一种电力变压器的调容调压方法及电力变压器技术

本发明专利技术公开了一种电力变压器的调容调压方法及电力变压器，属于三相电压控制技术。该调容调压方法通过两次采样计算视在功率，再通过调容开关将绕组保持在高容量接入状态或低容量接入状态。同时根据一次有效电压与目标电压的差值设置调压时序表并控制调压开关，再预测放电损耗比，根据放电损耗比调整基准容量。根据介质温度设置调容阈值，避免切换延迟导致变压器温升。调压开关包括第一触头和第二触头，根据调压时序表交替切换第一触头和第二触头。本发明专利技术通过调压时序表准确地从瞬时电流中确定电弧状态的时间段，从而调整容量阈值，提高调压开关的寿命。高调压开关的寿命。高调压开关的寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种电力变压器的调容调压方法及电力变压器


[0001]本专利技术涉及三相电压控制技术，尤其涉及一种电力变压器的调容调压方法及电力变压器。

技术介绍

[0002]电力变压器可以根据负荷调整自身容量，降低空载损耗。变压器的调压操作可以调整变压比，保证输出稳定。调压调容通常可以同时进行，调压调容开关的结构如CN202110808241.9 的那种真空有载调容调压油浸式变压器。在负载情况下调容调压称为有载调容调压。CN201910153520.9公开的那种调容调压绕组及调容调压方法，通过将调压绕组从调容绕组中分离出去，调压绕组与调容绕组连接实现调压。调压调容开关是电力变压器内唯一的动作部件，其寿命直接影响电力变压器的寿命。在水利和风力电站等场合，电力变压器的容量波动较大，频繁调容操作会加速开关损坏。另外，由于次级绕组负载的存在，调压开关工作过程中，触头可能产生电弧，电弧的大小与触头所在线圈的相电流有关，电弧产生的放电损耗加速了调压开关的动作部件的损坏。因此，有必要调整调压调容的参数，延长电力变压器的寿命。

技术实现思路

[0003]为了解决上述现有技术存在的缺陷，本专利技术提出了一种电力变压器的调容调压方法及电力变压器，在一次采样完成后执行精度更高的二次采样，避免采样误差导致调容开关频繁切换。进一步的，在调压过程中根据放电损耗调整容量阈值，延长调压开关的寿命。
[0004]本专利技术的技术方案是这样实现的：一种电力变压器的调容调压方法，包括以下步骤：步骤1：将调容开关的一次开关组与二次开关组分别安装在初级绕组和次级绕组上，将调压开关安装在初级绕组上，调容开关具有低容量接入状态和高容量接入状态，调压开关具有多个连接等级；步骤2：监测变压器的介质温度，根据介质温度生成调容阈值λ，间隔第一采样周期采集次级绕组各相的瞬时电压和瞬时电流，获得二次有效电压、二次有效电流，计算视在功率S；步骤3：若视在功率S小于等于容量下限(1
‑
λ)S0，进入步骤4，若视在功率S大于等于容量上限(1+λ)S0，进入步骤5，若视在功率S大于容量下限(1
‑
λ)S0且小于容量上限(1+λ)S0，进入步骤6，S0为基准容量；步骤4：在时间段T1每间隔第二采样周期采集次级绕组的瞬时电压和瞬时电流，生成二次有效电压、二次有效电流并计算视在功率S，若视在功率S仍小于等于容量下限，将调容开关保持在低容量接入状态，进入步骤6；步骤5：在时间段T2每间隔第二采样周期采集次级绕组的瞬时电压和瞬时电流，生成二次有效电压、二次有效电流并计算视在功率S，若视在功率S仍大于等于容量上限，将调
容开关保持在高容量接入状态，进入步骤6；步骤6：测量初级绕组的瞬时电压，获得一次有效电压，计算一次有效电压与目标电压的差值，若差值大于等于级电压，生成调压时序表；步骤7：根据调压时序表控制调压开关，在执行调压时序表的时间内测量调压开关的瞬时电流，预测放电损耗比；步骤8：根据放电损耗比调整基准容量，返回至步骤2。
[0005]在本专利技术中，在步骤2中，二次有效电压，二次有效电流，N为采样次数，u
2x (n)为第n次采样采集的次级绕组中相序x的瞬时电压，i
2x (n)为第n次采样采集的次级绕组中相序x的瞬时电流，x为小于等于3的正整数，视在功率S=(P
21
+P
22
+P
23
)/3，P
2x
=U
2x
•
I
2x
。
[0006]在本专利技术中，在步骤2中，调容阈值，α为电力变压器的功率因数，R为介质温度。
[0007]在本专利技术中，在步骤5中，第二采样周期小于第一采样周期，时间段T2小于时间段T1。
[0008]在本专利技术中，在步骤6中，调压时序表由调压开关处于第一连接状态、第一电弧状态、空载状态、第二电弧状态以及第二连接状态的时长组成。
[0009]在本专利技术中，在步骤7中，提取第一电弧状态、空载状态以及第二电弧状态中调压开关的瞬时电流，计算第一电弧状态、空载状态以及第二电弧状态调压开关的放电损耗，预测放电损耗比。
[0010]在本专利技术中，在步骤8中，基准容量S0=2βS1•
W2/(W1+W3)，W1为第一电弧状态的放电损耗，W2为空载状态的放电损耗，W3为第二电弧状态的放电损耗，2W2/(W1+W3)为放电损耗比，β为经济负载系数，S1为高容量接入状态的额定容量。
[0011]一种电力变压器，包括：箱体、铁芯、初级绕组、次级绕组、冷却介质、传感器以及控制器，铁芯固定在箱体内，初级绕组与次级绕组缠绕在铁芯上，冷却介质充入箱体内，传感器包括安装在箱体的温度计、安装在次级绕组的第一电压计与第一电流计、安装在初级绕组的第二电压计、安装在控制器的第二电流计，控制器包括数据处理单元、调容开关与调压开关组，数据处理单元被配置为计算视在功率、一次有效电压，并根据一次有效电压生成调压时序表；调容开关被配置为根据视在功率保持高容量接入状态或低容量接入状态；调压开关组被配置为根据调压时序表保持连接等级，其中，控制器预测放电损耗比并根据放电损耗比调整调容开关的基准容量。
[0012]在本专利技术中，调容开关包括一次开关组和二次开关组，高容量接入状态中，一次开
关组将初级绕组调整为三角形连接，二次开关组将次级绕组调整为串联连接，在低容量接入状态中，一次开关组将初级绕组调整为星型连接，二次开关组将次级绕组调整为并联连接。
[0013]在本专利技术中，调压开关包括第一触头和第二触头，第一触头与第二触头通过断路器连接，第二电流计串联在断路器上，初级绕组包括多个触环，第一触头和第二触头，在第一连接状态或第二连接状态下，第一触头和第二触头均与触环形成闭环回路；在第二电弧状态或第二电弧状态下，第一触头经断路器与第二触头并联；在空载状态下，第一触头或第二触头与触环形成断路。
[0014]实施本专利技术的这种电力变压器的调容调压方法及电力变压器，具有以下有益效果：在一次采样完成后执行精度更高的二次采样，避免采样误差导致调容开关频切换。本专利技术在基准容量之外设置一调容阈值，根据介质温度设置调容阈值，避免容量切换延迟导致变压器温升。根据放电损耗的大小调整容量阈值，提高调压开关的寿命。进一步的，设置调压开关的调压时序表，可以更准确地从瞬时电流中确定放电电流。
附图说明
[0015]图1为本专利技术的电力变压器的调容调压方法的流程图；图2为本专利技术的初级绕组与次级绕组的电路图；图3为本专利技术的高容量接入状态的电路图；图4为本专利技术的低容量接入状态的电路图；图5为本专利技术的单相初级绕组与调压开关组的电路图；图6为本专利技术的初级绕组与调压开关组的另一状态的电路图；图7为本专利技术的调压开关的单相瞬时电流的部分波形图；图8为本专利技术的调压时序表的示意图；图9为本专利技术的电力变压器的系统框图；图10为本专利技术的电力变压器的结构示意图。
具体实施方式
[0016]为更清楚地理解本申请的目的、技术方案和优点，下面结本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电力变压器的调容调压方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：将调容开关的一次开关组与二次开关组分别安装在初级绕组和次级绕组上，将调压开关安装在初级绕组上，调容开关具有低容量接入状态和高容量接入状态，调压开关具有多个连接等级；步骤2：监测变压器的介质温度，根据介质温度生成调容阈值λ，间隔第一采样周期采集次级绕组各相的瞬时电压和瞬时电流，获得二次有效电压、二次有效电流，计算视在功率S；步骤3：若视在功率S小于等于容量下限(1
‑
λ)S0，进入步骤4，若视在功率S大于等于容量上限(1+λ)S0，进入步骤5，若视在功率S大于容量下限(1
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λ)S0且小于容量上限(1+λ)S0，进入步骤6，S0为基准容量；步骤4：在时间段T1每间隔第二采样周期采集次级绕组的瞬时电压和瞬时电流，生成二次有效电压、二次有效电流并计算视在功率S，若视在功率S仍小于等于容量下限，将调容开关保持在低容量接入状态，进入步骤6；步骤5：在时间段T2每间隔第二采样周期采集次级绕组的瞬时电压和瞬时电流，生成二次有效电压、二次有效电流并计算视在功率S，若视在功率S仍大于等于容量上限，将调容开关保持在高容量接入状态，进入步骤6；步骤6：测量初级绕组的瞬时电压，获得一次有效电压，计算一次有效电压与目标电压的差值，若差值大于等于级电压，生成调压时序表；步骤7：根据调压时序表控制调压开关，在执行调压时序表的时间内测量调压开关的瞬时电流，预测放电损耗比；步骤8：根据放电损耗比调整基准容量，返回至步骤2。2. 根据权利要求1所述的电力变压器的调容调压方法，其特征在于，在步骤2中，二次有效电压，二次有效电流，N为采样次数，u
2x (n)为第n次采样采集的次级绕组中相序x的瞬时电压，i
2x (n)为第n次采样采集的次级绕组中相序x的瞬时电流，x为小于等于3的正整数，视在功率S=(P
21
+P
22
+P
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)/3，P
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=U
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。3.根据权利要求1所述的电力变压器的调容调压方法，其特征在于，在步骤2中，调容阈值，α为电力变压器的功率因数，R为介质温度。4.根据权利要求1所述的电力变压器的调容调压方法，其特征在于，在步骤5中，第...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄勇，文水红，虞创新，唐振顺，宁冬英，
申请(专利权)人：江西第二电力设备有限公司，
类型：发明
国别省市：