Способ управления режимом работы системы обогрева комплектного распределительного устройства

(1 9)(1 1 ) 2 В 13 ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССРНИ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ К АВТОРСКОМУ СВ ЕЛЬСТ БОТЫ ТНОГО ДСТВА(57) Сущность изобретения: Способ заключается в том, что по измеренным значениям температуры и влажности воздуха определяют разность температур поверхности изолятора и температуры точки росы, С учетом работы системы обо 1 рева определяют расчетную разность температуры поверхности изолятора и точки росы и сравнивая расчетные значения с измеренными, находят время работы системы обогрева, при котором расчетная разность указанных температур превысит действительную, 2 ил. озяиорма- /35/6Ката,свидетельство СССР . Н 02 В 13/025, 1985 Нагреватели включаются, если прогнозируемая разность температур достигает отри-ъ цательного значения, Этот способ предполагает включение нагревателей за 25 мин до прогнозируемого момента выпадения росы на изоляторе и работу нагревателей в течение не менее 25 мин при медленном изменении и разности температур точки росы и поверхности изолятора. Время прогноза и ;время работы нагревателей сильно зависит от размеров шкафа КРУН, его конструктивных особенностей, мощности нагревательных элементов. Усреднение этого времени для одних КРУ приводит к излишнему расходу электроэнергии на обогрев, а для других снижает надежность их работы, что является недостатком известного способа, Время прогноза и время работы системы обогрева должно определяться автоматически и в зависимости от динамики изменения(71) Кировоградский институт сельскоственного машиностроения(56) Подстанции комплектные трансфторные блочные КТПБ-6300(10)И, ПКТБ-Л 6300/35/6 (10)Илог 03.62.02-85, М.: Информэлектро,с.35,АвторскоеМ 1356088, кл Изобретение относится к электротехнике, к комплектным распределительным устройствам (КРУ) и может быть использовано при управлении системами обогрева.Известен способ управления системой обогрева КРУ путем измерения влажности и температуры воздуха внутри него и включения в зависимости от указанных параметров нагревателей, Недостатком способа является низкая надежность КРУ и излишний расход электроэнергии на обогрев.Наиболее близким к предлагаемому является способ управления режимом работы системы обогрева КРУ, заключающийся в измерении температуры и относительной влажности воздуха внутри него, определении разности температур повеохности изолятора и точки росы, скорости измерения разности указанных температур, вычислении прогнозируемой разности температур,ОСОБ УПРАВЛЕНИЯ РЕЖИМОМ РАСИСТЕМЫ ОБОГРЕВА КОМПЛЕКРАСПРЕ ЕЛИТЕЛЬНОГО УСТРОЙ, 3 в устроиство ремени ЛТ (3., емпературы и в р,температуры (блок 10), Если ревышает темпе 1), то на основа туры и относит От датчиков 1, 2 равные интервалы в вводятся значения т сти воздуха в КРУ тв и хности изолятора Ь ратура воздуха тв и изолятора ь (блок 1 меренной темпера чере 5 мин лажноповер 55 температуру нии из- ельной параметров микроклимата, размеров КРУ,мощности нагревателей и др. условий.Целью изобретения является повышение надежности работы КРУ и уменьшениерасхода электроэнергии,На фиг. 1 представлена структурнаясхема устройства, реализующая предлагаемый способ; на фиг. 2 - блок-схема алгоритма управления системой обогрева КРУ,Структурная схемаустройства, реализующего предлагаемый способ, содержитдатчики температуры 1 и относительнойвлажности воздуха 2 в КРУ, температурыповерхности 3 изолятора, аналоговый коммутатор 4, аналого-цифровой преобразователь 5, центральный процессор 6,оперативное запоминающее устройство 7,постоянное запоминающее устройство 8 иустройство выходных цепей 9 с испольнительным органом на управление работой 20нагревателей,Блок-схема алгоритма управления системой обогрева КРУ содержит следующиеосновные блоки: ввода значений контролируемых параметров 10 (температур воздуха 25и поверхности изолятора, относительнойвлажности воздуха); сравнения температуры воздуха и изолятора 11; определенияточки росы 12; вычисления разности температур изолятора и точки росы 13; сравнения 30предыдущего и последующего значенийуказанной разности 14; отключения системы обогрева 15; определения времени прогноза 16; вычисления расчетнойтемпературы воздуха 17 и его влажности 18 35внутри КРУ; определения расчетной температуры поверхности изолятора 19; определения расчетного значения точки росы 20;нахождения расчетной разности температур точки росы и поверхности изолятора 21; 40сравнения расчетной и действительной разности температур изолятора и точки росы,полученных на основании измерений, 22;определения скорости изменения разноститемператур 23; определения расчетного параметра 24; сравнения значения расчетногопараметра с нулем 25; включения системыобогрева 26.влажности воздуха определяют точку росыср (блок 12) по выражению ь 1 п рР(т) =тв+ (1 - е " " ), Онэ где своздуСнз в - начальное значение температуры ха внутри шкафа КРУ (измеренное); мощность нагревательных элементов;С, д- удельные теплоемкость и плотность воздуха; Чш - обьем шкафа КРУН, Е - параметр, зависящий от коэффициента теплопередачи шкафа КРУ, площади поверхности шкафа КРУ и его объема, кратности воздухообмена, удельных теплоемкости и плотности воздуха. Зависимость получена на основании теплового баланса КРУ. 0.88 р+4,92 - 4,75 тв,где р и св - начальные (измеренные) влакность и температура воздуха внутри КРУН,Зависимость получена из диаграммы состояния влажного воздуха,= си (1 - С) + Ств ( г ) е (измеренное) значение ерхности изолятора; С - исящий от безразмерного о параметра В, Выражерешении краевой задачи лопроводности.асчетную разность темпеду вычисленными значети изолятора и расчетным осы (блок 21), Сравнивают где ти - начально температуры пов коэффициент, зав теплотехническог ние получено при для уравнения теп Определяют р ратур Ь 1(т) меж ниями поверхнос значениемточки ргде ,Ъ - относительная влажность и температура воздуха в КРУ;а, Ь - постоянные коэффициенты.После каждого измерения вычисляют разность температур Лт (блок 13) поверхности изолятора (измеренной) и точки росы (вычисленной). Сравнивают текущее значение этой разности с предыдущей (блок 14), Если эта разность убывает, то моделируется процесс изменения параметров микроклимата и температуры поверхности изолятора при предполагаемом включении системы обогрева на время Ьг, По выражениям, приведенным ниже, вычисляют значения температуры воздуха Ь(т) и его влакности р ( г ) тем пературы поверхности изолятора Ь (т) и расчетное значение точки росы ср (г) (блоки 17,20)1734157 Ьт - Ь -Ч;= 50 55 расчетную разность температур с разностью температур Ьь полученной на основании измерений (блок 21). Если Ьт 61(т), то включение обогрева на время Ьубыло бы неэффективно, так как возможность увлажнения изоляторов при работе обогрева не устраняется. Поэтому время обогрева увеличивается Ьт 2 (блок 1 б). И все операции в блоках 17.22 повторяются, но уже в предположении, что система обогрева работает больше времени. Этот цикл повторяется до тех пор, пока не будет выполняться условие ЬТ; (Лс(т), что свидетельствует об эффективности предполагаемой работы обогрева в течение времени Лг К,которое и есть искомое время работы системы обогрева т используемое для вычисления расчетного параметра (блок 24).В блоке 23 определяется скорость изменения разности температур по выражению В блоке 24 вычисляют расчетный параметр йр Если расчетный параметр становится меньше нуля (блок 25), т.е. через время тна изоляторе выпадает роса, то система обогрева включается (блок 26), Отключение системы обогрева происходит, если разность температур поверхности изолятора и точки росы возрастает (блоки 14, 15).Предложенный способ позволяет автоматически вычислять время работы системы обогрева, необходимое и достаточное для предотвращения выпадения росы на изоляции КРУ, Способ реализуется аппаратнопрограммным путем в устройстве со встроенной микропроцессорной системой,Формула изобретения Способ управления режимом работы системы обогрева комплектного распределительного устройства, согласно которому через равные интервалы времени измеряют температуру и относительную влажность воздуха внутри него, температуру поверх ности изолятора, на основании измереннойтемпературы и относительной влажности воздуха определяют точку росы, вычисляют разность температур поверхности изолятора и точки росы, находят скорости измере ния указанной разности, вычисляютпроизведение скорости изменения разности температур и времени работы системы обогрева, суммируют это произведение с разностью температур поверхности изоля тора и точки росы, и включают систему обогрева при достижении указанной суммой отрицательного значения, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения надежности работы и уменьшения расхода электро энергии, дополнительно после каждогоизмерения температуры и относительной влажности воздуха, температуры поверхности изолятора и определения точки росы сравнивают текущее значение разности 25 температур поверхности изолятора и точкиросы с предыдущим, при убывании этой разности вычисляют с учетом конструктивных параметров устройства и системы обогрева температуру и относительную влажность 30 воздуха, температуру поверхности изолятора с включенной системой обогрева через промежутки времени, кратные интервалу измерений, на основании вычисленных температур и относительной влажности возду ха вычисляют расчетное значение точкиросы, находят расчетную разность температур поверхности изолятора и точки росы, при этом ведут вычисления до того времени, пока расчетная разность температур повер хности изолятора и точки росы не превыситразность температур поверхности изолятора и точки росы, полученных на основании измерений, причем время, при котором выполняется это условие, является временем 45 работы системы обогрева, 1734157