CN201312128Y - 电力变压器降损节电自动投切装置 - Google Patents

电力变压器降损节电自动投切装置 Download PDF

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张露江
崔军朝
季宏
季钢
马雁
雷明
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Abstract

本实用新型提供一种电力变压器降损节电自动投切装置，它包括电流信号检测电路、电流信号判断处理电路、延时电路、变压器投入合闸电路、变压器退出分闸电路；所述电流信号检测电路连接所述电流信号判断处理电路，电流信号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；当检测到小定值时，延时启动分闸电路，自动退出一台变压器运行；本装置能及时准确按照设定的变压器经济运行方式自动完成投切，可用于变压器并列运行，子母变压器运行，减去职工的复杂繁重倒闸操作及误操作，降低电网运行损耗，提高企业及社会效益。

Description

电力变压器降损节电自动投切装置
技术领域
本实用新型涉及一种电力系统变压器降损节电自动投切装置，应用于电力系统各种电压等级，两圈或三圈绕组的变压器二台及以上并列经济运行自动投切。
背景技术
目前，电力系统各种电压等级的两台及以上电力变压器要求具有并联运行的条件，运行的变压器要求并联，变压器并联运行的目的：一是提高供电可靠性，在运行时一台变压器发生故障可以从电网中切除，其他变压器继续运行供电；二是可提高变压器运行经济性，可根据负载大小调整投入并列运行的变压器台数以提高运行效率；三是可减少总备用容量，可随着用电量的增加，分批上新变压器。
可是目前并列运行变压器投退操作都需要靠运行值班人员根据负荷具体情况进行操作，也就是负荷大靠值班人员去操作投一台变压器，负荷小时退一台变压器。特别是10KV配电变压器，为了降损节电有采用母子变压器、调容变压器的。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，而且调容变压器的变换容量操作需要停电进行，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
本实用新型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、提高供电可靠性的变压器经济运行自动投切装置。
为了实现上述目的，本实用新型提供一种变压器降损节电自动投切装置，它克服了现在的职工劳动强度大、不安全、操作时间长、不能及时调整运行中电网的损耗问题。
本实用新型提供一种电力变压器经济运行自动投切装置，包括电流信号检测电路、电流信号判断处理电路、延时电路、变压器投入合闸电路、变压器退出分闸电路。
所述电流信号判断处理电路，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，包括一个电流互感器和一只电流变送器KA；其中所述电流互感器二次侧线圈有两端头，一端头接所述电流变送器KA线圈一端头，所述电流变送器KA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。
所述电流信号判断处理电路包括一个A/D模数变换电路，计算判断电路，执行元件；所述A/D模数变换电路将输入的电流信号由模拟量变换成数字量，输出接数据计算判断处理电路，计算判断处理电路输出有大、小二种，分别连接执行元件K1、K2。
所述的延时电路，包括二只时间继电器KT1、KT2，所述继电器K1的动合触头K11和动断触头K12，所述继电器K2的动合触头K21和动断触头K22；
其中，所述继电器K1的动合触头K11一端接电源a，所述继电器K1的动合触头K11另一端接所述的继电器K2的动断触头K22一端，所述继电器K2的动断触头K22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；所述继电器K2的动合触头K21一端接电源a，所述继电器K2的动合触头K21另一端接所述的继电器K1的动断触头K12一端，所述继电器K1的动断触头K12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。
所述变压器投入合闸电路，包括变压器绕组中性点接地隔离开关合、分闸电路，断路器合闸电路；
其中，所述变压器绕组中性点接地隔离开关合闸电路，包括时间继电器KT1的动合触头KT11、时间继电器KTG、合闸线圈YC1；所述时间继电器KT1的动合触头KT11一端接电源a，所述的时间继电器KT1的动合触头KT11的另一端头接时间继电器KTG线圈的一端，所述的时间继电器KTG线圈的另一端头接合闸线圈YC1的一端头，所述的合闸线圈YC1的另一端头接电源N；
所述断路器合闸电路，包括时间继电器KTG的动合触头KTG1、时间继电器KTN、合闸接触器KM；所述时间继电器KTG的动合触头KTG1一端接电源L+，所述时间继电器KTG的动合触头KTG1另一端接所述的时间继电器KTN线圈的一端头，所述的时间继电器KTN线圈另一端头与所述的合闸接触器KM线圈的一端头连接，所述的合闸接触器KM线圈的另一端头接电源L-；
所述变压器绕组中性点接地隔离开关分闸电路，包括时间继电器KTN的动合触头KTN1、分闸线圈YT1；所述时间继电器KTN的动合触头KTN1一端接电源a，所述的时间继电器KTN的动合触头KTN1的另一端头接分闸线圈YT1的一端，所述的分闸线圈YT1的另一端接电源N。
所述变压器退出分闸电路，包括高、低压侧断路器分闸电路；
其中，所述变压器低压侧断路器分闸电路，包括时间继电器KT2的动合触头KT21、时间继电器KTD、跳闸线圈YT2；所述时间继电器KT2的动合触头KT21一端头接电源L+，所述时间继电器KT2的动合触头KT21另一端接所述时间继电器KTD线圈的一端头，时间继电器KTD线圈的另一端头接跳闸线圈YT2的一端头，所述的跳闸线圈YT2的另一端头接电源L-。
所述变压器退出高压侧断路器分闸电路，包括时间继电器KTD的动合触头KTD1、、跳闸线圈YT3；所述时间继电器KTD的动合触头KTD1一端头接电源L+，所述时间继电器KTD的动合触头KTD1另一端接所述跳闸线圈YT3的一端头，所述的跳闸线圈YT3的另一端头接电源L-。
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.由于该装置具有自动检测判断功能，能及时准确调整变压器的经济运行，有效地降低电网的运行电能损耗。提高了供电可靠性，增加企业及社会经济效益。
2.由于该装置是自动完成变压器的经济运行投退工作，减去了运行人员的繁重倒闸操作，同时更重要的一条是提高了安全可靠性，减少了误操作。
3.该装置技术应用范围宽广，调整灵活，可应用到各种电压等级的二绕组或三绕组的变压器，以及多台变压器的并列经济运行中。特别是10KV配电变压器，为了降损节电有采用母子变压器的更为优越。
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为本实用新型的原理方框图
图2为本实用新型的电流信号检测电路图
图3为本实用新型的电流信号判断处理电路电路图
图4为本实用新型的延时电路图
图5为本实用新型的变压器绕组中性点接地隔离开关合闸电路图
图6为本实用新型的变压器投入断路器合闸电路图
图7为本实用新型的变压器绕组中性点接地隔离开关分闸电路图
图8为本实用新型的变压器退出低压断路器分闸电路图
图9为本实用新型的变压器退出高压断路器分闸电路图
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。
图1所示为变压器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、电流信号判断处理电路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。
由电流信号检测电路检测出信号输入给电流信号判断处理电路，信号判断电路根据输入信号判断出大小值两种情况，通过延时后传送到变压器投入或退出合分闸电路，完成自动投切变压器任务。
图2所示为电流信号检测电路，包括一个电流互感器和一只电流变送器KA；其中所述电流互感器二次侧线圈有两端头，一端头接所述电流变送器KA线圈一端头，所述电流变送器KA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。
电流信号检测电路，将电流互感器检测到的信号传到电流变送器，电流变送器将交流电流信号转变直流电流信号，输入给电流信号计算判断处理电路。
图3为本发明的电流信号判断处理电路图，所述电流信号处理判断电路包括一个A/D模数变换电路，计算判断电路，执行元件；所述A/D模数变换电路将输入的电流信号由模拟量变换成数字量，输出接数据计算判断处理电路，计算判断处理电路输出有大、小二种，分别连接执行元件K1、K2。
图4所示为延时电路，包括二只时间继电器KT1、KT2，所述继电器K1的动合触头K11和动断触头K12，所述继电器K2的动合触头K21和动断触头K22；
其中，所述继电器K1的动合触头K11一端接电源a，所述继电器K1的动合触头K11另一端接所述的继电器K2的动断触头K22一端，所述继电器K2的动断触头K22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；所述继电器K2的动合触头K21一端接电源a，所述继电器K2的动合触头K21另一端接所述的继电器K1的动断触头K12一端，所述继电器K1的动断触头K12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K1动作，动合触头闭合，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K2动合触头闭合接通时间继电器KT2，延时后启动变压器退出跳闸电路，完成退出一台变压器。继电器K1、K2动断触头K12、K22互锁目的是提高动作的可靠性。
图5所示为变压器绕组中性点接地隔离开关合闸电路，包括时间继电器KT1的动合触头KT11、时间继电器KTG、合闸线圈YC1；所述时间继电器KT1的动合触头KT11一端接电源a，所述的时间继电器KT1的动合触头KT11的另一端头接时间继电器KTG线圈的一端，所述的时间继电器KTG线圈的另一端头接合闸线圈YC1的一端头，所述的合闸线圈YC1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，通过延时启动变压器合闸电路，先将高压变压器高压绕组中性点接地隔离开关合上，准备投入变压器。
图6所示为断路器合闸电路，包括时间继电器KTG的动合触头KTG1、时间继电器KTN、合闸接触器KM；所述时间继电器KTG的动合触头KTG1一端接电源L+，所述时间继电器KTG的动合触头KTG1另一端接所述的时间继电器KTN线圈的一端头，所述的时间继电器KTN线圈另一端头与所述的合闸接触器KM线圈的一端头连接，所述的合闸接触器KM线圈的另一端头接电源L-；
当变压器高压绕组中性点接地隔离开关合闸后，延时启动变压器高压侧断路器合闸电路，高压侧断路器合闸后，再延时启动变压器低压侧断路器合闸电路，若是三绕组变压器，再延时启动变压器中压侧断路器合闸电路，完成变压器投入工作。
图7所示为变压器绕组中性点接地隔离开关分闸电路，包括时间继电器KTN的动合触头KTN1、分闸线圈YT1；所述时间继电器KTN的动合触头KTN1一端接电源a，所述的时间继电器KTN的动合触头KTN1的另一端头接分闸线圈YT1的一端，所述的分闸线圈YT1的另一端接电源N。
当变压器投入运行断路器操作结束，根据电网运行方式，有的将变压器绕组中性点接地隔离开关退出，有的不退出，需要退出的必需在变压器送电操作最后一个断路器合闸后进行操作。
因为电网有超高压、高压、中压、低压，变压器有三绕组有二绕组的，高压变压器的绕组中性点结构是薄绝缘的，投入变压器的操作程序为：先投入中性点接地隔离开关后，再投入高压侧断路器、低压侧断路器、中压侧断路器，根据电网运行方式最后拉开中性点接地隔离开关(或不拉开)。
图8所示为变压器低压侧断路器分闸电路，包括时间继电器KT2的动合触头KT21、时间继电器KTD、分闸线圈YT2；所述时间继电器KT2的动合触头KT21一端头接电源L+，所述时间继电器KT2的动合触头KT21另一端接所述时间继电器KTD线圈的一端头，时间继电器KTD线圈的另一端头接分闸线圈YT2的一端头，所述的分闸线圈YT2的另一端头接电源L-。
当电流检测电路检测到小电流动作值后，延时先启动变压器低侧的断路器分闸电路，将变压器负荷断开。
图9为本发明的变压器退出高压断路器分闸电路图，所述变压器退出高压侧断路器分闸电路，包括时间继电器KTD的动合触头KTD1、、跳闸线圈YT3；所述时间继电器KTD的动合触头KTD1一端头接电源L+，所述时间继电器KTD的动合触头KTD1另一端接所述跳闸线圈YT3的一端头，所述的跳闸线圈YT3的另一端头接电源L-。
电流检测电路检测到小电流动作值后，延时先启动变压器低侧的断路器分闸电路，将变压器负荷断开。再延时启动变压器高侧的断路器分闸电路，将变压器与电源断开。
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 (6)

1.一种变压器降损节电自动投切装置，其特征在于：包括电流信号检测电路、电流信号判断处理电路、延时电路、变压器投入合闸电路、变压器退出分闸电路；
所述电流信号判断处理电路，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。
2.根据权利要求1所述的变压器降损节电自动投切装置，其特征在于：所述电流信号检测电路，包括一个电流互感器和一只电流变送器KA；其中所述电流互感器二次侧线圈有两端头，一端头接所述电流变送器KA线圈一端头，所述电流变送器KA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。
3.根据权利要求1所述的变压器降损节电自动投切装置，其特征在于：所述电流信号处理判断电路包括一个A/D模数变换电路，计算判断电路，执行元件；所述A/D模数变换电路将输入的电流信号由模拟量变换成数字量，输出接电流信号的计算判断处理电路，计算判断处理电路输出有大、小二种结果，分别连接执行元件K1、K2。
4.根据权利要求1所述的变压器降损节电自动投切装置，其特征在于：所述的延时电路，包括二只时间继电器KT1、KT2，所述继电器K1的动合触头K11和动断触头K12，所述继电器K2的动合触头K21和动断触头K22；
其中，所述继电器K1的动合触头K11一端接电源a，所述继电器K1的动合触头K11另一端接所述的继电器K2的动断触头K22一端，所述继电器K2的动断触头K22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；所述继电器K2的动合触头K21一端接电源a，所述继电器K2的动合触头K21另一端接所述的继电器K1的动断触头K12一端，所述继电器K1的动断触头K12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。
5.根据权利要求1所述的变压器降损节电自动投切装置，其特征在于：所述变压器投入合闸电路，包括变压器绕组中性点接地隔离开关合、分闸电路，断路器合闸电路；
其中，所述变压器绕组中性点接地隔离开关合闸电路，包括时间继电器KT1的动合触头KT11、时间继电器KTG、合闸线圈YC1；所述时间继电器KT1的动合触头KT11一端接电源a，所述的时间继电器KT1的动合触头KT11的另一端头接时间继电器KTG线圈的一端，所述的时间继电器KTG线圈的另一端头接合闸线圈YC1的一端头，所述的合闸线圈YC1的另一端头接电源N；
所述断路器合闸电路，包括时间继电器KTG的动合触头KTG1、时间继电器KTN、合闸接触器KM；所述时间继电器KTG的动合触头KTG1一端接电源L+，所述时间继电器KTG的动合触头KTG1另一端接所述的时间继电器KTN线圈的一端头，所述的时间继电器KTN线圈另一端头与所述的合闸接触器KM线圈的一端头连接，所述的合闸接触器KM线圈的另一端头接电源L-；
所述变压器绕组中性点接地隔离开关分闸电路，包括时间继电器KTN的动合触头KTN1、跳闸线圈YT1；所述时间继电器KTN的动合触头KTN1一端接电源a，所述的时间继电器KTN的动合触头KTN1的另一端头接跳闸线圈YT1的一端，所述的跳闸线圈YT1的另一端接电源N。
6.根据权利要求1所述的变压器降损节电自动投切装置，其特征在于：所述变压器退出分闸电路，包括高、低压侧断路器分闸电路；
其中，所述变压器低压侧断路器分闸电路，包括时间继电器KT2的动合触头KT21、时间继电器KTD、跳闸线圈YT2；所述时间继电器KT2的动合触头KT21一端头接电源L+，所述时间继电器KT2的动合触头KT21另一端接所述时间继电器KTD线圈的一端头，时间继电器KTD线圈的另一端头接跳闸线圈YT2的一端头，所述的跳闸线圈YT2的另一端头接电源L-；
所述变压器退出高压侧断路器分闸电路，包括时间继电器KTD的动合触头KTD1、跳闸线圈YT3；所述时间继电器KTD的动合触头KTD1一端头接电源L+，所述时间继电器KTD的动合触头KTD1另一端接所述跳闸线圈YT3的一端头，所述的跳闸线圈YT3的另一端头接电源L-。
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