CN110336278A - 基于电流继电器的变压器并列运行方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开基于电流继电器的变压器并列运行方法，若干段母线之间连接有断路器，高压电源母线与每一段母线之间连接有一个变压器，若干变压器之间同时满足额定电压相等、变比近似相同、联结组别标号相同、短路阻抗标幺值近似相等和短路阻抗角近似相同；若干变压器变比之间误差不超过±0.5％；若干变压器短路阻抗标幺值和短路阻抗角误差不超过±10％。当第一变压器电流超过设定值的5％时，断路器QF2常开转常闭第二变压器通电投入运行，当第一变压器电流降到设定值时，断路器QF2复位，第二变压器退出运行。本发明保证了变压器空载时绕组内不会有环流，保证负荷分配与容量成正比，提高供电可靠性，减少备用容量，提高运行效率。

Description

基于电流继电器的变压器并列运行方法

技术领域

本发明实施例涉及供电技术领域，具体涉及一种基于电流继电器的变压器并列运行方法。

背景技术

目前，变压器并列运行是将两台或以上变压器的一次绕组并联在同一电压的母线上，二次绕组并联在另一电压的母线上运行。当一台变压器发生故障时，并列运行的其它变压器仍可以继续运行，以保证重要用户的用电；或当变压器需要检修时可以先并联上备用变压器，再将要检修的变压器停电检修，既能保证变压器的计划检修，又能保证不中断供电，提高供电的可靠性。此外，由于用电负荷季节性很强，在负荷轻的季节可以将部分变压器退出运行，既可以减少变压器的空载损耗，提高效率，又可以减少无功励磁电流，改善电网的功率因数，提高系统的经济性。

现有技术方案中的变压器并联，空载时，并联的各变压器二次侧之间存在环流；负载时，并联的各变压器无法按容量合理分担负载，并联的各变压器二次侧电流存在相位差，导致电力系统运行供电可靠性差，存在多余的备用容量，变压器运行效率低。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种基于电流继电器的变压器并列运行方法，保证了变压器空载时绕组内不会有环流，保证负荷分配与容量成正比，提高供电可靠性，减少备用容量，提高运行效率。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：基于电流继电器的变压器并列运行方法，包括高压电源母线，还包括若干段母线，若干段母线之间连接有断路器，所述高压电源母线与每一段所述母线之间连接有一个变压器，若干所述变压器之间同时满足额定电压相等、变比近似相同、联结组别标号相同、短路阻抗标幺值近似相等和短路阻抗角近似相同；

若干所述变压器变比之间误差不超过±0.5％；若干所述变压器短路阻抗标幺值和短路阻抗角误差不超过±10％。

作为基于电流继电器的变压器并列运行方法的优选方案，至少包括一段母线和二段母线，所述高压电源母线与所述一段母线之间连接有第一变压器，所述高压电源母线与所述二段母线之间连接有第二变压器，所述第一变压器和第二变压器同时满足额定电压相等、变比近似相同、联结组别标号相同、短路阻抗标幺值近似相等和短路阻抗角近似相同；

所述第一变压器和第二变压器的变比之间误差不超过±0.5％；所述第一变压器和第二变压器的短路阻抗标幺值、短路阻抗角误差不超过±10％。

作为基于电流继电器的变压器并列运行方法的优选方案，所述第一变压器与所述一段母线之间连接有断路器QF1，所述第二变压器与所述二段母线之间连接有断路器QF2，所述一段母线和二段母线之间连接有断路器QF3；

当所述第一变压器电流超过设定值的5％时，断路器QF2常开转常闭第二变压器通电投入运行，当第一变压器电流降到设定值时，断路器QF2复位，第二变压器退出运行。

作为基于电流继电器的变压器并列运行方法的优选方案，每段所述母线配置有若干电流继电器，每个所述电流继电器连接有负载。

作为基于电流继电器的变压器并列运行方法的优选方案，变比近似相同的变压器并联运行，每个变压器所分担的负载大小与短路阻抗标幺值成反比，变压器短路阻抗标幺值大承担的负载小，变压器短路阻抗标幺值小承担的负载大。

作为基于电流继电器的变压器并列运行方法的优选方案，短路阻抗标幺值相同的变压器，负载系数相同并同时达到满载。

作为基于电流继电器的变压器并列运行方法的优选方案，当两个变压器的短路阻抗标幺值不等时，容量大的变压器短路阻抗标幺值小于容量小的变压器短路阻抗标幺值。

作为基于电流继电器的变压器并列运行方法的优选方案，短路阻抗角相同的变压器并联运行，各变压器的负载电流相位相同。

作为基于电流继电器的变压器并列运行方法的优选方案，所述变压器的联结组别标号包括Yyn0、Yd11、YNd11、YNy0和Yy0；

所述Yyn0组别的变压器用于三相四线制配电系统中，供电给动力和照明的混合负载；

所述Yd11组别的变压器用于低压高于0.4kV的线路中；

所述YNd11组别的变压器用于110kV以上的中性点需接地的高压线路中；

所述YNy0组别的变压器用于原边需接地的系统中；

所述Yy0组别的变压器用于供电给三相动力负载的线路中。

作为基于电流继电器的变压器并列运行方法的优选方案，所述高压电源母线采用10kv电源线。

本发明实施例具有如下优点：高压电源母线与每一段母线之间连接有一个变压器，若干变压器之间同时满足额定电压相等、变比近似相同、联结组别标号相同、短路阻抗标幺值近似相等和短路阻抗角近似相同。由于变压器的接线组别相同，变压器的变比近似相同(允许有±0.5％的差值)，变压器空载时绕组内不会有环流；变压器的短路标幺值、阻抗角相等(允许有±10％的差值)，保证负荷分配与容量成正比。本发明保证了变压器空载时绕组内不会有环流，保证负荷分配与容量成正比，提高供电可靠性，减少备用容量，提高运行效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

图1为本发明实施例中提供的基于电流继电器的变压器并列运行示意图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

本领域技术人员知悉的是，标幺值是相对单位制的一种，是电力系统分析和工程计算中常用的数值标记方法，表示各物理量及参数的相对值，单位为pu(也可以认为其无量纲)。在电力系统计算中，还广泛地采用标幺值。标幺值是相对于某一基准值而言的，同一有名值，当基准值选取不同时，其标幺值也不同。标幺值＝有名值/基准值，比如在短路电流计算中，选定一个基准容量(Sjz)和基准电压(Ujz)，将短路计算中各个参数都转化为和该参数的基准量的比值(相对于基准量的比值)，称为标幺值。

本领域技术人员知悉的是，联结组别是指三相变压器一、二次绕组线电压之间的夹角，用时钟法表示。变压器三相绕组有星型联结、三角形联结与曲折联结等三种联结法。在绕组联结中常用大写字母A、B、C表示高压绕组首端，用X、Y、Z表示其末端；用小写字母a、b、c表示低压绕组首端，x、y、z表示其末端，用o表示中性点。新标准对星型、三角形和曲折形联结，对高压绕组分别用符号Y、D、Z表示；对中压和低压绕组分别用y、d、z表示。有中性点引出时分别用YN、ZN和yn、zn表示。自藕变压器有公共部分的两绕组中额定电压低的一个用符号a表示。变压器按高压、中压和低压绕组联结的顺序组合起来就是绕组的联结组。例如：高压为Y，低压为yn联结，那么绕组联结组为Yyn。加上时钟法表示高低压侧相量关系就是联结组别。

本领域技术人员知悉的是，Yy联结的三相变压器，共有Yy0、Yy4、Yy8、Yy6、Yy10、Yy2六种联结组别，标号为偶数；Yd联结的三相变压器，共有Yd1、Yd5、Yd9、Yd7、Yd11、Yd3六种联结组别，标号为奇数。为了避免制造和使用上的混乱，国家标准规定对三相双绕组电力变压器规定只有Yyn0、Yd11、YNd11、YNy0和Yy0五种。

需要进一步说明的是，本实施例中的“近似相同”指的是处于允许的误差范围内，比如变比近似相同，只要变压器变比之间误差不超过±0.5％即可。

参见图1，提供一种基于电流继电器的变压器并列运行方法，包括一段母线1、二段母线2和高压电源母线3，所述高压电源母线3采用10kv电源线。所述高压电源母线3与所述一段母线1之间连接有第一变压器4，所述高压电源母线3与所述二段母线2之间连接有第二变压器5，所述第一变压器4和第二变压器5同时满足额定电压相等、变比近似相同、联结组别标号相同、短路阻抗标幺值近似相等和短路阻抗角近似相同；所述第一变压器4和第二变压器5的变比之间误差不超过±0.5％；所述第一变压器4和第二变压器5的短路阻抗标幺值、短路阻抗角误差不超过±10％。

具体的，所述第一变压器4与所述一段母线1之间连接有断路器QF1，所述第二变压器5与所述二段母线2之间连接有断路器QF2，所述一段母线1和二段母线2之间连接有断路器QF3。每段所述母线配置有若干电流继电器，每个所述电流继电器连接有负载。当所述第一变压器4电流超过设定值的5％时，断路器QF2常开转常闭第二变压器5通电投入运行，当第一变压器4电流降到设定值时，断路器QF2复位，第二变压器5退出运行。

具体的，变比近似相同的变压器并联运行，每个变压器所分担的负载大小与短路阻抗标幺值成反比，变压器短路阻抗标幺值大承担的负载小，变压器短路阻抗标幺值小承担的负载大。短路阻抗标幺值相同的变压器，负载系数相同并同时达到满载。当两个变压器的短路阻抗标幺值不等时，容量大的变压器短路阻抗标幺值小于容量小的变压器短路阻抗标幺值。

具体的，短路阻抗角相同的变压器并联运行，各变压器的负载电流相位相同。所述变压器的联结组别标号可以为Yyn0、Yd11、YNd11、YNy0和Yy0。将所述Yyn0组别的变压器用于三相四线制配电系统中，供电给动力和照明的混合负载；将所述Yd11组别的变压器用于低压高于0.4kV的线路中；将所述YNd11组别的变压器用于110kV以上的中性点需接地的高压线路中；将所述YNy0组别的变压器用于原边需接地的系统中；将所述Yy0组别的变压器用于供电给三相动力负载的线路中。

具体的，投入电力系统运行的变压器，首先必须确认变压器本身接线组别的正确性。而对其变压器的各侧电压相别符号与电力系统各侧的电压相别符号，实际对应连接准确性非常关键，必须反复验证变压器接入电力系统后的接线组别的正确性。变压器差动保护接线必须遵循差动保护接线的原则，并带系统工作电压和负荷电流进行六角图、差流、差压的试验等。尽力消除隐患，肯定差动保护装置在盘内、外等接线全部正确，是确保差动保护的顺利投入与正确运行的关键。以此来提高动作正确率，对电力系统安全稳定运行具有十分重要的意义。通过本发明改进达到了意想不到的技术效果。本发明实施例高压电源母线3与每一段母线1之间连接有一个变压器，若干变压器之间同时满足额定电压相等、变比近似相同、联结组别标号相同、短路阻抗标幺值近似相等和短路阻抗角近似相同。由于变压器的接线组别相同，变压器的变比近似相同(允许有±0.5％的差值)，变压器空载时绕组内不会有环流；变压器的短路标幺值、阻抗角相等(允许有±10％的差值)，保证负荷分配与容量成正比。本发明保证了变压器空载时绕组内不会有环流，保证负荷分配与容量成正比，提高供电可靠性，减少备用容量，提高运行效率。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.基于电流继电器的变压器并列运行方法，包括高压电源母线，其特征在于，还包括若干段母线，若干段母线之间连接有断路器，所述高压电源母线与每一段所述母线之间连接有一个变压器，若干所述变压器之间同时满足额定电压相等、变比近似相同、联结组别标号相同、短路阻抗标幺值近似相等和短路阻抗角近似相同；

若干所述变压器变比之间误差不超过±0.5％；若干所述变压器短路阻抗标幺值和短路阻抗角误差不超过±10％。

2.根据权利要求1所述的基于电流继电器的变压器并列运行方法，其特征在于，至少包括一段母线和二段母线，所述高压电源母线与所述一段母线之间连接有第一变压器，所述高压电源母线与所述二段母线之间连接有第二变压器，所述第一变压器和第二变压器同时满足额定电压相等、变比近似相同、联结组别标号相同、短路阻抗标幺值近似相等和短路阻抗角近似相同；

所述第一变压器和第二变压器的变比之间误差不超过±0.5％；所述第一变压器和第二变压器的短路阻抗标幺值、短路阻抗角误差不超过±10％。

3.根据权利要求2所述的基于电流继电器的变压器并列运行方法，其特征在于，所述第一变压器与所述一段母线之间连接有断路器QF1，所述第二变压器与所述二段母线之间连接有断路器QF2，所述一段母线和二段母线之间连接有断路器QF3；

当所述第一变压器电流超过设定值的5％时，断路器QF2常开转常闭第二变压器通电投入运行，当第一变压器电流降到设定值时，断路器QF2复位，第二变压器退出运行。

4.根据权利要求1所述的基于电流继电器的变压器并列运行方法，其特征在于，每段所述母线配置有若干电流继电器，每个所述电流继电器连接有负载。

5.根据权利要求1所述的基于电流继电器的变压器并列运行方法，其特征在于，变比近似相同的变压器并联运行，每个变压器所分担的负载大小与短路阻抗标幺值成反比，变压器短路阻抗标幺值大承担的负载小，变压器短路阻抗标幺值小承担的负载大。

6.根据权利要求1所述的基于电流继电器的变压器并列运行方法，其特征在于，短路阻抗标幺值相同的变压器，负载系数相同并同时达到满载。

7.根据权利要求1所述的基于电流继电器的变压器并列运行方法，其特征在于，当两个变压器的短路阻抗标幺值不等时，容量大的变压器短路阻抗标幺值小于容量小的变压器短路阻抗标幺值。

8.根据权利要求1所述的基于电流继电器的变压器并列运行方法，其特征在于，短路阻抗角相同的变压器并联运行，各变压器的负载电流相位相同。

9.根据权利要求1所述的基于电流继电器的变压器并列运行方法，其特征在于，所述变压器的联结组别标号包括Yyn0、Yd11、YNd11、YNy0和Yy0；

所述Yyn0组别的变压器用于三相四线制配电系统中，供电给动力和照明的混合负载；

所述Yd11组别的变压器用于低压高于0.4kV的线路中；

所述YNd11组别的变压器用于110kV以上的中性点需接地的高压线路中；

所述YNy0组别的变压器用于原边需接地的系统中；

所述Yy0组别的变压器用于供电给三相动力负载的线路中。

10.根据权利要求1所述的基于电流继电器的变压器并列运行方法，其特征在于，所述高压电源母线采用10kv电源线。