[发明专利]1/3带平衡绕组调容变压器和Dyn联结调容变压器的调容方法

说明书

本发明公开了一种在三相不平衡条件下适用于1/3带平衡绕组调容变压器和Dyn联结调容变压器的调容方法。以不平衡条件下变压器损耗模型为基础，建立相同负荷下大、小容量运行的损耗边界方程，根据边界方程建立关于正、负、零序电流的三元函数F(x,y,z)，判断该函数值与1的大小关系，进而确定调容变压器的运行方式，这对于电能质量治理与电网节能降耗具有重要的指导意义。

技术领域

本发明属于电能质量治理与电力系统分析技术领域，特别涉及一种1/3带平衡绕组调容变压器和Dyn联结调容变压器的调容方法，该方法在三相不平衡条件下适用。

背景技术

在三相四线制低压配电网中，三相不平衡普遍存在，三相不平衡使变压器产生附加损耗，而且不平衡条件下变压器的损耗计算模型与平衡时有较大差异。三相平衡时变压器损耗与负载率呈正相关，负载率越高，变压器损耗越高；三相不平衡时，三相四线制系统中性线上会产生零序电流，零序电流在变压器上会产生零序损耗，此外，负荷不平衡会增大变压器的绕组损耗，使变压器总损耗较平衡时增大。由于考虑了附加损耗的影响，不平衡时变压器损耗的计算较平衡时更加复杂，而目前调容变压器的经济调容门限值是根据三相平衡条件下变压器损耗模型推导得出的，因而会导致在三相不平衡条件下配电网中的调容变压器压器调容方法经济性较差，使得调容变压器的节能效果降低。

1/3带平衡绕组型调容变压器压器是一种新型的节能型调容变压器，其相比于普通1/3调容变压器增加了一个D形联结的平衡绕组，不接入电路，只起到平衡零序电流的作用，平衡后的零序电阻与Dyn 联结变压器相似；Dyn联结的调容变压器包括1/4,1/6,1/9三种容量比，其高、低容量绕组联结方式均为Dyn型。此两类调容变压器在切换容量前后的低压侧电压、电流变化很小，可认为不变。

发明内容

针对1/3带平衡绕组型调容变压器压器和Dyn联结变压器，本发明提出一种在三相不平衡条件下适用于他们的调容方法，包括如下步骤：

步骤1：建立三相不平衡条件下变压器的损耗模型；

步骤2：得到调容变压器大、小容量损耗关于I_a(1)、I_a(2)、I_a(0)的边界方程；

步骤3：根据调容变压器的额定参数建立关于 I_a(1)、I_a(2)、I_a(0)的三元函数F(x,y,z)；

步骤4：将低压侧负荷的序电流I_a(1)、I_a(2)、I_a(0)代入函数F (x,y,z)，由函数值判断调容变压器的运行方式。

进一步，所述步骤1中的损耗模型为：

ΔP＝P₀+P_f＝P₀+3(I_a(1)²+I_a(2)²)R_T+9I_a(0)²R₀ (1)

其中：P₀为变压器额定空载损耗；

P_k为变压器额定负载损耗；

U_N为变压器低压侧额定电压；

S_N为变压器额定容量；

R₀为变压器零序电阻；

I_a(1)、I_a(2)、I_a(0)为变压器低压侧的正、负、零序电流。