CN105958484B - 变压器合环控制电路及变压器合环控制方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变压器合环控制电路及变压器合环控制方法和装置。变压器合环控制方法包括：判断是否闭合电子开关，其中，电子开关串联在变压器合环电路中，用于在断开时断开变压器合环电路，在闭合时导通变压器合环电路，其中，变压器合环电路用于在导通时对第一路供电进线和第二路供电进线执行合环；以及如果判断出闭合电子开关，控制电子开关闭合以导通变压器合环电路。通过本发明，解决了相关技术中无法减轻变压器合环瞬间产生的合环电流的问题。

Description

变压器合环控制电路及变压器合环控制方法和装置

技术领域

本发明涉及电路领域，具体而言，涉及一种变压器合环控制电路及变压器合环控制方法和装置。

背景技术

变压器通常采用两路供电进线供电，每路供电进线带相应的用电负荷，防止其中一路供电线出现故障，为配电网正常供电提供保障。通常情况下两路供电进线是分列运行的，变压器分列运行具有提高供电系统供电可靠性及灵活性、降低损耗、扩大供电系统容量的特点，但是在特殊情况下，两路供电进线需要互相联络，需要变压器对分列运行的变压器执行带电转并列运行的操作，即合环操作，将两条供电进线连接在一起并列运行。

合环操作除了产生循环电流外，在合环的瞬间还会产生很大的冲击电流，使线路和设备遭受巨大的电动力冲击，会缩短线路和设备的使用寿命甚至造成破坏性影响，并且还可能使继电保护系统误动，导致合环失败。因此对变压器合环暂态过程的研究是很有必要的。目前变压器合环暂态模型分析理论较为成熟，变压器合环暂态模型分析理论可以计算出在交流电一个周期内的不同时间点执行合环操作产生的冲击电流的大小，以确定执行合环操作最合适的时间点。但是，交流电周期时间较短，相关技术中对变压器执行合环操作仍然是通过工作人员手动合闸的方式执行合环操作，无法准确控制合环的时间点，因此，无法减轻合环操作产生的冲击电流，造成系统的不必要损耗。

针对相关技术中无法减轻变压器合环瞬间产生的合环电流的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种变压器合环控制电路及变压器合环控制方法和装置，以解决相关技术中无法减轻变压器合环瞬间产生的合环电流的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种变压器合环控制电路。该变压器合环控制电路包括：电子开关，串联在变压器合环电路中，其中，变压器合环电路用于在导通时对第一路供电进线和第二路供电进线执行合环；以及控制器，用于控制电子开关断开或闭合。

进一步地，变压器合环控制电路还包括：检测模块，用于检测变压器合环电路在合环处的电压，控制器与检测模块相连接，用于根据检测模块检测的电压发出控制指令以控制电子开关断开或闭合。

进一步地，控制器包括：过零监测电路，与检测模块相连接，用于在变压器合环电路在合环处的电压过零时生成过零信号；以及延时控制电路，与过零监测电路和电子开关相连接，用于在接收到过零信号之后延时预设时长控制电子开关闭合。

进一步地，控制器与延时控制电路相连接，控制器还用于按照预设算法计算预设时长并发送至延时控制电路。

进一步地，变压器合环控制电路还包括：机械开关，串联在变压器合环电路中，机械开关与电子开关并联。

进一步地，变压器合环控制电路还包括：开关检测电路，与机械开关和控制器相连接，用于检测机械开关是否闭合，其中，控制器用于在开关检测电路检测出机械开关闭合之后控制电子开关断开。

进一步地，电子开关为晶闸管阀，控制器用于控制晶闸管阀在预设时间点导通以导通变压器合环电路。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种变压器合环控制方法。该方法包括：判断是否闭合电子开关，其中，电子开关串联在变压器合环电路中，用于在断开时断开变压器合环电路，在闭合时导通变压器合环电路，其中，变压器合环电路用于在导通时对第一路供电进线和第二路供电进线执行合环；以及如果判断出闭合电子开关，控制电子开关闭合以导通变压器合环电路。

进一步地，判断是否闭合电子开关包括：检测变压器合环电路在合环处的电压；判断合环处的电压是否过零；以及如果判断出合环处的电压过零，在合环处的电压过零之后的预设时长控制电子开关闭合，在控制电子开关闭合以导通变压器合环电路之后，方法还包括：判断机械开关是否闭合，其中，机械开关与电子开关并联；以及如果判断出机械开关闭合，控制电子开关断开。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种变压器合环控制装置。该装置包括：判断单元，用于判断是否闭合电子开关，其中，电子开关串联在变压器合环电路中，用于在断开时断开变压器合环电路，在闭合时导通变压器合环电路，其中，变压器合环电路用于在导通时对第一路供电进线和第二路供电进线执行合环；以及控制单元，用于如果判断出闭合电子开关，控制电子开关闭合以导通变压器合环电路。

本发明通过控制器控制电子开关的闭合以控制变压器合环电路执行合环，可以精确地控制变压器合环电路执行合环的时间，相较于普通的机械开关，电子开关的合环时间更准确可控，解决了相关技术中无法减轻变压器合环瞬间产生的合环电流的问题，可以通过预设算法计算变压器合环电路执行合环产生合环电流最小的精确时间，通过控制器在产生合环电流最小的时间控制电子开关闭合，进而达到了能够减轻变压器合环瞬间产生的合环电流的效果。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明第一实施例的变压器合环控制电路的示意图；

图2是根据本发明第二实施例的变压器合环控制电路的示意图；

图3是根据本发明实施例的变压器合环控制方法的流程图；以及

图4是根据本发明实施例的变压器合环控制装置的示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本发明的实施例提供了一种变压器合环控制电路。

图1是根据本发明第一实施例的变压器合环控制电路的示意图。如图1所示，该变压器合环控制电路包括电子开关10和控制器20。

电子开关10串联在变压器合环电路100中。其中，变压器合环电路100用于在导通时对第一路供电进线和第二路供电进线执行合环。变压器合环电路100在断开时可以对第一路供电进线和第二路供电进线执行分列运行，在导通时对第一路供电进线和第二路供电进线和第二路供电进线执行合环，使得第一路供电进线和第二路供电进线和第二路供电并列运行。具体地，第一路供电进线的第一端和第二路供电进线的第一端是连通的，第一路供电进线的第二端和第二路供电进线的第二端可以与变压器合环电路100相连接，在变压器合环电路100闭合时，可以连通第一路供电进线的第二端和第二路供电进线的第二端，执行合环，在变压器合环电路100断开时，可以断开第一路供电进线的第二端和第二路供电进线的第二端，执行分列运行。

电子开关10可以串联在变压器合环电路100中，当电子开关10闭合时，变压器合环电路100闭合，当电子开关10断开时，变压器合环电路100断开。

控制器20用于控制电子开关断开或闭合。可选地，控制器20可以接收外部输入的信号，根据外部输入的信号控制电子开关10断开或闭合。或者，控制器20也可以通过检测变压器合环电路100的参数，根据参数确定产生合环电流最小的时间点并在该时间点控制电子开关10闭合以导通变压器合环电路100，使变压器合环电路100对第一路供电进线和第二路供电进线执行合环。

该实施例提供的变压器合环控制电路，通过控制器20控制电子开关10的闭合以控制变压器合环电路100执行合环，可以精确地控制变压器合环电路100执行合环的时间，相较于普通的机械开关，电子开关10的合环时间更准确可控，解决了相关技术中无法减轻变压器合环瞬间产生的合环电流的问题，可以通过预设算法计算变压器合环电路执行合环产生合环电流最小的精确时间，通过控制器20在产生合环电流最小的时间控制电子开关10闭合，进而达到了能够减轻变压器合环瞬间产生的合环电流的效果。

可选地，变压器合环控制电路还可以包括检测模块，用于检测变压器合环电路100在合环处的电压，检测模块可以是电压传感器，或者电压互感器等检测电压的传感器，控制器20与检测模块相连接，用于根据检测模块检测的电压发出控制指令以控制电子开关10断开或闭合。

可选地，控制器20可以包括过零监测电路和延时控制电路。过零监测电路与检测模块相连接，用于在变压器合环电路100在合环处的电压过零时生成过零信号。过零监测电路可以设置在变压器合环电路100的合环处，变压器合环电路100的合环处可以是第一路供电进线的第二端与第二路供电进线的第二端，合环处的电压是交流电压，过零监测电路可以监测合环处的交流电压的过零点，在交流电压过零时产生过零信号，如本领域技术人员所知，交流电压的过零点是指交流电压为零时的时间点。

延时控制电路与过零监测电路和电子开关10相连接，用于在接收到过零信号之后延时预设时长控制电子开关10闭合，预设时长可以预先规定的时间长度，具体而言，可以是根据计算合环电流最小的时间点的预设算法计算出的时长。优选地，控制器20还可以与延时控制电路相连接，控制器20还可以用于按照预设算法计算预设时长并发送至延时控制电路。

优选地，变压器合环控制电路还可以包括机械开关，机械开关串联在变压器合环电路100中，机械开关与电子开关10并联。由于机械开关与电子开关10并联，因此，机械开关在闭合后也可以导通变压器合环电路100，也即，机械开关与电子开关10只要有一个开关是闭合的状态，变压器合欢电路即为导通，可以对第一路供电进线和第二路供电进线执行合环。在电子开关10闭合之后可以关闭机械开关，断开电子开关10，防止电子开关10产生功率损耗，可以增加电子开关10的使用寿命。

变压器合环控制电路还可以包括开关检测电路，开关检测电路与机械开关和控制器20相连接，用于检测机械开关是否闭合，控制器20可以在开关检测电路检测出机械开关闭合之后控制电子开关10断开，通过开关检测电路检测机械开关是否闭合可以自动控制电子开关10断开。

优选地，电子开关10可以是晶闸管阀，控制器20用于控制晶闸管阀在预设时间点导通以导通变压器合环电路100。

第一路供电进线和第二路供电进线均包括三相母线，可选地，该实施例提供的变压器合环电路可以是用于对第一路供电进线的一相母线和第二路供电进线的一相母线进行合环，在这种情况下，可以采用三个变压器合环控制电路与三个变压器合环电路一一对应，分别控制三个变压器合环电路导通或断开，以分别控制两路供电进线的各相母线执行合环。通过这种实施方式，两路供电进线即使存在缺相或三相不平衡的情况，变压器合环控制电路也可以控制对应的变压器合环电路执行合环。

图2是根据本发明第二实施例的变压器合环控制电路的示意图。该实施例可以作为上述第一实施例的优选实施方式。如图2所示，该变压器合环控制电路包括电子开关10、控制器20和机械开关30。

电子开关10串联在变压器合环电路100中。变压器合环电路100用于执行合环，变压器合环电路100的等效电路如图2中所示，可以等效于一个电源U_eq与一个阻抗Z_eq串联。机械开关30与电子开关10并联。控制器20与电子开关10相连接，可以控制电子开关10断开或闭合。控制器20还可以接收变压器合环电路100合环处的电压检测信号，以确定合环处的交流电压过零点，并根据预设算法在交流电压过零点之后的预设时长时控制电子开关关闭。可选地，控制器20还可以接收检测机械开关30是否开启的开关检测信号，当控制器20判断出开关检测信号为机械开关30闭合时，可以控制电子开关10断开。

本发明的实施例还提供了一种变压器合环控制方法。

图3是根据本发明实施例的变压器合环控制方法的流程图。如图3所示，该方法包括以下步骤：

步骤S301，判断是否闭合电子开关。

电子开关串联在变压器合环电路中，用于在断开时断开变压器合环电路，在闭合时导通变压器合环电路，变压器合环电路用于在导通时对第一路供电进线和第二路供电进线执行合环。

步骤S302，如果判断出闭合电子开关，控制电子开关闭合以导通变压器合环电路。

该实施例提供的变压器合环控制方法，通过控制电子开关的闭合以控制变压器合环电路执行合环，可以精确地控制变压器合环电路执行合环的时间，相较于普通的机械，电子开关的开关合环时间更准确可控，解决了相关技术中无法减轻变压器合环瞬间产生的合环电流的问题，可以通过预设算法计算变压器合环电路执行合环产生合环电流最小的精确时间，通过在产生合环电流最小的时间控制电子开关闭合，进而达到了能够减轻变压器合环瞬间产生的合环电流的效果。

优选地，判断是否闭合电子开关可以包括：检测变压器合环电路在合环处的电压；判断合环处的电压是否过零；以及如果判断出合环处的电压过零，在合环处的电压过零之后的预设时长控制电子开关闭合，在控制电子开关闭合以导通变压器合环电路之后，方法还包括：判断机械开关是否闭合，其中，机械开关与电子开关并联；以及如果判断出机械开关闭合，控制电子开关断开。

需要说明的是，本发明实施例的变压器合环控制方法可以应用于本发明提供的变压器合环控制电路。

本发明的实施例还提供了一种变压器合环控制装置。需要说明的是，本发明实施例的变压器合环控制装置可以用于执行本发明的变压器合环控制方法。

图4是根据本发明实施例的变压器合环控制装置的示意图。如图4所示，该装置包括：判断单元40和控制单元50。

判断单元40用于判断是否闭合电子开关，其中，电子开关串联在变压器合环电路中，用于在断开时断开变压器合环电路，在闭合时导通变压器合环电路，其中，变压器合环电路用于在导通时对第一路供电进线和第二路供电进线执行合环。控制单元50用于如果判断出闭合电子开关，控制电子开关闭合以导通变压器合环电路。

该实施例提供的变压器合环控制装置，通过判断单元40判断是否闭合电子开关，如果判断出闭合电子开关，通过控制单元50控制电子开关闭合以导通变压器合环电路，解决了相关技术中无法减轻变压器合环瞬间产生的合环电流的问题，可以通过预设算法计算变压器合环电路执行合环产生合环电流最小的精确时间，通过控制器在产生合环电流最小的时间控制电子开关闭合，进而达到了能够减轻变压器合环瞬间产生的合环电流的效果。

需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种变压器合环控制电路，其特征在于，包括：

电子开关，串联在变压器合环电路中，其中，所述变压器合环电路用于在导通时对第一路供电进线和第二路供电进线执行合环；以及

控制器，用于控制所述电子开关断开或闭合；

其中，所述变压器合环控制电路还包括：检测模块，用于检测所述变压器合环电路在合环处的电压，

所述控制器与所述检测模块相连接，用于根据所述检测模块检测的电压发出控制指令以控制所述电子开关断开或闭合；

其中，所述电子开关为晶闸管阀，所述控制器用于控制所述晶闸管阀在预设时间点导通以导通所述变压器合环电路；

其中，所述变压器合环控制电路还包括：

机械开关，串联在所述变压器合环电路中，所述机械开关与所述电子开关并联；

其中，所述变压器合环控制电路还包括：

开关检测电路，与所述机械开关和所述控制器相连接，用于检测所述机械开关是否闭合，其中，所述控制器用于在所述开关检测电路检测出所述机械开关闭合之后控制所述电子开关断开。

2.根据权利要求1所述的变压器合环控制电路，其特征在于，所述控制器包括：

过零监测电路，与所述检测模块相连接，用于在所述变压器合环电路在合环处的电压过零时生成过零信号；以及

延时控制电路，与所述过零监测电路和所述电子开关相连接，用于在接收到所述过零信号之后延时预设时长控制所述电子开关闭合。

3.根据权利要求2所述的变压器合环控制电路，其特征在于，所述控制器与所述延时控制电路相连接，所述控制器还用于按照预设算法计算所述预设时长并发送至所述延时控制电路。

4.一种变压器合环控制方法，其特征在于，包括：

判断是否闭合电子开关，其中，所述电子开关串联在变压器合环电路中，用于在断开时断开所述变压器合环电路，在闭合时导通所述变压器合环电路，其中，所述变压器合环电路用于在导通时对第一路供电进线和第二路供电进线执行合环；以及

如果判断出闭合所述电子开关，控制所述电子开关闭合以导通所述变压器合环电路；

其中，所述方法还包括：

检测所述变压器合环电路在合环处的电压；

根据检测的电压控制所述电子开关断开或闭合；

其中，所述电子开关为晶闸管阀，控制所述晶闸管阀在预设时间点导通以导通所述变压器合环电路；

其中，在控制所述电子开关闭合以导通所述变压器合环电路之后，所述方法还包括：判断机械开关是否闭合，其中，所述机械开关与所述电子开关并联；以及如果判断出所述机械开关闭合，控制所述电子开关断开。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，

判断是否闭合电子开关包括：检测所述变压器合环电路在合环处的电压；判断所述合环处的电压是否过零；以及如果判断出所述合环处的电压过零，在所述合环处的电压过零之后的预设时长控制所述电子开关闭合。

6.一种变压器合环控制装置，其特征在于，包括：

判断单元，用于判断是否闭合电子开关，其中，所述电子开关串联在变压器合环电路中，用于在断开时断开所述变压器合环电路，在闭合时导通所述变压器合环电路，其中，所述变压器合环电路用于在导通时对第一路供电进线和第二路供电进线执行合环；以及

控制单元，用于如果判断出闭合所述电子开关，控制所述电子开关闭合以导通所述变压器合环电路；

其中，所述装置还用于：

检测所述变压器合环电路在合环处的电压；

根据检测的电压控制所述电子开关断开或闭合；

其中，所述电子开关为晶闸管阀，控制所述晶闸管阀在预设时间点导通以导通所述变压器合环电路；

其中，所述变压器合环控制电路还包括：

机械开关，串联在所述变压器合环电路中，所述机械开关与所述电子开关并联；

其中，所述变压器合环控制电路还包括：

开关检测电路，与所述机械开关和控制器相连接，用于检测所述机械开关是否闭合，其中，所述控制器用于在所述开关检测电路检测出所述机械开关闭合之后控制所述电子开关断开。