最后通過并接在母線上的出線分別向負(fù)荷進(jìn)行供電。在變壓器Tl中低壓側(cè)分別設(shè)有斷路器5QF和4 QF，在變壓器Τ2中低壓側(cè)分別設(shè)有斷路器IQF和2 QF，在母線上設(shè)有斷路器3 QF。根據(jù)不同情況，兩變壓器可以僅運(yùn)行一個而另一個停運(yùn)，此時該運(yùn)行的變壓器向所有負(fù)荷供電；也可以兩個變壓器同時工作進(jìn)行分列運(yùn)行，即向各自的負(fù)載供電，此時斷路器3 QF斷開?，F(xiàn)有配網(wǎng)系統(tǒng)中，中壓側(cè)(如IOKV系統(tǒng))由調(diào)度部門(上級變電站)進(jìn)行管理，為了保證用電可靠性，除線路檢修以外，該系統(tǒng)IOKV斷路器5QF、1QF長期閉合，處于帶電狀態(tài)，導(dǎo)致變壓器Tl、T2長期帶電，需要建立勵磁而消耗空載有功損耗，而不是根據(jù)負(fù)荷大小來調(diào)節(jié)投運(yùn)變壓器的臺數(shù)。低壓側(cè)0.4KV供電系統(tǒng)部分則由配網(wǎng)部門進(jìn)行管理，低壓側(cè)的總路開關(guān)斷路器4 QF、2 QF及低壓母聯(lián)開關(guān)斷路器3 QF (又叫聯(lián)絡(luò)開關(guān)、分段開關(guān))則通過低壓備自投設(shè)備進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，當(dāng)系統(tǒng)監(jiān)測到低壓側(cè)失壓后，由備自投設(shè)備進(jìn)行動作，保證低壓側(cè)設(shè)備不間斷供電。
[0005]然而，現(xiàn)有的控制投切方法存在以下不足:
1U0KV系統(tǒng)與0.4KV系統(tǒng)分別管理，管理難度加大，需要不同的部門進(jìn)行操作，存在人力資源浪費(fèi)。
[0006]2、低壓備自投設(shè)備檢測方式不完善，只有當(dāng)檢測到三相電壓均失壓后才能進(jìn)行動作，存在一定的保護(hù)盲區(qū)。
[0007]3、如果可操作/動作設(shè)備工作電源出現(xiàn)故障，這些設(shè)備就無法動作，影響整個系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。
[0008]4、只有檢測到配電系統(tǒng)A、B、C三相均無電才作為失壓處理，電源故障檢測機(jī)制不合理，導(dǎo)致三相電源不平衡對設(shè)備帶來的危害。
[0009]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本發(fā)明的目的在于提供一種可實(shí)現(xiàn)備自投功能的配變經(jīng)濟(jì)運(yùn)行控制方法。本方法主要用于IOkV-0.4KV中低壓單母線分段供電的配網(wǎng)系統(tǒng)，也可以應(yīng)用到更高電壓等級單母線分段供電網(wǎng)絡(luò)中。[0011]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是這樣的:
一種可實(shí)現(xiàn)備自投功能的配變經(jīng)濟(jì)運(yùn)行控制方法，本方法用于單母線分段供電的配網(wǎng)系統(tǒng)，該配網(wǎng)系統(tǒng)兩組中壓進(jìn)線分別通過變壓器Tl、T2降為低壓后，再并接在母線上，最后通過并接在母線上的出線分別向負(fù)荷進(jìn)行供電，在變壓器Tl中低壓側(cè)分別設(shè)有斷路器5QF和4 QF，在變壓器T2中低壓側(cè)分別設(shè)有斷路器IQF和2 QF，在位于兩變壓器之間的母線上設(shè)有斷路器3 QF，本配網(wǎng)系統(tǒng)有如下三種運(yùn)行方式，
方式一:變壓器Tl工作，T2停運(yùn)，此時斷路器5QF、4QF、3QF閉合，斷路器1QF、2QF斷
開；
方式二:變壓器T2工作，Tl停運(yùn)，此時斷路器1QF、2QF、3QF閉合，斷路器5QF、4QF斷
開；
方式三:變壓器T1、T2分列運(yùn)行，此時斷路器1QF、2QF、5QF、4QF閉合，斷路器3QF斷開；控制時，先檢測兩變壓器低壓側(cè)失電情況，檢測時，由繼電器采集變壓器低壓側(cè)斷路器處的三相中每相的通斷狀態(tài)，當(dāng)檢測到其中任何兩相斷電或者三相均斷電時，則認(rèn)為該變壓器為失電狀態(tài)，再根據(jù)不同的失電情況進(jìn)行如下切換；
在運(yùn)行方式一下，當(dāng)同時檢測到變壓器Tl低壓側(cè)和變壓器T2低壓側(cè)無電壓時，先斷開斷路器4QF，再依次合上斷路器1QF、2QF、斷開斷路器5 QF，進(jìn)入方式二運(yùn)行狀態(tài)；
在運(yùn)行方式二下，當(dāng)同時檢測到變壓器Tl低壓側(cè)和變壓器T2低壓側(cè)無電壓時，先斷開斷路器2QF，再依次合上斷路器5QF、4QF、斷開斷路器I QF，進(jìn)入方式一運(yùn)行狀態(tài)；
在運(yùn)行方式三下，當(dāng)檢測到變壓器T2低壓側(cè)無電壓且變壓器Tl低壓側(cè)有電壓時，先斷開斷路器2QF，再依次合上斷路器3QF、斷開斷路器I QF，進(jìn)入方式一運(yùn)行狀態(tài)；
在運(yùn)行方式三下，當(dāng)檢測到變壓器Tl低壓側(cè)無電壓且變壓器T2低壓側(cè)有電壓時，先斷開斷路器4QF，再依次合上斷路器3QF、斷開斷路器5 QF，進(jìn)入方式二運(yùn)行狀態(tài)。
[0012]配網(wǎng)系統(tǒng)三種運(yùn)行方式需要切換時，按如下方法進(jìn)行切換，
方式一切換到方式二:依次合上斷路器1QF、2QF，再依次分開4QF、5QF ；
方式一切換到方式三:依次合上斷路器1QF、2QF，再分開3QF ；
方式二切換到方式一:依次合上斷路器5QF、4QF，再依次分開2QF、1QF ；
方式二切換到方式三:依次合上斷路器5QF、4QF，再分開3QF ；
方式三切換到方式一:合上斷路器3QF，再依次分開2QF、1QF ；
方式三切換到方式二:合上斷路器3QF，再依次分開4QF、5QF。
[0013]檢測到失電后進(jìn)行切換動作時，要采取時間延遲動作，防止閃變或晃電狀態(tài)下的誤動作，以避開保護(hù)設(shè)備的動作時間Λ t。
[0014]相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下有益效果:1JflOKV-0.4KV配電設(shè)備聯(lián)系為一個整體進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)中、低壓設(shè)備就地管理及控制，降低了控制難度；根據(jù)內(nèi)置邏輯功能自動實(shí)現(xiàn)配變投切，降低變壓器的空載損耗，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
[0015]2、本方法能夠兼容裝有備自投的配電系統(tǒng)，不改變原有接線，適應(yīng)性強(qiáng)。
[0016]3、多相電壓檢測提高失壓判斷可靠性，通過“三選二”檢測模塊，可更有效的檢測到失壓故障，通過相應(yīng)動作邏輯，提高電能質(zhì)量，保護(hù)用電設(shè)備的安全；；
4、A-F多點(diǎn)電壓檢測，可以根據(jù)A-F點(diǎn)實(shí)現(xiàn)故障定位，如為Tl工作狀態(tài)時，即3QF、4QF、5QF閉合，檢測到E、F無電壓，說明A、C故障；4QF、5QF為閉合狀態(tài)，A點(diǎn)故障；5QF閉合、4QF斷開，C點(diǎn)故障；同理判斷T2工作；在系統(tǒng)故障后可實(shí)現(xiàn)快速故障定位，減少故障排除時間；
5、本發(fā)明在配電變壓器負(fù)荷功率不變的情況，通過控制方式的優(yōu)化，使單母線分段供電系統(tǒng)兩臺變壓器的綜合損耗最低。
[0017]6、當(dāng)檢測到進(jìn)線失壓后，本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)低壓側(cè)的備自投功能，保證低壓出線端持續(xù)供電。
[0018]
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1-現(xiàn)有技術(shù)比較典型的中低壓配網(wǎng)系統(tǒng)示意圖。
[0020]圖2-本發(fā)明失電狀態(tài)下故障恢復(fù)流程見圖。
[0021]圖3-本發(fā)明變壓器失電檢測示意圖。
[0022]圖4-本發(fā)明失電后切換延遲示意圖。
[0023]圖5-本發(fā)明中低壓配網(wǎng)系統(tǒng)控制示意圖。
[0024]圖6-綜合功率損耗計算示意圖。
[0025]
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0027]本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)備自投功能的配變經(jīng)濟(jì)運(yùn)行控制方法，本方法用于單母線分段供電的配網(wǎng)系統(tǒng)，該配網(wǎng)系統(tǒng)兩組中壓進(jìn)線分別通過變壓器Tl、T2降為低壓后，再并接在母線上，最后通過并接在母線上的出線分別向負(fù)荷進(jìn)行供電，在變壓器Tl中低壓側(cè)分別設(shè)有斷路器5QF和4 QF，在變壓器T2中低壓側(cè)分別設(shè)有斷路器IQF和2 QF,在位于兩變壓器之間的母線上設(shè)有斷路器3 QF，本配網(wǎng)系統(tǒng)有如下三種運(yùn)行方式，
方式一:變壓器Tl工作，T2停運(yùn)，此時斷路器5QF、4QF、3QF閉合，斷路器1QF、2QF斷
開；
方式二:變壓器T2工作，Tl停運(yùn)，此時斷路器1QF、2QF、3QF閉合，斷路器5QF、4QF斷
開；
方式三:變壓器T1、T2分列運(yùn)行，此時斷路器1QF、2QF、5QF、4QF閉合，斷路器3QF斷開；本發(fā)明不斷檢測兩變壓器低壓側(cè)失電情況，當(dāng)沒有斷電故障時，按上述三種運(yùn)行方式中的一種經(jīng)濟(jì)運(yùn)行即可；也可以根據(jù)需要在三種方式間進(jìn)行切換。如果有斷電故障，再根據(jù)不同的失電情況進(jìn)行切換恢復(fù)。
[0028]為了保證安全可靠運(yùn)行，在故障時，先將負(fù)荷從原系統(tǒng)低壓側(cè)切除；先投入另一側(cè)高壓，再投入低壓，切除故障側(cè)高壓，同時可以減少停電時間，快速恢復(fù)供電；故障恢復(fù)邏輯如下，失電狀態(tài)下的故障恢復(fù)流程見圖2 ；
在運(yùn)行方式一下，當(dāng)同時檢測到變壓器Tl低壓側(cè)C點(diǎn)和變壓器T2低壓側(cè)D點(diǎn)無電壓時，先斷開斷路器4QF，再依次合上斷路器1QF、2QF、斷開斷路器5 QF,進(jìn)入方式二運(yùn)行狀態(tài)；在運(yùn)行方式二下，當(dāng)同時檢測到變壓器Tl低壓側(cè)C點(diǎn)和變壓器T2低壓側(cè)D點(diǎn)無電壓時，先斷開斷路器2QF，再依次合上斷路器5QF、4QF、斷開斷路器I QF，進(jìn)入方式一運(yùn)行狀態(tài)；
在運(yùn)行方式三下，當(dāng)檢測到變壓器T2低壓側(cè)D點(diǎn)無電壓且變壓器Tl低壓側(cè)C點(diǎn)有電壓時，先斷開斷路器2QF，再依次合上斷路器3QF、斷開斷路器I QF，進(jìn)入方式一運(yùn)行狀態(tài)；在運(yùn)行方式三下，當(dāng)檢測到變壓器Tl低壓側(cè)C點(diǎn)無電壓且變壓器T2低壓側(cè)D點(diǎn)有電壓時，先斷開斷路器4QF，再依次合上斷路器3QF、斷開斷路器5 QF，進(jìn)入方式二運(yùn)行狀態(tài)。
[0029]檢測時，由繼電器采集變壓器低壓側(cè)斷路器處的三相中每相的通斷狀態(tài)，當(dāng)檢測到其中任何兩相斷電或者三相均斷電時，則認(rèn)為該變壓器為失電狀態(tài)，其檢測思路如圖3所示。本發(fā)明低壓側(cè)失壓判據(jù)為“三選二”原則，可更有效的檢測到失壓故障，通過相應(yīng)動作邏輯，提高電能質(zhì)量，保護(hù)用電設(shè)備的安全。
[0030]當(dāng)配網(wǎng)系統(tǒng)三種運(yùn)行方式需要切換時，為保證E、F處不失電，配電需要短時合環(huán)運(yùn)行(1QF-5QF全閉合)，按如下方法進(jìn)行切換，可實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行:
方式一切換到方式二:依次合上斷路器1QF、2QF，再依次分開4QF、5QF ；
方式一切換到方式三:依次合上斷路器1QF、2QF，再分開3QF ；
方式二切換到方式一:依次合上斷路器5QF、4QF，再依次分開2QF、1QF ；
方式二切換到方式三:依次合上斷路器5QF、4QF，再分開3QF ；
方式三切換到方式一:合上斷路器3QF，再依次分開2QF、1QF ；
方式三切換到方式二:合上斷路器3QF，再依次分開4QF、5QF。
[0031]檢測到失電后進(jìn)行切換動作時，要采取時間延遲動作，防止閃變或晃電狀態(tài)下的誤動作，以避開保護(hù)設(shè)備的動作時間Λ t，見圖4。
[0032]本發(fā)明不改變原系統(tǒng)一次回路，同樣具備備自投功能，原有備自投設(shè)備停止運(yùn)行后不影響原功能，其控制除了低壓側(cè)三個斷路器外，還包括中壓側(cè)兩個斷路器，見圖5 ;系統(tǒng)輸出的控制信息并接到相應(yīng)斷路的接線端子上。
[0033]本發(fā)明在配電變壓器負(fù)荷功率不變的情況，通過控制方式的優(yōu)化，使單母線分段供電系統(tǒng)兩臺變壓器的綜合損耗最低。分析如下，同時參見圖6:
Q。一空載無功功率消耗，Q0 = IQ%SN10_2 ；kVar
i(i%—空載電流百分值，
【權(quán)利要求】
1.一種可實(shí)現(xiàn)備自投功能的配變經(jīng)濟(jì)運(yùn)行控制方法，本方法用于單母線分段供電的配網(wǎng)系統(tǒng)，該配網(wǎng)系統(tǒng)兩組中壓進(jìn)線分別通過變壓器Tl、T2降為低壓后，再并接在母線上，最后通過并接在母線上的出線分別向負(fù)荷進(jìn)行供電，在變壓器Tl中低壓側(cè)分別設(shè)有斷路器5QF和4 QF，在變壓器T2中低壓側(cè)分別設(shè)有斷路器IQF和2 QF，在位于兩變壓器之間的母線上設(shè)有斷路器3 QF，本配網(wǎng)系統(tǒng)有如下三種運(yùn)行方式， 方式一:變壓器Tl工作，T2停運(yùn)，此時斷路器5QF、4QF、3QF閉合，斷路器1QF、2QF斷開； 方式二:變壓器T2工作，Tl停運(yùn)，此時斷路器1QF、2QF、3QF閉合，斷路器5QF、4QF斷開； 方式三:變壓器T1、T2分列運(yùn)行，此時斷路器1QF、2QF、5QF、4QF閉合，斷路器3QF斷開；其特征在于:控制時，先檢測兩變壓器低壓側(cè)失電情況，檢測時，由繼電器采集變壓器低壓側(cè)斷路器處的三相中每相的通斷狀態(tài)，當(dāng)檢測到其中任何兩相斷電或者三相均斷電時，則認(rèn)為該變壓器為失電狀態(tài)，再根據(jù)不同的失電情況進(jìn)行如下切換； 在運(yùn)行方式一下，當(dāng)同時檢測到變壓器Tl低壓側(cè)和變壓器T2低壓側(cè)無電壓時，先斷開斷路器4QF，再依次合上斷路器1QF、2QF、斷開斷路器5 QF，進(jìn)入方式二運(yùn)行狀態(tài)； 在運(yùn)行方式二下，當(dāng)同時檢測到變壓器Tl低壓側(cè)和變壓器T2低壓側(cè)無電壓時，先斷開斷路器2QF，再依次合上斷路器5QF、4QF、斷開斷路器I QF，進(jìn)入方式一運(yùn)行狀態(tài)； 在運(yùn)行方式三下，當(dāng)檢測到變壓器T2低壓側(cè)無電壓且變壓器Tl低壓側(cè)有電壓時，先斷開斷路器2QF，再依次合上斷路器3QF、斷開斷路器I QF，進(jìn)入方式一運(yùn)行狀態(tài)； 在運(yùn)行方式三下，當(dāng)檢測到變壓器Tl低壓側(cè)無電壓且變壓器T2低壓側(cè)有電壓時，先斷開斷路器4QF，再依次合上斷路器3QF、斷開斷路器5 QF，進(jìn)入方式二運(yùn)行狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可實(shí)現(xiàn)備自投功能的配變經(jīng)濟(jì)運(yùn)行控制方法，其特征在于:配網(wǎng)系統(tǒng)三種運(yùn)行方式需要切換時，按如下方法進(jìn)行切換， 方式一切換到方式二:依次合上斷路器1QF、2QF，再依次分開4QF、5QF ； 方式一切換到方式三:依次合上斷路器1QF、2QF，再分開3QF ； 方式二切換到方式一:依次合上斷路器5QF、4QF，再依次分開2QF、1QF ； 方式二切換到方式三:依次合上斷路器5QF、4QF，再分開3QF ； 方式三切換到方式一:合上斷路器3QF，再依次分開2QF、1QF ； 方式三切換到方式二:合上斷路器3QF，再依次分開4QF、5QF。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可實(shí)現(xiàn)備自投功能的配變經(jīng)濟(jì)運(yùn)行控制方法，其特征在于:檢測到失電后進(jìn)行切換動作時，要采取時間延遲動作，防止閃變或晃電狀態(tài)下的誤動作，以避開保護(hù)設(shè)備的動作時間Λ t。
【文檔編號】H02J9/06GK104037936SQ201410327317
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年7月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月10日
【發(fā)明者】龍家煥, 劉械, 張發(fā)斌, 楊再勇, 楊丕波, 石祖昌, 何祖彬, 陳東, 林波, 竇陳, 王安高, 楊立璽, 蔣友權(quán) 申請人:凱里供電局, 重慶櫻花電氣開關(guān)有限公司