變壓器有載調壓開關防滑檔步進控制裝置及控制方法
2023-04-30 00:50:51
專利名稱：變壓器有載調壓開關防滑檔步進控制裝置及控制方法
技術領域：
本發明涉及變電站中通過有載調壓變壓器可靠調節供電電壓的安全自動控制技術， 尤其是一種變壓器有載調壓開關防滑檔步進控制裝置及控制方法。
背景技術：
目前，在電力系統中，通過用有載調壓變壓器聯絡電網，穩定負荷中心電壓，調節 電網潮流分布，改善電氣設備運行條件和提高供電電壓質量，滿足工農業生產需要，具 有廣泛的優越性，在近十幾年中就在電力系統中得到廣泛的應用。在冶金煉鋼行業中， 通過在線調整電壓，控制煉爐溫度，保證產品的質量，應用範圍和前景廣闊。但有載調 壓變壓器採用的分接開關，做為一種在線動態裝置，需要通過其操作機構不斷的動作和 切斷負荷電流，動作相對頻繁。由於受產品質量、運行維護和人員操作水平的限制，發 生錯誤操作的事件時有發生，難以保證運行中的變壓器在調壓操作過程中，滿足變壓器 運行規程和供電電壓質量標準的要求。目前的"無人值班"變電站， 一旦發生滑檔聯調 和錯誤操作，通過現有的自動化設備，無法立即進行補救處理，影響變電站安全運行水 平，影響電力企業的供電質量，造成電壓異常降低或升高，還可能出現對用戶的供電中 斷，影響供電可靠性。特別是操動機構失靈發生滑檔聯調，因環流易造成變壓器嚴重過 負載運行，增加變壓器自身損耗，產生的熱量造成變壓器溫度異常升高，嚴重危及變壓 器的安全運行。對冶金煉鋼等行業除上述後果外，還嚴重影響產品的質量，甚至造成生 產設備的損壞。
發明內容
為了克服以上不足，在有載調壓變壓器本身無法適用變電站運行管理規定的相應智 能控制措施的前提下，避免錯誤操作和操動機構失靈而使變壓器分節到達極限位置的應 對技術措施，對禁止操作的環境條件具有智能判斷能力，保證調壓操作時設備和電網的 安全的變壓器有載調壓開關防滑檔步進控制裝置及其利用進行變壓器有載調壓開關防 滑檔步進控制裝置控制的方法。
本發明解決其技術問題所採用的技術方案是變壓器有載調壓開關防滑檔步進控制裝置，包括指令輸出單元和調壓開關操作機構，其特徵在於在指令輸出單元之前設置 邏輯判斷處理單元，邏輯判斷處理單元的輸入端分別連接信號源的輸出端、位置指示傳 感器的輸出端、溫度傳感器的輸出端、電流傳感器的輸出端和電壓傳感器的輸出端，邏 輯判斷處理單元的輸出端連接指令輸出單元的輸入端，指令輸出單元的輸出端連接調壓 開關操作機構的輸入端。
邏輯判斷處理單元採用單片機或者PLC可編程邏輯控制器。在單片機或者PLC可編程
邏輯控制器內部寫入邏輯判斷程序和變電站正常運行時有載調壓變壓器的各種狀態參數 以及行業標準判據。
其中信號源來自變壓器有載調壓控制裝置的面板上，位置指示傳感器—安裝在調壓開 關的操作機構上。
本發明利用變壓器有載調壓開關防滑檔步進控制裝置的控制方法其特徵在於控 制步驟為通過信號源接收外部命令得到啟動控制信號，控制過程啟動，溫度傳感器、 位置指示傳感器、電流傳感器和電壓傳感器採集變壓器狀態信號，並且將信號進行預處 理，預處理過後的信號輸送到邏輯判斷單元進行邏輯判斷，根據判斷結果指令輸出單元 控制調壓開關操作機構動作。
邏輯判斷的判據為變電站正常運行時有載調壓變壓器的各種狀態參數和行業標準。 如1、並列運行的有載變壓器按照《DL/T572--95變壓器運行規程》規定"有載調壓開 關的操作應逐級進行，對並聯變壓器應輪流逐級或同步迸行"；2、執行國家 《GB/T12325—2003電能質量供電電壓允許偏差》標準，並約束調壓行為;3、執行電力 生產反事故技術措施要求，在電網運行電壓普遍低時禁止進行調壓操作；4、在有載調壓 開關的操動機構失靈，發生滑檔聯調時切斷操作電源，尤其適用目前無人值班變電站；5、 按照《DL/T572--95變壓器運行規程》規定，禁止變壓器過負載或系統出現短路時進行切 換操作；6、禁止有載分接開關在變壓器運行溫度過高時進行切換操作。
邏輯判斷包括1、將變電站內所有並聯運行的變壓器有載調壓開關操作機構的控制
迴路並聯在一起，取中、低壓側母聯開關的位置信號，判斷變壓器是否並列運行，分類
實施控制策略若中、低壓任一母線聯絡開關在"合"的位置，即判斷變壓器是並列運 行；若中、低壓母線聯絡開關同時都在"分"的位置，即判斷變壓器是分列運行；2、從 變電站中、低壓母線PT上取電壓信號，判斷是否閉鎖有載調壓開關的操動機構，保證中、 低電壓母線電壓處在規定的範圍內；3、從變壓器調壓線圈所在的母線PT上取電壓信號， 判斷是否閉鎖有載調壓開關的操動機構，保證在電網運行電壓普遍低時不進行調壓操作;4、從調壓開關操動機構的位置指示器上取變壓器相應的分接位置信號，判斷操動機構是 否發生了滑檔聯調現象，確定是否強制斷開有載調壓開關操動機構的電源開關；5、從變 壓器高壓側CT上取電流信號，判定調壓操作的限值，可以通過在有載分接開關的控制回 路中加裝電流閉鎖裝置，直接閉鎖變壓器有載開關操動機構；6、從變壓器怖溫度表上讀 取上層油溫信號，判斷變壓器的溫度調壓限值，在有載分接開關的控制迴路中加裝溫度 閉鎖裝置，直接閉鎖變壓器有載開關操動機構。
邏輯判斷從調壓開關操動機構的位置指示器上取變壓器相應的分接位置信號，判斷 操動機構是否發生了滑檔聯調現象，確定是否強制斷開有載調壓開關操動機構的電源開 關，即一旦連調兩檔及以上，就立即通過電源開關執行切斷動作，切斷跳閘線圈，強行 切斷操作電源，同時發出故障信號，告知維修信息。
本發明變壓器有載調壓開關防滑檔步進控制裝置及其控制方法的有益效果是，利用 變壓器有載調壓開關防滑檔步進控制裝置,通過採集變壓器各種狀態參數，並且邏輯判斷 單元全面參照影響變壓器有載調壓開關操作可能遇到的自身和外部電網的各種因素，設 置對各種因素的邏輯判斷以及相應動作，可以保證變壓器及其有載調壓開關的安全運行， 避免可能發生的各類錯誤操作，保證電網安全、可靠供電，提高供電質量。本發明利用 變電站已經存在的信息，把所需要的信號全部通過電纜引入控制裝置即可，可以要求本 發明的執行裝置外型尺寸做成抽屜式標準結構，可以方便的安裝在變電站已有的綜合自 動化盤柜上。本發明可以溶入到變電站綜合自動化系統中，實現其功能拓展，更好的為 變電站安全運行服務。節約資源。
圖l是本發明的電氣原理方框圖2是本發明的控制方法流程圖3是PLC可編程邏輯控制器電路原理圖4是甲變手動升降電路原理圖5是緊急停止、甲變升降壓及輸出驅動電路原理圖6是最高檔和最低檔閉鎖電路、防滑檔電路、檔位信號編碼電路原理圖。
圖1-6是本發明的的最佳實施例，其中PLC可編程邏輯控制器Jl-J17繼電器
D1-D31二極體DW1-DW9檔位滑動觸頭DWCOM輸出控制公共端 Kl甲變手動升
開關K2甲變手動降開關K3甲變急停開關。
具體實施方式
下面結合附圖1-6對本發明做進一步說明
如圖l所示邏輯判斷處理單元的輸入端分別連接信號源的輸出端、位置指示傳感 器的輸出端、溫度傳感器的輸出端、電流傳感器的輸出端和電壓傳感器的輸出端，邏輯 判斷處理單元的輸出端連接指令輸出單元的輸入端，指令輸出單元的輸出端連接調壓開 關操作機構的輸入端。
其中信號源設置在變壓器有載調壓控制裝置的面板上，位置指示傳感器安裝在調壓 開關的操作機構。
邏輯判斷處理單元採用PLC可編程邏輯控制器。或者單片機。PLC可編程邏輯控制 器是整個變壓器調壓控制器的核心部分，它的主要功能是釆集被控變壓器的高壓側、中 壓側和低壓側的電壓數據；高壓側的電流數據；變壓器油溫數據等模擬量以及調壓開關 檔位位置和中低壓側母聯開關位置等狀態量，經過內部軟體程序的邏輯處理和判斷分別 作出允許操作、升壓操作、降壓操作和緊急停止等操作。
如圖3所示
PLC可編程邏輯控制器電路是採用淄博科匯電氣有限公司的PZK-800型的控制器。 該控制器具有16路交流模擬量(AC)輸入和2路直流模擬量(DC)輸入，用於接入現 場的電壓、電流等交流量和變壓器油溫等直流量。
具體接入的位置是PLC可編程邏輯控制器的AC1端和AC2端連接甲變的高壓側線 電壓互感器(PT)信號端Uab、 Ucb， AC3端和AC4端接甲變的中壓側電壓互感器(PT) 信號端Uab、 Ucb， AC5端、AC6端接甲變的低壓側電壓互感器(PT)信號端Uab、 Ucb， AC7端和AC8端接甲變的高壓側電流互感器(CT)信號端Ia、 Ic， AC9端和AC10端接 乙變的高壓側電壓互感器(PT)信號端Uab、 Ucb, AC11端和AC12端接乙變的中壓側電 壓互感器(PT)信號端Uab、 Ucb， AC13端和AC14端接乙變的低壓側電壓互感器(PT) 信號端Uab、OJcb， AC15端和AC16端接乙變的高壓惻電流互感器(CT)信號端Ia、 Ic， DC1端接甲變的油溫傳感器直流信號輸出端，DC2端接乙變的油溫傳感器直流信號輸出 端。
12路數字開關量輸入模塊(DI)，用於接入現場的檔位信號和母聯開關的開關位置 等狀態開關量。PLC可編程邏輯控制器的DI1-DI4端連接甲變的調壓機構的檔位二進位 編碼信號1-4輸出端，DI5-DI8端連接乙變的調壓機構的檔位二進位編碼信號1-4端， DI9端連接中壓母聯開關位置信號輸出端，DI10端連接低壓母聯開關位置信號輸出端。 甲變的調壓機構的檔位信號1-4端分別通過常開觸點J4-1一J1-1連接檔位信號輸入公共端DICOM。
8路數字開關量輸出模塊(DO)用於對變壓器調壓檔位的控制。其中D01端通過繼 電器線圈J7連接輸出控制公共端D0C0M，對甲變的升壓進行操作；D02端通過繼電器線 圈J8連接輸出控制公共端D0C0M，對甲變的降壓進行操作；D03端通過繼電器J9連接 輸出控制公共端DOCOM,作為對甲變升降壓操作的允許控制；D04端通過繼電器J10連 接輸出控制公共端DOCOM，作為對甲變升降壓操作時出現意外情況的緊急停止操作。 D05-D08與D01-D04相對應用於對乙變的升降壓操作的控制。
如圖4-6所示，調壓開關操作機構主要包括最高檔和最低檔閉鎖電路、防滑檔電路、 緊急停止電路、檔位信號編碼電路和輸出驅動電路。其具體連接和實施為
圖6最高檔和最低檔閉鎖電路
為了避免檔位處在最高檔或最低檔時裝置出現誤動或誤操作造成調壓機構的損壞， 須在最高檔或最低檔期間對其調壓控制迴路進行閉鎖。閉鎖電路由繼電器J5和J6構成。
繼電器J5與二極體D21並聯連接檔位滑動觸頭DW1與24V+之間，形成最低檔的 信號觸點迴路；繼電器J6與二極體D22並聯連接在檔位滑動觸頭DW9與24V+之間， 形成最高檔的信號觸點迴路。繼電器J5的常閉接點J5-1串聯在降壓操作迴路，繼電器 J6的常閉接點J6-1串在升壓操作迴路。當調壓器的分接頭觸點處在最低位或最高位時， 繼電器J5或繼電器J6動作，其常閉接點J5-1或J6-1斷開，使得自動升降壓和手動升 降迴路的電源斷開，不能進行操作。
圖6防滑檔電路
有載調壓控制器在升降壓的操作過程中，不允許出現連續升檔或降檔的情況，因為 這樣很可能造成變壓器的損壞或供電質量不穩定。為了避免這種情況的出現，本控制器 採取了兩種措施防止。
一是由PLC可編程邏輯控制器通過檢測檔位狀態信號來判斷，啟動急停輸出信號來 控制。二是設有防滑檔電路，即由二極體D23-D31、繼電器J11-J14構成的。其中二極 管D23、 D25、 D27、 D29、 D31的陰極分別接到檔位滑動觸頭的DW1、 DW3、 DW5、 DW7、 DW9位置上，二極體D24、 D26、 D28、 D30的陰極分別接到檔位滑動觸頭的DW2、 DW4、 DW6、 DW8位置上。二極體D23-D31的陽極分別接到升檔控制迴路的兩組繼電器Jll、 J12 的常閉觸點J11-2、 J12-2上和降檔控制迴路的兩組繼電器J13、 J14的常閉觸點J13-2、 J14-2上。裝置的操作電源負極24V—接在檔位滑動觸頭的公共端DWCOM上。
圖4甲變手動升開關Kl、繼電器J7的常開觸點J7-1、繼電器Jll的常開觸點Jll-l和繼電器J12的常開觸點J12-l並聯連接，然後與繼電器J9的常開觸點J9-l、繼電器 J6的常閉觸點J6-l、繼電器J13的常閉觸點J13-1和繼電器J14的常閉觸點J14-1串 聯在電源24V+和繼電器J11和J12的公共端之間。甲變手動將開關K2、繼電器J8的 常開觸點J8-1、繼電器J13的常開觸點J13-l和繼電器J14的常開觸點J14-1並聯連 接，然後與繼電器J9的常開觸點J9-2、繼電器J5的常閉觸點J5-l、繼電器J11的常 閉觸點J11-1和繼電器J12的常閉觸點J12-1串聯在電源24V+和繼電器J13和J14的 公共端之間。
圖5升檔和降檔控制迴路通過各個連接在檔位的二極體與電源的負極構成迴路。在 正常升檔時，升檔繼電器J11或J12隻有一個是吸合的，並且這兩隻繼電器是互為閉鎖 的。當出現滑檔時調壓器的分接頭會同時跨在兩個檔位上，這樣繼電器Jll、 J12同時 吸合，經由常閉觸點J11-2、 J12-2常閉接點互相閉鎖，使得整個升壓控制迴路都斷開， 避免了滑檔情況的出現。降檔控制繼電器J13、 J14的接線和作用同繼電器J11、 J12。
圖6檔位信號編碼電路
為了減少PLC可編程邏輯控制器開關狀態量輸入迴路的數量，將調壓器調壓分接頭 電路的檔位信號經過編碼生成二進位信號輸入到PLC可編程邏輯控制器的數字開關量 輸入端。
四位二進位編碼器是由二級管D1-D16和繼電器J1-J4構成的。其中二極體D1-D5 與繼電器Jl構成了二進位編碼的bitO位。二極體Dl-D5的陰極分別連接檔位滑動觸頭 的DW1、 DW3、 DW 5、 DW 7、 DW 9位，二極體Dl-D5的陽極通過並聯的繼電器Jl和二極 管D17連接電源24V+。 二極體D6-D9與繼電器J2構成了二進位編碼的bitl位。二極 管D6-D9的陰極分別連接檔位滑動觸頭的DW2、 DW3、 DW6、 DW7位，二極體D6-D9的陽 極通過並聯的繼電器J2和二極體D18連接電源24V+ 。 二極體Dll-D14與繼電器J3構 成了二進位編碼的bit2位。二極體Ml-D14的陰極分別連接在檔位滑動觸頭DW4、 DW5、 DW6、 DW7位，二極體D11-D14的陽極通過並聯的繼電器J3和二極體D19連接電源24V + 。 二極體D15、 D16與繼電器J4構成了二進位編碼的bit3位。二極體D15、 D16的陰 極分別連接檔位滑動觸頭DW8、 Dff9， 二極體D15、 D16的陽極通過並聯的繼電器J4和 二極體D20連接電源24V+。繼電器J1-J4的常開觸點J1-1、 J2-1、 J3-1、 J4-1分別 接到PLC可編程邏輯控制器的PLC可編程邏輯控制器的數字開關量輸入端的DI1-DI4 (甲變)和DI5-DI8 (乙變)。 圖5緊急停止電路緊急停止電路是用來在緊急情況下斷開輸出迴路，是由繼電器J17構成的。急停按 鈕和繼電器J10常開觸點J10-1並聯，然後與繼電器J17串聯連接在電源24V+和24V 一之間。
通過手動或PLC可編程邏輯控制器的開關量輸出控制的。當繼電器J17吸合時，其 常閉接點J17-卜J17-4斷開，使得升壓或調壓操作電路的輸出斷開，調壓機構斷電， 動作停止。
圖5輸出驅動電路
為了使裝置有足夠的帶負載能力，還增加了一級中間繼電器J15、 J16。繼電器J1K J12的常開觸點J11-3、 J12-3並聯連接，然後與繼電器J15串聯連接在電源24V+和24V 一之間。繼電器J13、 J14的常開觸點J13-3、 J14-3並聯連接，然後與繼電器J16串聯連 接在電源24V+和24V—之間。繼電器J15常開觸點J15-1、 J15-2分別與繼電器J17常閉觸 點J17-1、 J17-2串聯，作為升壓操作的輸出；繼電器J16常開觸點J16-1、 J16-2分別與 繼電器J17常閉觸點J17-3、 J17-4串聯，作為降壓操作的輸出。
如圖2所示本發明的控制方法流程為，通過信號源接收外部命令得到啟動控制信 號，控制過程啟動，溫度傳感器、位置指示傳感器、電流傳感器和電壓傳感器釆集變壓 器狀態信號，並且將信號進行預處理，預處理過後的信號輸送到邏輯判斷單元進行邏輯 判斷，根據判斷結果指令輸出單元控制調壓開關操作機構動作，執行判斷動作執行步驟， 或閉鎖控制迴路。判斷動作執行步驟是否執行到位，如果沒有執行到位則切斷動作並且 發出故障信號，如果執行到位則結束整個控制過程，或者進入下一個工作循環。
接收外部命令主要是靠信號源接收開機操作或者校正動作等信號，以便於啟動控制 過程。
溫度傳感器、位置指示傳感器、電流傳感器和電壓傳感器釆集信號預處理的信號為 變壓器各側電壓信號、高壓側電流信號、油溫信號、中低壓側母聯開關位置信號和調壓 開關位置信號等。
邏輯判斷的判據為變電站正常運行時有載調壓變壓器的各種狀態參數和行業標準。 如1、並列運行的有載變壓器按照《DL/T572--95變壓器運行規程》規定"有載調壓開 關的操作應逐級進行，對並聯變壓器應輪流逐級或同步進行"；2、執行國家 《GB/T12325—2003電能質量供電電壓允許偏差》標準，並約束調壓行為；3、執行電 力生產反事故技術措施要求，在電網運行電壓普遍低時禁止進行調壓操作;.4、在有載 調壓開關的操動機構失靈，發生滑檔聯調時切斷操作電源，尤其適用目前無人值班變電站；5、按照《DL/T572--95變壓器運行規程》規定，禁止變壓器過負載或系統出現短路 時進行切換操作；6、禁止有載分接開關在變壓器運行溫度過高時進行切換操作。
根據以上使用的邏輯判斷的判據，其具體邏輯判斷、有載開關操作以及判斷動作執 行步驟如下
1、 將變電站內所有並聯運行的變壓器有載調壓開關操作機構的控制迴路並聯在一 起，並取中、低壓側母聯開關的位置信號，判斷變壓器是否並列運行，分類實施控制策 略；若中、低壓任一母線聯絡開關在"合"的位置，即判斷變壓器是並列運行，其調壓 操作指令就可以同時傳達到每臺變壓器的有載開關操動機構，強制實現操作同步進行； 若中、低壓母線聯絡開關同時都在"分"的位置，即判斷變壓器是分列運行，可以對變 壓器有載調壓分別進行操作；若因為運行方式需要對變壓器進行並列運行，要求所有變 壓器有載開關的位置指示必須一致，若不一致，自動實現調壓，達到兩臺變壓器有載調 壓開關在同一分接位置的並列運行條件，以解決以往分別對並列運行變壓器進行逐級調 壓操作(遙控、就地)，而在並聯的變壓器中產生環路電流，增加變壓器自身損耗等問 題。
2、 從變電站中、低壓母線PT上取電壓信號，邏輯分析判斷後，確定是-否閉鎖有載調 壓開關的操動機構，保證中、低電壓母線電壓處在規定的範圍內。以往的有載開關調壓 操作是根據母線電壓指示，人為發出指令，即使母線電壓合格，在不需要調壓操作的情 況下，也可能錯誤的發出指令並完成操作，造成變電站母線電壓反而不合格。此處採用 的判據為執行國家《GB/T12325—2003電能質量供電電壓允許偏差》標準，在中、低壓 母線電壓低於允許值時，即10KV及以下偏差為+H 35KV及以上正負偏差的絕對值之和 不超過10%， 2201^為-7%和+10%時，禁止變壓器進行N—1的反向調壓操作，在母線電壓高 於允許值時，禁止1一N的正向調壓操作。
3、 從變壓器調壓線圈所在的母線PT上取電壓信號，進行判斷是否閉鎖有載調壓開關 的操動機構，保證在電網運行電壓普遍低時不進行調壓操作，結合電網反事故技術措施 和電網運行實際電壓，強行幹預可能發出的錯誤調壓操作指令。在變電站現有的綜合自 動化控制技術和無功優化技術中，僅靠無功需量和變電站中、低壓側母線電壓值，確定 是否進行有載調壓操作，違背電網穩定導則的要求，致使在電網整體電壓水平較低時的 調壓操作不僅不能提高中、低壓母線電壓水平，反而導致電網電壓崩潰事故，引發大面 積停電。
4、 從調壓開關操動機構的位置指示器上取變壓器相應的分接位置信號，判斷操動機構是否發生了滑檔聯調現象，確定是否強制斷開有載調壓開關操動機構的電源開關，即 一旦連調兩檔及以上，就立即通過電源開關的跳閘線圈，強行切斷操作電源，同時也告 知故障維修信息。防止電動機構異常的變壓器到達極限分接位置，造成並列運行變壓器 的變壓比嚴重不同。現有遙控調壓操作無法避免的這種嚴重事件， 一旦發生滑檔聯調現 象，該有載調壓變壓器的線圈位置將一直到達極限位置；在該種狀態下運行的變壓器， 一是會造成中、低壓側母線電壓嚴重異常，偏離允許範圍，影響電力系統供電電壓合格 率，甚至影響用戶用電設備的正常運行，二是一旦出現滑檔聯調，並列運行變壓器的變 壓比將嚴重不同，各臺變壓器之間將通過大的環路電流，使變壓器嚴重過負載運行，損 耗急劇增加，運行溫度大幅度提高，極易造成變壓器絕緣損壞事故，影響正常供電，甚 至發生大面積停電事故；以往該狀態只能靠運行人員到達現場，通過手動操作才能恢復， 這時變壓器的運行環境往往已經達到不能允許的狀態，特別是對"無人值班"變電站就 更為突出。
5、 從變壓器高壓側CT上取電流信號，判定調壓操作的限值，通過在有載分接開關的 控制迴路中加裝電流閉鎖裝置，直接閉鎖變壓器有載開關操動機構。整定值一般不超過 變壓器額定電流的1.5倍。禁止過負載或系統出現短路時進行切換，防止因為切換電流過 大，造成變壓器或有載調壓開關損壞。在變電站現有的綜合自動化控制技術和無功優化 技術中，僅靠無功需量和變電站中、低壓側母線電壓值，確定是否進行有載調壓操作， 不考慮變壓器本身的負載狀態，未考慮系統發生短路時進行調壓的危害，違背《電力變 壓器運行規程的》的要求，影響變壓器的安全運行和可靠供電。
6、 從變壓器的溫度表上讀取上層油溫信號，判斷變壓器的溫度調壓限值，在有載分 接開關的控制迴路中加裝溫度閉鎖裝置，直接閉鎖變壓器有載開關操動機構，整定值取 105"C以下，避免了變壓器溫度異常時的調壓操作。現有的控制技術在變壓器有載調壓開 關操作時，不考慮變壓器運行溫度的問題，變壓器運行溫度過高，會造成其絕緣材料老 化加快，使調壓開關的絕緣性能和滅弧能力下降，此時若進行調壓操作容易引發變壓器 或有載調壓開關損壞事故。本發明採用變壓器上已有的溫度測量裝置，按照《DL/T572--95 變壓器運行規程》規定，禁止過負載或系統出現短路時進行切換，防止因為切換電流過 大，造成變壓器或有載調壓開關損壞。
7、 通過在判據中設置閉鎖變壓器有載調壓開關操作機構的電壓、電流、溫度的整定 值，控制過程中能夠進行現場的設置，定值大小、功能投入或退出等操作靈活，可以滿 足不同容量、不同並列運行方式的變壓器的運行和停電檢修要求。本發明利用變電站已經存在的信息，把所需要的信號全部通過電纜引入控制裝置即 可，可以要求本發明的執行裝置外型尺寸做成抽屜式標準結構，可以方便的安裝在變電 站已有的綜合自動化盤柜上。本發明可以溶入到變電站綜合自動化系統中，實現其功能 拓展，更好的為變電站安全運行服務。
權利要求
1、變壓器有載調壓開關防滑檔步進控制裝置，包括指令輸出單元和調壓開關操作機構，其特徵在於在指令輸出單元之前設置邏輯判斷處理單元，邏輯判斷處理單元的輸入端分別連接信號源的輸出端、位置指示傳感器的輸出端、溫度傳感器的輸出端、電流傳感器的輸出端和電壓傳感器的輸出端，邏輯判斷處理單元的輸出端連接指令輸出單元的輸入端，指令輸出單元的輸出端連接調壓開關操作機構的輸入端。
2、 根據權利要求1所述的變壓器有載調壓開關防滑檔步進控制裝置，其特徵在於 邏輯判斷處理單元採用單片機或者PLC可編程邏輯控制器。
3、 根據權利要求1所述的變壓器有載調壓開關防滑檔步進控制裝置，其特徵在於 調壓開關操作機構包括最高檔和最低檔閉鎖電路、防滑檔電路、緊急停止電路、檔位信 號編碼電路和輸出驅動電路。
4、 根據權利要求3所述的變壓器有載調壓開關防滑檔步進控制裝置，其特徵在於 最高檔和最低檔閉鎖電路包括繼電器J5及常閉接點J5-l、 二極體D21、檔位滑動觸 頭DW1、繼電器J6及常閉接點J6-1、 二極體D22、檔位滑動觸頭DW9，繼電器J5與二 極管D21並聯連接檔位滑動觸頭DWl與24V+之間，形成最低檔的信號觸i迴路；繼電 器J6與二極體D22並聯連接在檔位滑動觸頭DW9與24V+之間，形成最高檔的信號觸 點迴路；繼電器J5的常閉接點J5-1串聯在降壓操作迴路，繼電器J6的常閉接點J6-1 串在升壓操作迴路。
5、 根據權利要求3所述的變壓器有載調壓開關防滑檔步進控制裝置，其特徵在於 防滑檔電路包括包括二極體D23-D31、繼電器J11-J14及常閉觸點J11-2、J12-2、J13-2、 J14-2， 二極體D23、 D25、 D27、 D29、 D31的陰極分別接到檔位滑動觸頭DW1、 DW3、 DW5、 DW7、 DW9位，二極體D24、 D26、 D28、 D30的陰極分別接到檔位滑動觸頭DW2、 DW4、 DW6、 DW8位，二極體D23-D31的陽極分別接到升檔控制迴路的兩組繼電器Jll、 J12的常閉 觸點J11-2、 J12-2和降檔控制迴路的兩組繼電器J13、 J14的常閉觸點JI3-2、 J14-2 上，電源負極24V—接在檔位滑動觸頭的公共端DWC0M上。
6、 根據權利要求3所述的變壓器有載調壓開關防滑檔步進控制裝置，其特徵在於 緊急停止電路包括繼電器J17、繼電器J10的常開觸點J10-l、急停按鈕，急停按鈕 和繼電器J10常開觸點J10-1並聯，然後與繼電器J17串聯連接在電源24V+和24V_之間。
7、 根據權利要求3所述的變壓器有載調壓開關防滑檔步進控制裝置，其特徵在於檔位信號編碼電路包括四位二進位編碼器包括二級管D1-D16和繼電器Jl-J4 , 二極 管D1-D5與繼電器Jl構成二進位編碼的bit0位，二極體Dl-D5的陰極分別連接檔位滑 動觸頭DW1、 DW3、 DW5、 DW7、 DW9位，二極體Dl-D5的陽極通過並聯的繼電器Jl和二 極管D17連接電源24V+， 二極體D6-D9與繼電器J2構成二進位編碼的bitl位，二極 管D6-D9的陰極分別連接檔位滑動觸頭的DW2、 DW3、 DW6、 DW7位，二極體D6-D9的陽 極通過並聯的繼電器J2和二極體D18連接電源24V+， 二極體Dll-D14與繼電器J3構 成二進位編碼的bit2位，二極體D11-D14的陰極分別連接在檔位滑動觸頭冊4、 DW5、 DW6、 DW7位，二極體D11-D14的陽極通過並聯的繼電器J3和二極體D19連接電源24V + ， 二極體D15、 D16與繼電器J4構成二進位編碼的bit3位，二極體D15、，D16的陰極 分別連接檔位滑動觸頭DW8、 DW9位，二極體D15、 D16的陽極通過並聯的繼電器J4和 二極體D20連接電源24V+，繼電器Jl-J4的常開觸點J1-1、 J2-1、 J3-1、 J4-1分別 接到PLC可編程邏輯控制器的數字開關量輸入端Dll-DI4。
8、 根據權利要求3所述的變壓器有載調壓開關防滑檔步進控制裝置，其特徵在於 輸出驅動電路包括繼電器Jll、 J12、 J13、 J14、 J15、 J16、 J17及常開觸點Jll-3、 J12-3、 J13-3、 J14-3、 J15-l、 J15-2、 J16-l、 J16-2、 J17的常閉觸點J17-l、 J17-2，繼 電器Jll、 J12的常開觸點Jll-3、 J12-3並聯連接，然後與繼電器J15串聯連接在電源 24V+和24V—之間，繼電器J13、 J14的常開觸點J13-3、 J14-3並聯連接，然後與繼 電器J16串聯連接在電源24V+和24V—之間，繼電器J15常開觸點J15-l; J15-2分別 與繼電器J17常閉觸點J17-1、 J17-2串聯，作為升壓操作的輸出；繼電器J16常開觸點 J16-l、 J16-2分別與繼電器J17常閉觸點J17-3、 J17-4串聯。
9、 根據權利要求l利用變壓器有載調壓開關防滑檔步進控制裝置控制的方法，其特 徵在於控制步驟為通過信號源接收外部命令得到啟動控制信號，控制過程啟動，溫度傳感器、位置指示傳感器、電流傳感器和電壓傳感器採集變壓器狀態信號，並且將信 號進行預處理，預處理過後的信號輸送到邏輯判斷單元進行邏輯判斷，根據判斷結果指 令輸出單元控制調壓開關操作機構動作。
10、 根據權利要求9利用變壓器有載調壓開關防滑檔步進控制裝置控制的方法，其 特徵在於邏輯判斷的判據為變電站正常運行時有載調壓變壓器的各種狀態參數和行業標準。
全文摘要
變壓器有載調壓開關防滑檔步進控制裝置及其控制方法，屬於變電站安全自動控制技術領域。其特徵在於在指令輸出單元之前設置邏輯判斷處理單元，邏輯判斷處理單元的輸入端分別連接信號源的輸出端、位置指示傳感器的輸出端等信號的輸出端，邏輯判斷處理單元通過指令輸出單元連接調壓開關操作機構的輸入端；通過信號源接收外部命令得到啟動控制信號，控制過程啟動，採集變壓器狀態信號，並且將信號進行預處理，輸送到邏輯判斷單元進行邏輯判斷，根據判斷結果指令輸出單元控制調壓開關操作機構動作。具有保證電網和設備安全、可靠供電、提高供電質量、節約資源等優點。
文檔編號H02P13/00GK101286722SQ20071001398
公開日2008年10月15日 申請日期2007年4月9日 優先權日2007年4月9日
發明者鹹日常 申請人:鹹日常