專利名稱：一種電力輸運(yùn)系統(tǒng)的變壓器自動(dòng)投切裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電力輸運(yùn)系統(tǒng)的變壓器運(yùn)行技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種經(jīng)濟(jì)運(yùn)行式電力輸運(yùn)系統(tǒng)的變壓器自動(dòng)投切裝置。
技術(shù)背景現(xiàn)有的基于負(fù)荷預(yù)測的電力輸運(yùn)系統(tǒng)的變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行式自動(dòng)投切裝置，在結(jié)構(gòu)上離自動(dòng)化投切還有較大差別，特別是在自動(dòng)投切功能上存在有很大的進(jìn)步空間，比如在僅輸入變壓器的空載損耗、短路損耗、視在功率就可以自行計(jì)算經(jīng)濟(jì)運(yùn)行點(diǎn)，以及在經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的點(diǎn)的選擇上，缺少滯回原理的運(yùn)用功能，加大了系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性還有待于進(jìn)一步提高。目前各地所使用的電力輸運(yùn)系統(tǒng)中的供電一般采用雙變壓器供電模式，正常運(yùn)行時(shí)，兩臺(tái)變壓器分別給負(fù)載供電，在兩路負(fù)載間設(shè)置低壓聯(lián)絡(luò)開關(guān)，當(dāng)一臺(tái)變壓器出現(xiàn)故障時(shí)，低壓聯(lián)絡(luò)開關(guān)合閘，由另一臺(tái)正常運(yùn)行的變壓器給所有負(fù)載供電；而且為保證供電可靠性，每臺(tái)變壓器容量都按總負(fù)載量計(jì)算；在實(shí)際運(yùn)行中，用電小區(qū)的用電負(fù)載跟隨季節(jié)和時(shí)間有較大波動(dòng)，一天內(nèi)的早中晚三個(gè)時(shí)間段用電負(fù)荷較大，其余的時(shí)間變壓器大多處于輕載運(yùn)行狀態(tài)，如果兩臺(tái)變壓器都處于運(yùn)行狀態(tài)，能損失電能。歸結(jié)起來，在現(xiàn)有的電力輸運(yùn)系統(tǒng)中，變壓器的自動(dòng)投切存在著設(shè)備連接復(fù)雜，投切可靠性不易保證，能量損失大，變壓器使用壽命短，浪費(fèi)人力財(cái)力和物力等缺點(diǎn)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，尋求設(shè)計(jì)制備一種電力輸運(yùn)系統(tǒng)變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行式自動(dòng)投切裝置，實(shí)現(xiàn)基于負(fù)荷的變壓器自動(dòng)切換，從而使變壓器自動(dòng)運(yùn)行于經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的整機(jī)連接結(jié)構(gòu)是在現(xiàn)有的電力輸運(yùn)系統(tǒng)中選用兩臺(tái)變壓器并行運(yùn)行的電路結(jié)構(gòu)，在電力輸運(yùn)系統(tǒng)的控制軟件及硬件中再置于自動(dòng)投切功能的軟件內(nèi)容和硬件設(shè)備模塊，構(gòu)成能夠?qū)崿F(xiàn)電力輸運(yùn)系統(tǒng)中變壓器自動(dòng)投切式控制系統(tǒng)裝置；第一變壓器和第二變壓器并行接入電力輸運(yùn)線路中，第一變壓器的輸出端串接第四斷路器后連接用戶供電線路；第二變壓器的輸入端與供電線路之間串接第一斷路器，第二變壓器的輸出端串接第二斷路器后連接用戶供電線路，在第四斷路器與第二斷路器之間串入式跨接第三斷路器；第一變壓器和第二變壓器分別單獨(dú)與用戶供電線路電連接，或共同與用戶供電線路電連接，實(shí)現(xiàn)兩臺(tái)變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行式自動(dòng)投切功效。本實(shí)用新型根據(jù)不同型號(hào)和不同容量的變壓器，在電力輸運(yùn)控制系統(tǒng)中加入自動(dòng)投切軟件支持模塊，在軟件中輸入?yún)?shù)自動(dòng)計(jì)算臨界點(diǎn)，自動(dòng)投切裝置的CPU采用32位DSP 數(shù)字信號(hào)處理器TMSM811，作為核心部件的CPU主板與其它插件板相聯(lián)系完成AD轉(zhuǎn)換、開關(guān)量采集、開關(guān)量輸出、人機(jī)界面控制、EEPROM存取、時(shí)鐘存取、通訊控制和抑制勵(lì)磁涌流的功能；其CPU主板采用四層印刷板及表面封裝工藝；開入板包括開關(guān)量輸入處理電路，開關(guān)量輸入處理電路完成對(duì)12路開關(guān)量采集的預(yù)處理；所涉及的開入量包括開關(guān)位置、彈簧未儲(chǔ)能、控制回路斷線、遠(yuǎn)方操作閉鎖、閉鎖重合閘和備用開入；SAMPLE采樣板插件包括互感器板和信號(hào)調(diào)理板，完成對(duì)被保護(hù)和控制線路的交流電壓和電流的傳感并進(jìn)行調(diào)理和放大處理，將電力互感器的交流信號(hào)轉(zhuǎn)換成符合AD轉(zhuǎn)換模塊輸入范圍(0-3V)的電壓信號(hào)，由AD 轉(zhuǎn)換模塊完成數(shù)模轉(zhuǎn)換；電源板包括電源電路，電源電路為自動(dòng)化投切裝置提供低壓直流電源，包括開關(guān)量輸入輸出用+24V電源、CPU和顯示板用+5V電源；將通訊模塊集成在DSP 控制板中，實(shí)現(xiàn)各不同自動(dòng)投切裝置之間以及自動(dòng)投切裝置與控制平臺(tái)之間數(shù)據(jù)的通訊， 便于整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行與管理。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)自動(dòng)投切時(shí)的步驟為①接通電力輸運(yùn)系統(tǒng)的電路，使兩臺(tái)變壓器投入供電運(yùn)行；②分別對(duì)變壓器電路中的電壓和電流值進(jìn)行采樣；③依據(jù)所采樣值的電壓和電流值，按臨界點(diǎn)值要求判斷是否自動(dòng)投切，如不需自動(dòng)投切，則返回步驟②，重新進(jìn)行采樣；如果需要自動(dòng)投切，則第三投斷路器并返回開關(guān)狀態(tài)；④判斷第三斷路器是否已投入運(yùn)行，如果沒有投入運(yùn)行，則進(jìn)行報(bào)警，如果第三斷路器已投入運(yùn)行，則切斷第二斷路器；⑤判斷第二斷路器是否已經(jīng)切除，如果沒切除，則進(jìn)行報(bào)警，同時(shí)，切斷第三斷路器并返回開關(guān)狀態(tài)，然后判斷第三斷路器是否切除，如果沒切除則報(bào)警；如果第二斷路器已切除，則再切除第一斷路器；⑥判斷第一斷路器是否已經(jīng)切除，如果已經(jīng)切除，則準(zhǔn)備變壓器切除；如果第一斷路器沒能切除，則進(jìn)行報(bào)警，同時(shí)，合上第二斷路器并返回開關(guān)狀態(tài)，如果第二斷路器沒能合閘則進(jìn)行報(bào)警；如果第二斷路器合上并返回開關(guān)狀態(tài)，則切斷第三斷路器并返回開關(guān)狀態(tài)，同時(shí)判斷第三斷路器是否切除，如沒切除則報(bào)警。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，可實(shí)現(xiàn)電力輸運(yùn)系統(tǒng)中的變壓器基于負(fù)荷的自動(dòng)投切功能，使變壓器處于經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài)，降低電力系統(tǒng)運(yùn)行成本，同時(shí)節(jié)約人力物力；遲滯原理的應(yīng)用加大了自動(dòng)投切的成功率和可靠性；其整體結(jié)構(gòu)簡單，連接和運(yùn)行經(jīng)濟(jì)可靠，安全穩(wěn)定，運(yùn)行壽命長，節(jié)省能源，可廣泛應(yīng)用于現(xiàn)有電力輸運(yùn)系統(tǒng)的改進(jìn)和功能的提高。

圖1為本實(shí)用新型的整機(jī)連接結(jié)構(gòu)原理示意圖，包括第一變壓器1、第二變壓器2、 第一斷路器3、第二斷路器4、第三斷路器5和第四斷路器6。圖2為本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)自動(dòng)投切的工作流程示意框圖。
具體實(shí)施方式
下面通過實(shí)施例并結(jié)合附圖做進(jìn)一步說明。實(shí)施例本實(shí)施例的整機(jī)連接結(jié)構(gòu)是在現(xiàn)有的電力輸運(yùn)系統(tǒng)中選用兩臺(tái)變壓器并行運(yùn)行的電路結(jié)構(gòu)，在電力輸運(yùn)系統(tǒng)的控制軟件及硬件中置于相應(yīng)的軟件內(nèi)容和硬件設(shè)備模塊， 構(gòu)成能夠?qū)崿F(xiàn)電力輸運(yùn)系統(tǒng)中變壓器自動(dòng)投切式的控制系統(tǒng)；第一變壓器1和第二變壓器 2并行接入電力輸運(yùn)線路中，第一變壓器1的輸出端串接第四斷路器6后連接用戶供電線路，第二變壓器2的輸入端與供電線路之間串接第一斷路器3，第二變壓器2的輸出端串接第二斷路器4后連接用戶供電線路，在第四斷路器6與第二斷路器4之間串入式跨接第三斷路器5 ；第一變壓器1和第二變壓器2能夠分別單獨(dú)與用戶供電線路電連接，或共同與用戶供電線路電連接，實(shí)現(xiàn)兩臺(tái)變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行式自動(dòng)投切功效；根據(jù)不同型號(hào)和不同容量的變壓器，在電力輸運(yùn)控制系統(tǒng)中加入自動(dòng)投切軟件支持模塊，在軟件中輸入幾個(gè)參數(shù)自動(dòng)計(jì)算臨界點(diǎn)，自動(dòng)投切裝置的CPU采用32位DSP數(shù)字信號(hào)處理器TMSM811，作為核心部件的CPU主板與其它插件板相聯(lián)系完成AD轉(zhuǎn)換、開關(guān)量采集、開關(guān)量輸出、人機(jī)界面控制、EEPROM存取、時(shí)鐘存取、通訊控制和抑制勵(lì)磁涌流等功能；其CPU主板采用四層印刷板及表面封裝工藝；開入板包括開關(guān)量輸入處理電路，開關(guān)量輸入處理電路完成對(duì)12路開關(guān)量采集的預(yù)處理；所涉及的開入量包括開關(guān)位置、彈簧未儲(chǔ)能、控制回路斷線、遠(yuǎn)方操作閉鎖、閉鎖重合間和備用開入；SAMPLE采樣板插件包括互感器板和信號(hào)調(diào)理板，完成對(duì)被保護(hù)和控制線路的交流電壓和電流的傳感并進(jìn)行調(diào)理和放大處理，將電力互感器的交流信號(hào)轉(zhuǎn)換成符合AD轉(zhuǎn)換模塊輸入范圍(0-3V)的電壓信號(hào)，由AD轉(zhuǎn)換模塊完成數(shù)模轉(zhuǎn)換；電源板包括電源電路，電源電路為自動(dòng)化投切裝置提供低壓直流電源，包括開關(guān)量輸入輸出用 +24V電源、CPU和顯示板用+5V電源；將通訊模塊集成在DSP控制板中，實(shí)現(xiàn)各不同自動(dòng)投切裝置之間，以及自動(dòng)投切裝置與控制平臺(tái)之間數(shù)據(jù)的通訊，便于整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行與管理。本實(shí)施例實(shí)現(xiàn)自動(dòng)投切時(shí)的步驟為①接通電力輸運(yùn)系統(tǒng)的電路，使兩臺(tái)變壓器投入供電運(yùn)行；②分別對(duì)變壓器電路中的電壓和電流值進(jìn)行采樣；③依據(jù)所采樣值的電壓和電流值，按臨界點(diǎn)值要求判斷是否自動(dòng)投切，如不需自動(dòng)投切，則返回步驟②，重新進(jìn)行采樣；如果需要自動(dòng)投切，則投第三斷路器5并返回開關(guān)狀態(tài)；④判斷第三斷路器5是否已投入運(yùn)行，如果沒有投入運(yùn)行，則進(jìn)行報(bào)警，如果第三斷路器5已投入運(yùn)行，則切斷第二斷路器4 ；⑤判斷第二斷路器4是否已經(jīng)切除，如果沒切除，則進(jìn)行報(bào)警，同時(shí)，切斷第三斷路器5并返回開關(guān)狀態(tài)，然后判斷第三斷路器5是否切除，如果沒切除則報(bào)警；如果第二斷路器4已切除，則再切除第一斷路器3 ；⑥判斷第一斷路器3是否已經(jīng)切除，如果已經(jīng)切除，則準(zhǔn)備變壓器切除；如果第一斷路器3沒能切除，則進(jìn)行報(bào)警，同時(shí)，合上第二斷路器4并返回開關(guān)狀態(tài)，如果第二斷路器 4沒能合閘則進(jìn)行報(bào)警；如果第二斷路器4合上并返回開關(guān)狀態(tài)，則切斷第三斷路器5并返回開關(guān)狀態(tài)，同時(shí)判斷第三斷路器5是否切除，如沒切除則報(bào)警。
權(quán)利要求1. 一種電力輸運(yùn)系統(tǒng)的變壓器自動(dòng)投切裝置，整機(jī)連接結(jié)構(gòu)是在現(xiàn)有的電力輸運(yùn)系統(tǒng)中選用兩臺(tái)變壓器并行運(yùn)行的電路結(jié)構(gòu)，在電力輸運(yùn)系統(tǒng)的控制軟件及硬件中再置于自動(dòng)投切功能的軟件內(nèi)容和硬件設(shè)備模塊，構(gòu)成能夠?qū)崿F(xiàn)電力輸運(yùn)系統(tǒng)中變壓器自動(dòng)投切式控制系統(tǒng)裝置；其特征在于第一變壓器和第二變壓器并行接入電力輸運(yùn)線路中，第一變壓器的輸出端串接第四斷路器后連接用戶供電線路；第二變壓器的輸入端與供電線路之間串接第一斷路器，第二變壓器的輸出端串接第二斷路器后連接用戶供電線路，在第四斷路器與第二斷路器之間串入式跨接第三斷路器；第一變壓器和第二變壓器分別單獨(dú)與用戶供電線路電連接，或共同與用戶供電線路電連接，實(shí)現(xiàn)兩臺(tái)變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行式自動(dòng)投切功效。
專利摘要本實(shí)用新型屬于電力輸運(yùn)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種變壓器自動(dòng)投切裝置，在現(xiàn)有電力輸運(yùn)系統(tǒng)中選用兩臺(tái)變壓器并行運(yùn)行的電路結(jié)構(gòu)，在控制系統(tǒng)中置于自動(dòng)投切功能軟件和硬件模塊，構(gòu)成自動(dòng)投切式控制系統(tǒng)裝置；第一變壓器和第二變壓器并行接入電力輸運(yùn)線路中，第一變壓器輸出端串接第四斷路器后連接用戶供電線路；第二變壓器的輸入端與供電線路之間串接第一斷路器，第二變壓器輸出端串接第二斷路器后連接用戶供電線路，在第四斷路器與第二斷路器之間串入式跨接第三斷路器；第一和第二變壓器分別單獨(dú)或共同與用戶供電線路電連接，實(shí)現(xiàn)兩臺(tái)變壓器自動(dòng)投切功效；其結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行可靠，運(yùn)行壽命長，節(jié)省能源，可用于現(xiàn)有電力輸運(yùn)系統(tǒng)改進(jìn)和功能提高。
文檔編號(hào)H02J3/38GK202190084SQ20112030440
公開日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2011年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月19日
發(fā)明者劉志珍, 孫福鵬, 屈東明, 張旭, 李廣智, 由恒遠(yuǎn), 穆曉鵬, 耿曉玲 申請(qǐng)人:青島特銳德電氣股份有限公司