CN101826729A - 配电变压器远距离安装并联经济运行自动投切装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种配电变压器远距离安装并联经济运行自动投切装置，它包括电流信号检测、判断处理电路、延时电路、信号传输电路、变压器投入合闸、退出分闸电路；电流信号检测、判断处理电路输出有大、小定值端头，分别通过延时电路接变压器投入、退出电路；当电流检测电路检测到电流值超过设定的大定值时，延时启动合闸电路，自动投入一台变压器运行；当检测到小电流值时，延时启动分闸电路，自动退出一台变压器运行；本装置能及时准确根据用电负荷大小按照设定的变压器经济运行方式自动完成投切，降低变压器空载损耗，可用于远距离安装的变压器并联经济运行，子母变压器运行，减去职工的复杂繁重倒闸操作及误操作，有效的减少电网损耗。
Description
技术领域
本发明涉及一种电力系统配电变压器远距离安装并联经济运行自动投切装置，应用于6～20kV电力系统配电变压器远距离安装并联经济运行自动投切。
背景技术
电力系统用电负荷一年或一天都存在高峰、低谷时段，人们为了减少电力系统低谷时段电力变压器的空载损耗，一种方法是采用两台及以上变压器并联运行，另一种方法是采用调容变压器，用电负荷高峰时段变压器全容量投入运行，用电负荷低谷时段变压器调为小容量运行。
目前，变压器并联运行投、退操作都需要靠运行值班人员根据负荷的大小进行操作，也就是负荷大靠值班人员去操作投入一台变压器，负荷小时退出一台变压器。特别是调容变压器改变容量操作需要在停电状态下进行，每次调容变压器改变容量操作都要对用户停电，这样操作时间长，而且值班人员的劳动强度大，并且存在不安全的误操作因素。
配电变压器有少数是两台安装一起，而大部分是两台之间安装相距几百米，无法进行并联运行控制。
根据这种现状，提出一种科学的、合理的按设定的经济运行方式自动投切变压器的方案。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种设计科学、成本低、减少劳动强度、提高安全可靠性的变压器并列经济运行自动投切装置。
为了实现上述目的，本发明提供一种配电变压器远距离安装并联经济运行自动投切装置，它实现了远距离安装的配电变压器并列经济运行，它克服了职工劳动强度大、不安全、操作时间长、不能及时调整运行中电网的损耗问题。
本发明提供一种配电变压器远距离安装并联经济运行自动投切装置，包括电流信号检测电路、电流信号判断电路、延时电路、信号传输电路、变压器投入合闸电路、变压器退出分闸电路。
所述电流信号判断电路，输出端为二端头，分别为D、X，所述D、X两端头分别连接所述延时电路；所述的D端头连接所述延时电路的输出端连接所述的变压器投入合闸电路；所述的X端头连接所述延时电路的输出端连接所述的变压器退出分闸电路。
所述电流信号检测电路、电流信号判断电路，包括一个电流互感器TA和两只电流继电器KA1、KA2；其中所述电流互感器二次侧线圈有两端头，一端头连接所述电流继电器KA1线圈一端头，所述所述电流继电器KA1线圈另一端头接电流继电器KA2线圈一端头，所述电流继电器KA2线圈另一端头接所述电流互感器二次线圈的另一端头后接地。
所述的延时电路，包括二只时间继电器KT1、KT2，所述电流继电器KA1的常开触头KA11和常闭触头KA12，所述电流继电器KA2的常开触头KA21和常闭触头KA22；
其中，所述电流继电器KA1的常开触头KA11一端接电源A，所述电流继电器KA1的常开触头KA11另一端接所述的电流继电器KA2的常开触头KA21一端，所述电流继电器KA2的常开触头KA21另一端接所述的时间继电器KT1线圈的一端头，所述的时间继电器KT1线圈的另一端头接电源N；所述电流继电器KA2的常闭触头KA22一端接电源A，所述电流继电器KA2的常闭触头KA22另一端接所述的电流继电器KA1的常闭触头KA12一端，所述电流继电器KA1的常闭触头KA12另一端接所述的时间继电器KT2线圈的一端头，所述的时间继电器KT2线圈的另一端头接电源N。
信号传输电路包括变压器合闸、分闸电路，采用有线电缆；所述变压器合闸信号传输用有线电缆二根，一根电缆一端头接所述变压器高压侧断路器合闸电路的时间继电器KT1的常开触头KT11的一端头，电缆另一端头接所述变压器高压侧断路器合闸电路的电源A，所述变压器合闸信号传输另一根有线电缆，一端头接所述变压器高压侧断路器合闸电路的时间继电器KT1的常开触头KT11的另一端头，电缆另一端头接所述变压器高压侧断路器合闸继电器KHG线圈的一端头；
所述变压器分闸信号传输用有线电缆二根，一根电缆一端头接所述变压器低压侧断路器分闸电路的时间继电器KT2的常开触头KT21的一端头，电缆另一端头接所述变压器低压侧断路器分闸电路的电源A，所述变压器分闸信号传输另一根有线电缆，一端头接所述变压器低压侧断路器分闸电路的时间继电器KT2的常开触头KT21的另一端头，电缆另一端头接所述变压器低压侧断路器分闸继电器KFD线圈的一端头；
所述变压器投入合闸电路，包括变压器高、低压侧断路器合闸电路；所述变压器高压侧断路器合闸电路，包括时间继电器KT1的常开触头KT11、变压器高压侧断路器合闸继电器KHG；所述时间继电器KT1的常开触头KT11一端接电源A，所述的时间继电器KT1的常开触头KT11的另一端头接变压器高压侧断路器合闸继电器KHG线圈的一端，所述的变压器高压侧断路器合闸继电器KHG线圈的另一端头接电源N；
所述变压器低压侧断路器合闸电路，包括变压器高压侧断路器合闸继电器KHG的常开触头KHG1、变压器低压侧断路器合闸继电器KHD；所述变压器高压侧断路器合闸继电器KHG的常开触头KHG1一端接电源A，所述变压器高压侧断路器闸继电器KHG的常开触头KHG1另一端接所述的变压器低压侧断路器合闸继电器KHD线圈的一端头，所述的变压器低压侧断路器合闸继电器KHD线圈另一端头接电源N；
所述变压器退出分闸电路，包括变压器高、低压侧断路器分闸电路；变压器低压侧断路器分闸电路，包括时间继电器KT2的常开触头KT21、变压器低压侧断路器分闸继电器KFD；所述时间继电器KT2的常开触头KT21一端头接电源A，所述时间继电器KT2的常开触头KT21另一端接所述变压器低压侧断路器分闸继电器KFD线圈的一端头，变压器低压侧断路器分闸继电器KFD线圈的另一端头接电源N。
变压器高压侧断路器分闸电路，包括变压器低压侧断路器分闸继电器KFD的常开触头KFD1、变压器高压侧断路器分闸继电器KFG；所述变压器低压侧断路器分闸继电器KFD的常开触头KFD1一端头接电源A，所述变压器低压侧断路器分闸继电器KFD的常开触头KFD1另一端接所述变压器高压侧断路器分闸继电器KFG线圈的一端头，变压器高压侧断路器分闸继电器KFG线圈的另一端头接电源N。
信号传输电路包括变压器合闸、分闸电路，采用无线电通道，包括信号发射器，信号接收器；信号发射器包括信号输入电路，信号处理电路，号发射电路，信号输入电路接信号处理电路，信号处理电路输出接信号发射电路；信号接收器包括信号接收电路，信号处理电路，执行元件，信号接收电路接信号处理电路，信号处理电路输出接执行元件。
本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步性，具体的说该装置具有以下优点：
1.由于该装置具有电流自动检测判断功能，能及时准确调整配电变压器的经济运行，有效地降低电网的运行损耗。
2.由于该装置是自动完成配电变压器的远距离安装并联经济运行投退工作，减去了运行人员的复杂繁重倒闸操作，同时更重要的一条是提高了安全可靠性，减少了误操作，提高供电可靠性。
3.该装置技术应用范围宽广，调整灵活，可应用到多个电压等级，多台变压器的并联经济运行中。
4.该装置结构简单，构思巧妙，设计合理科学，成本低，使用方便。
附图说明
图1为本发明的原理方框图
图2为本发明的电流信号检测判断电路图
图3为本发明的延时电路图
图4为本发明的变压器投入高压侧断路器合闸电路图
图5为本发明的变压器投入低压侧断路器合闸电路图
图6为本发明的变压器退出低压侧断路器分闸电路图
图7为本发明的变压器退出高压侧断路器分闸电路图
图8为本发明的变压器合闸、分闸信号采用无线电传输电路图
具体实施方式
为使本发明的技术方案更加清楚，下面结合附图对本发明的具体实施方式作详细的说明。
如图1所示，为配电变压器远距离安装并联经济运行自动投切装置原理框图，包括电流信号检测电路1、电流信号判断电路2、延时电路3、变压器投入合闸电路4、变压器退出分闸电路5。
所述电流信号判断电路输出端为二端头，分别为D、X，D为大电流值输出端，X为小电流值输出端，所述D、X两端头分别连接所述延时电路，所述的D端头连接所述延时电路的输出端连接所述的变压器投入合闸电路；所述的X端头连接所述延时电路的输出端连接所述的变压器退出分闸电路。
由电流信号检测电路检测出信号输入给电流信号判断电路，信号判断电路根据输入信号判断出大小值两种，通过延时后将信号传送到变压器投入合闸电路或退出分闸电路，完成自动投切变压器任务。
如图2所示，为所述电流信号检测判断电路，包括一个电流互感器TA和两只电流继电器KA1、KA2；KA1为大电流值动作继电器，KA2为小电流值动作继电器，其中电流互感器二次侧线圈有两端头，一端头接电流继电器KA1线圈一端头，所述电流继电器KA1线圈另一端头接电流继电器KA2线圈一端头，所述电流继电器KA2线圈另一端头连接所述电流互感器二次线圈的另一端头后接地。
当电流信号检测电路将检测到的信号传到电流信号判断电路，判断电路设定有大、小两种电流值，当检测到电流信号超过设定的大定值，继电器KA1动作，延时后合闸投入一台变压器；当检测到电流信号值低于设定小值时，继电器KA2动作，延时后退出一台变压器。
如图3所示，为所述的延时电路，包括二只时间继电器KT1、KT2，电流继电器KA1的常开触头KA11和常闭触头KA12，电流继电器KA2的常开触头KA21和常闭触头KA22；
其中，电流继电器KA1的常开触头KA11一端接电源A，所述电流继电器KA1的常开触头KA11另一端接所述的电流继电器KA2的常开触头KA21一端，所述电流继电器KA2的常开触头KA21另一端接所述的时间继电器KT1线圈的一端头，所述的时间继电器KT1线圈的另一端头接电源N；电流继电器KA2的常闭触头KA22一端接电源A，所述电流继电器KA2的常闭触头KA22另一端接所述的电流继电器KA1的常闭触头KA12一端，所述电流继电器KA1的常闭触头KA12另一端接所述的时间继电器KT2线圈的一端头，所述的时间继电器KT2线圈的另一端头接电源N。
当检测判断电路检测到电流值达到设定的大电流值时，继电器KA1动作，常开触头闭合，因为小电流值动作的继电器KA2已经在吸合状态，常开触头在闭合，此时时间继电器KT1就动作，延时后启动变压器投入的断路器合闸电路，完成投入一台变压器。当检测判断电路检测到电流值达到设定的小电流值时，继电器KA1、KA2都动作释放，其常闭触头闭合接通时间继电器KT2，延时后启动变压器退出的分闸电路，完成退出一台变压器。
如图4所示，为所述变压器投入运行高压侧断路器合闸电路，包括时间继电器KT1的常开触头KT11、变压器高压侧断路器合闸继电器KHG；所述时间继电器KT1的常开触头KT11一端接电源A，所述的时间继电器KT1的常开触头KT11的另一端头接变压器高压侧断路器合闸继电器KHG线圈的一端，所述的变压器高压侧断路器合闸继电器KHG线圈的另一端头接电源N；
当电流信号检测电路检测到大电流后，通过延时将合闸信号传递到变压器合闸电路，先将变压器高压侧断路器合上。
如图5所示，为所述变压器投入运行低压侧断路器合闸电路，包括变压器高压侧断路器合闸继电器KHG的常开触头KHG1、低压侧断路器合闸继电器KHD；所述变压器高压侧断路器合闸继电器KHG的常开触头KHG1一端接电源A，所述变压器高压侧断路器合闸继电器KHG的常开触头KHG1另一端，接所述的变压器低压侧断路器合闸继电器KHD线圈的一端头，所述的变压器低压侧断路器合闸继电器KHD线圈另一端头接电源N；
当电流信号检测电路检测到大电流后，延时将合闸信号传递到变压器高压侧断路器合闸电路后，再延时启动变压器低压侧断路器合闸电路，完成变压器投入工作。
投入配电变压器的操作程序为：先合变压器高压侧断路器、再合低压侧断路器，对外进行供电。
如图6所示，为所述变压器低压侧断路器分闸电路，包括时间继电器KT2的常开触头KT21、变压器低压侧断路器分闸继电器KFD；所述时间继电器KT2的常开触头KT21一端头接电源A，所述时间继电器KT2的常开触头KT21另一端接所述变压器低压侧断路器分闸继电器KFD线圈的一端头，变压器低压侧断路器分闸继电器KFD线圈的另一端头接电源N。
当电流检测电路检测到小电流动作值后，延时将分闸信号传递到变压器低压侧的断路器分闸电路，断开该变压器的所带负荷。
如图7所示，为所述变压器高压侧断路器分闸电路，包括变压器低压侧断路器分闸继电器KFD的常开触头KFD1、变压器高压侧断路器分闸继电器KFG；所述变压器低压侧断路器分闸继电器KFD的常开触头KFD1一端头接电源A，所述变压器低压侧断路器分闸继电器KFD的常开触头KFD1另一端接所述变压器高压侧断路器分闸继电器KFG线圈的一端头，变压器高压侧断路器分闸继电器KFG线圈的另一端头接电源N。
当电流检测电路检测到小电流动作值后，延时将分闸信号传递到变压器低压侧的断路器分闸电路，断开该变压器所带负荷后，再延时启动变压器高压侧的断路器分闸电路，退出该变压器运行。
退出配电变压器停电操作程序为：先断开变压器低压侧断路器、再断开高压侧断路器。
图8为本发明变压器合闸、分闸信号采用无线电传输电路图，变压器合闸、分闸信号传输电路采用无线电通道，包括信号发射器，信号接收器；信号发射器包括信号输入电路11，信号处理电路12，信号发射电路13，信号输入电路11接信号处理电路12，信号处理电路12输出接信号发射电路13；信号接收器包括信号接收电路14，信号处理电路15，执行元件16，信号接收电路14接信号处理电路15，信号处理电路15输出接执行元件16。
目前，两台变压器安装距离一般在200米左右，可用有线电缆传送变压器分、合信号，也可用无线电传输变压器分、合信号。
最后说明的是：以上案例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的介绍，所属领域的普通技术人员应当理解，依然可对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行同等替换，而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案的范围当中。
Claims (7)
1.一种配电变压器远距离安装并联经济运行自动投切装置，其特征在于：包括电流信号检测电路、电流信号判断电路、延时电路、信号传输电路、变压器投入合闸电路、变压器退出分闸电路；
所述电流信号判断电路，输出端为二端头，分别为D、X，所述D、X两端头分别连接所述延时电路；所述的D端头连接所述延时电路的输出端连接所述的合闸信号传输电路，合闸信号传输电路输出连接所述变压器投入合闸电路；所述的X端头连接所述延时电路的输出端连接所述的分闸信号传输电路，分闸信号传输电路输出端连接所述的变压器退出分闸电路。
2.根据权利要求1所述的配电变压器远距离安装并联经济运行自动投切装置，其特征在于：所述电流信号检测电路、电流信号判断电路，包括一个电流互感器和两只电流继电器KA1、KA2；其中所述电流互感器二次侧线圈有两端头，一端头接所述电流继电器KA1线圈一端头，所述电流继电器KA1线圈另一端头接所述电流继电器KA2线圈一端头，所述电流继电器KA2线圈另一端头连接所述电流互感器二次线圈的另一端头后接地。
3.根据权利要求1所述的配电变压器远距离安装并联经济运行自动投切装置，其特征在于：所述的延时电路，包括二只时间继电器KT1、KT2，所述电流继电器KA1的常开触头KA11和常闭触头KA12，所述电流继电器KA2的常开触头KA21和常闭触头KA22；
其中，所述电流继电器KA1的常开触头KA11一端接电源A，所述电流继电器KA1的常开触头KA11另一端接所述的电流继电器KA2的常开触头KA21一端，所述电流继电器KA2的常开触头KA21另一端接所述的时间继电器KT1线圈的一端头，所述的时间继电器KT1线圈的另一端头接电源N；所述电流继电器KA2的常闭触头KA22一端接电源A，所述电流继电器KA2的常闭触头KA22另一端接所述的电流继电器KA1的常闭触头KA12一端，所述电流继电器KA1的常闭触头KA12另一端接所述的时间继电器KT2线圈的一端头，所述的时间继电器KT2线圈的另一端头接电源N。
4.根据权利要求1所述的配电变压器远距离安装并联经济运行自动投切装置，其特征在于：所述信号传输电路，包括变压器合闸信号传输电路，变压器分闸信号传输电路，采用有线电缆；
其中，所述变压器合闸信号传输用有线电缆二根，一根电缆一端头接所述变压器高压侧断路器合闸电路的时间继电器KT1的常开触头KT11的一端头，电缆另一端头接所述变压器高压侧断路器合闸电路的电源A，所述变压器合闸信号传输另一根有线电缆，一端头接所述变压器高压侧断路器合闸电路的时间继电器KT1的常开触头KT11的另一端头，电缆另一端头接所述变压器高压侧断路器合闸继电器KHG线圈的一端头；
所述变压器分闸信号传输用有线电缆二根，一根电缆一端头接所述变压器低压侧断路器分闸电路的时间继电器KT2的常开触头KT21的一端头，电缆另一端头接所述变压器低压侧断路器分闸电路的电源A，所述变压器分闸信号传输另一根有线电缆，一端头接所述变压器低压侧断路器分电路的时间继电器KT2的常开触头KT21的另一端头，电缆另一端头接所述变压器低压侧断路器分闸继电器KFD线圈的一端头。
5.根据权利要求1所述的配电变压器远距离安装并联经济运行自动投切装置，其特征在于：所述变压器投入合闸电路，包括变压器高、低压侧断路器合闸电路；
其中，所述变压器高压侧断路器合闸电路，包括时间继电器KT1的常开触头KT11、变压器高压侧断路器合闸继电器KHG；所述时间继电器KT1的常开触头KT11一端接电源A，所述的时间继电器KT1的常开触头KT11的另一端头接变压器高压侧断路器合闸继电器KHG线圈的一端，所述的变压器高压侧断路器合闸继电器KHG线圈的另一端头接电源N；
所述变压器低压侧断路器合闸电路，包括变压器高压侧断路器合闸继电器KHG的常开触头KHG1、变压器低压侧断路器合闸继电器KHD；所述变压器高压侧断路器合闸继电器KHG的常开触头KHG1一端接电源A，所述变压器高压侧断路器合闸继电器KHG的常开触头KHG1另一端接所述的变压器低压侧断路器合闸继电器KHD线圈的一端头，所述的变压器低压侧断路器合闸继电器KHD线圈另一端头接电源N。
6.根据权利要求1所述的配电变压器远距离安装并联经济运行自动投切装置，其特征在于：所述变压器退出分闸电路，包括变压器高、低压侧断路器分闸电路；
其中，变压器低压侧断路器分闸电路，包括时间继电器KT2的常开触头KT21、变压器低压侧断路器分闸继电器KFD；所述时间继电器KT2的常开触头KT21一端头接电源A，所述时间继电器KT2的常开触头KT21另一端接所述变压器低压侧断路器分闸继电器KFD线圈的一端头，变压器低压侧断路器分闸继电器KFD线圈的另一端头接电源N；
变压器高压侧断路器分闸电路，包括变压器低压侧断路器分闸继电器KFD的常开触头KFD1、变压器高压侧断路器分闸继电器KFG；所述变压器低压侧断路器分闸继电器KFD的常开触头KFD1一端头接电源A，所述变压器低压侧断路器分闸继电器KFD的常开触头KFD1另一端接所述变压器高压侧断路器分闸继电器KFG线圈的一端头，变压器高压侧断路器分闸继电器KFG线圈的另一端头接电源N。
7.根据权利要求1所述的配电变压器远距离安装并联经济运行自动投切装置，其特征在于：所述信号传输电路采用无线电通道，包括信号发射器，信号接收器；
其中，信号发射器包括信号输入电路，信号处理电路，号发射电路，信号输入电路接信号处理电路，信号处理电路输出接信号发射电路；信号接收器包括信号接收电路，信号处理电路，执行元件，信号接收电路接信号处理电路，信号处理电路输出接执行元件。
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