Устройство для автоматического управления числом параллельно работающих силовых трансформаторов @ - трансформаторной подстанции

Устройство для автоматического управления числом параллельно работающих силовых трансформаторов @ - трансформаторной подстанции

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Соаетскнк

Социалистически«

Рвсвублнп

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ » 942201 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 25.06.79 (2 t) 2783305/24-07 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 07.07.82. Бюллетень М 25 (51) М. Кл.

Н 02 J 3/46

1««уд«рета««ы«к«м«тет

CCCP

«о двлаи «зебр«те««« .

«вт«рыт«« (53) УДК 62I.314. .2.016.32 (088.8) Лата опубликования описания 07 07,82

И.Я. Тарикулиев, Л.А. Кузнецов и В.Г. Суровикнн (72) Авторы изобретения

Дагестанское районное энергетическое управление Дагэюрго и Дагестанский научно-исследовательский отдел энергетики-(7 I ) Заявители (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

ЧИСЛОМ ПАРАЛЛЕЛЬНО РАБОТАЮЩИХ СИЛОВЫХ

ТРАНСФОРМАТОРОВ тп =ТРАНСФОРМАТОРНОЙ

ПОДСТАНЦИИ

Изобретение относится к управлению режюлами элементов энергосистем. Оно предназначено для автоматического регулирования числа работаюших силовых трансформаторов многотрансформаторных подстанций с целью поддержания режимов.

5 минтжальных потерь.

Известны и в настояшее время s энергосистемах применяются различные устройства автоматического управления аналогичного целевого назначения. YGT ройство программного 889 вы иолнаниое sa многоконтактном релв време

Н», использует в качестве програмьиа действия суточные графики нагрузок транс форматорных подстанций 51) .

Однако по причине отклонения суточtax графиков от планируемых устройство мож.т иметь значительную цогрешиость и требует периодического вывода его из щ действия для, "его перестройки, что снижает его эффективность.

Наиболее близким к предлагаемому . вляется устройство для управления чио2 лом параллельно работаюших трансформаторов, реагируюшее на токовую нагрузку трансформаторных подстанций, содержаmee блоки измерения токовой нагрузки, связанный с ними элемент выдержки времени и исполнительный блок 32).

Недостатком извест ного устройства является неточность автоматического управления силовыми трансформаторами по . обеспечению минимума потерь активной (энергии) мошности (а Р ). Этот недостаток обусловливается тем, что потери активной мошности (энергии) в силовых трансформаторах зависят как от величины токовой нагрузки (I) так и от уровня напряжения (Ч ) трансформаторных подстанций. Уровень напряжения Ч на шинах цодстанций энергосистем также, как их токовая нагрузка I во времени является величиной переменной. В силу moro автоматическое управление силовыми трансформаторами по току вызывает определенную погрешность н таким образом

3 9422 увеличение потерь активной мощности h Р в текущих нормальных режимах.

Цель изобретения †.повышение экономичности работы трансформаторной подстанции путем уменьшения потерь активной мощности.

Указанная цель достигается тем, что в качестве блока измерения использован блок преобразования тока и напряжения в суммарной полной MolIlHocTH c BED 10 дами для подключения соответственно на сумму токов трансформаторов подстанции и на напряжение подстанции, а устройство снабжено (m-1) нуль-оргаюми и логическими элементами НЕ, и двумя блоками суммирования, причем выход блока преобразования подключен к первым входам нуль-органов, к вторым входам

t которых подключены выходы задатчиков полной мощности, соответствующей режимам минимума активных потерь, выходы нуль-органов непосредственно подключены ко входам первого блока суммирования, а через логические элементы НЕ - к входам второго блока суммирования, выходы которых подключены через элементы выдержки времени к входам исполнительного блока.

На фиг. 1 представлены зависимости

30 потерь активной мощности а Р в траноформаторах от суммарной полной мощности; на фиг. 2 — суточный график суммарной пблной мощности; на фиг. 2б - суточный график работы силовых трансформаторов; ю фиг. 3 - принципиальная схема устройства; на фиг. 4 - временные диаграммы выходных сигналов функциональных блоков устройства.

На фиг. 1 приведены зависимости потерь активной мощности hP в силовых

40 трансформаторах от суммарной полной мощности, потребляемой (четырехтранс форматорной) подстанцией 5 г-, при включенном одном (1Т), двух (2Ъ), трех (ЗТ) и четырех (4Т) трансформаторах.

Абциссы координатных точек а, б и в представляют собой значения суммарной полной мощности S, Sy и S, которые соответствуют режимам минимума активных потерь на трансформаторной под- 0 станции. Эти значения полной мощности используются в качестве опорных сигналов в устройстве.

На фиг. 2а показаны суточный график к (кривая) суммарной полной мощности подстанции 6, значения (линии) полной

9 1, S < и 5>, соответствующие режимам минимальных потерь, а также интер01 4 валы времени 1, - „, соответствующие точкам пересечения линий опорных сигналов полной мощности с кривой текущих ее значений; на фиг. 2б- суто цый график работы силовых трансформаторов

1Т-4Т, которые управляются предлагаемым устройством (для случая настройки автоматики на уставки времени; равным нулю) .

На фиг. 3 приведены принципиальная схема m -трансформаторной подстанции с указанием вторичных цепей трансформатора напряжения и трансформаторов тока, к которым подключается предлагаемое устройство M функциональюя схема устройства, которая включает блок 1 преобразования тока и напряжения в сигнал суммарной полной мощности, логические элементы НЕ 5, 6 и 7, блоки 8 и 9 суммирования, элементы

10 и 11 выдержки времени, исполнительный орган 12 (или выходной блок).

На фиг. 4 показаны временные диаграммы выходных сигналов (U - + ) функциональных блоков предлагаемого устройства, которые иллюстрируют его действие в суточный период за интервалы: О-Ф,,, 1, - t, t<-t и т. и., соответствующие точкам пересечения линий опорных сигналов B, Bg и 5 с кривой 9 на фиг. 2. Здесь д и

Дtp - уставки по времени на включение и на отключение соответственно.

Блок 1 юмерения осуществляет преобразование входных напряжений и суммар-. ного тока подстанции в аналоговый сигнал полной мощности к 5 . Принципиальная схема этого блока построена на принципе или перемножения действующих (средних) значений тока и напряжения, или перемножения мгновенных величин этих параметров с выполнением последующих операций но выделению сигнала полной мощности, нулы-органы 2, 3 и 4 выпол няют операцию сравнения опорных S

91иЬЗтекуших зюче и и к БЕ полной мощности. Нуль-органы настраивают в режимах, удовлетворяющих следующим неве ствам: ра н х =» при З 1 к нуль-орган 2 х =0 приK+(9<(S<($;(») нуль-орган 3f к3=1 при 5> < S>75<>S, $x3=0 npmS (KS><5 В„>9»>53 (к4 0 при61(»(КЬу(53,(3)

Логические элементы НЕ 5, В и 7 осуществляют выполнение операции логичес942201 кого отрицания путем генерирования на выходах дискретных сигналов, равных единице, при нулевом потенциале входных сигналов и наоборот.

Блоки 8 и 9 суммирования осуществляют сложение входных сигналов, которые могут быть реализованы в простейших случаях на активных сопротивлениях, Элементы 10 и 11 . выдержки времени предназначены для задержки на определен- 0 ный регулируемый интервал (d4 и dt ) времени выходных сигналов управления.

Исполнительный блок 12 предназначен для преобразования входных управляющих сигналов в команды Включить и 1s

Отключить.

Устройство функционирует следующим образом. Допустим, что в исходном режиме (в момент t =О) включены все сило . вые трансформаторы, например четыре, причем к выходу устройства для автоматического управления подключены три из них. При подаче на входы блока 1 сигналов суммарного тока i+ (} и напряжения ОН) на выходе он гене- г рирует аналоговый сигнал 5, значение которого соответствует интенсивности текущего нагрузочного режима подстанции. Этот сигнал поступает на контрольные входы всех нуль-органов 2; 3 и З0

4, которые осуществляют его сравнение с опорными сигналами 5, S и 5..

В интервале времени 0- ., -1 (фиг.

2 и 4) измерительный сигнал блока 1 меньше опорных напряжений, т. е. к 5С< 35

< S (5 < 6, поэтому в соответствие с системами неравенств (1) - (3) вьгходные сигналы блоков 2, 3 и 4- соответственно равны нулю (т. е. Х Х4=Х О).

При нулевом потенциале входного сигнала логические элементы HE 5, 6 и 7 на .выходах генерируют дискретные сигналы с уровнем I (т . е. Хб ХЬ-Х1=1 ). Эти сигналы поступают на входы блоков 8 и 9 суммы, которые осуществляют их сложение. Тогда на выходе блока, 8 получается сигнал, равный нулю (Х=43), а выходе 6поКа 9-Х9 Х +ХЬ+Х Х0ът соответствующий отключению трех трансформаторов .(фиг. 4). В блоках 10 и 11 эти сигналы протерпевают временное смещение и с выхода блока 12 автоматики на подстанцию воздействует управляющее воздействие на отключение трех трансформаторов (Уйк =О; У0тк=Х ). При уве

5S личении нагрузкй подстанций т. е. кот

ga 5> )5 >к 5> < S< (например, интервалы времени «

5 Ц« Ь в соответствие с системой неравенств (1) на выходе нуль-органа 2 генерирует дискретный сигнал с уровнем 1, а на выходе нуль-органов 3 и 4 с уровнем 0

Тогда на выходах элементов НЕ имеем

Х =-0; Х =X =1. Действ последующих функциональных блоков автоматики аналогично описанному выше. При этом получим выходные сигналы, соответствующие командам включения одного трансформатора и отключения двух трансформаторов.

Дальнейшие действия устройства режимной автоматики зависит от интенсивности нагрузочного режима подстанции, которая оценивается по значению сигнала и аналогичны описанным выше.

Предлагаемое устройство функционирует более эффективно по сравнению с известными техническими решениями и применяемыми в практике эксплуатации энергосистем. Использование в предлагаемом устройстве в качестве параметра управления сигнала, пропорционального полной мощности позволяет с высокой точностью определять границы режимов работы с различным числом. трансформаторов на подстанции, отвечающие минимуму потери активной мощности.

Формула изобретения

Устройство для .автоматического управления числом параллельно работающих силовых трансформаторов щ — трансформаторной подстанции, содержащее блок измерения,, исполнительный блок на выходе и элементы выдержки времени, о т л и ч а ю ш е е с я тем,что,c целью повышения экономичности работы транс- форматорной подстанции путем уменьшеms потерь активной мощности, в качестве блока измерения использован блок преобразования тока. и напряжения в сигнал суммарной полной мощности с входами для подключения соответственно на сумму токов ттрансформаторов подстанции и на напряжение подстанции, а устройство снабжено (w -1) нуль-органами и логическими элементами НЕ, двумя блоками суммирования, причем выход блока преобразования подключен к первым входам нуль-органов, к вторым входам ко торых подключены выходы задатчиков полной мощност и, соответствующей режимам минимума активных потерь, выходы нульорганов непосредственно подключены ко входам первого блока суммирования, а через логические элементы НЕ - к входам второго блрка суммирования, выходы которых подключены через элементы вы7 9422 держки времени к входам исполнительного блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

01 8

1. Беркович М.А. и Семенов В,А.

Основы автоматики энергосистем. М., "Энергия", 1968, с. 183, 2. Там же, с. 184-186.

942201 4 " Я(чав(ВНИИПИ Заказ 4858/48 Тираж 669 Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4