Устройство для автоматического управления числом параллельно работающих силовых трансформаторов трансформаторной подстанции

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЗВ Н 02 1 3/46 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ союзно- ователь- институВ. А. ОсЭнер(54) (57) УСТРОЙСТВО ЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИ РАЛЛЕЛЬНО РАБОТАЮ ТРАНСФОРМАТОРОВ ТОРНОЙ ПОДСТАНЦ блок преобразования то в сигнал суммарной полн ДЛЯ АВТОМАТИЯ ЧИСЛОМ ПАЩИХ СИЛОВЫХ в-ТРАНСФОРМАИИ, содержащее ка и напряжения й мощности с вхолР гвму 7)иг 1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ(71) Среднеазиатское отделение Вго государственного научно-исслеского и проектно-конструкторскогота ВНИПИэнергопром(56) 1. Беркович М. А. и Семеновновы автоматики энергосистем. Мгия, 1968, с. 183.2. Там же, с. 184 - 186.3. Авторское свидетельство СС942201, кл. Н 02 1 3/46, 1982. 1119121 А дами для подключения соответственно на сумму токов трансформаторов подстанции и на напряжение подстанции, первые гп - 1 нуль-органов, первые входы которых подключены к выходу блока преобразования, вторые входы подключены к первым выходам задатчиков полной мощности, а выходы нуль- органов непосредственно подключены к входам первого блока суммирования, второй блок суммирования, т - 1 логических элементов НЕ, выходы которых подключены к входам второго блока суммирования, и исполнительный блок, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения надежности, устройство снабжено дополнительными нуль- органами, первые входы которых подключены к выходу блока преобразования, вторые входы которых подключены ко вторым выходам задатчиков полной мощности, а выходы нуль-органов подключены к логическим элементам НЕ, при этом выходы блоков суммирования непосредственно подключены к входам исполнительного блока.Изобретение относится к управлению режимами элементов энергосистем и предназначено для автоматического управления числом работающих силовых трансформаторов многотрансформаторных подстанций с целью поддержания режима минимальных потерь.Известны устройства аналогичного назначения, выполненные на многоконтактных реле времени, использующие в качестве программы действия суточные графики нагрузки трансформаторной подстанции 11.Недостатком этих устройств являются значительная погрешность и необходимость периодической перестройки программы, вызванная отклонением графика нагрузки от планируемого, что снижает их эффективность.Известно устройство, содержащее блоки измерения токовой нагрузки, связанный с ними элемент выдержки времени и исполнительный блок 2.Недостатком этого устройства является неточность автоматического управления силовыми трансформаторами по обеспечению минимума потерь активной энергии вследствие того, что эти потери зависят не только от токовой нагрузки, но и от уровня напряжения трансформаторной подстанции.Наиболее близким к предлагаемому является устройство для автоматического управления числом параллельно работающих силовых трансформаторов т-трансформаторной подстанции, содержащее блок измерения, в качестве которого использован блок преобразования тока и напряжения в сигнал суммарной полной мощности с входами для подключения соответственно на сумму токов трансформаторов подстанции и на напряжение подстанции, гп - 1 нуль-органов и логических элементов НЕ, два блока суммирования и исполнительный блок, причем выход блока преобразования подключен к первым входам нуль-органов, к вторым входам которых подключены входы задатчиков полной мощности, соответствующей режимам минимума активных потерь, выходы нуль-органов непосредственно подключены к 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 13,Недостатком известного устройства является неточность автоматического управления силовыми трансформаторами по обеспечению минимума активных потерь при больших скоростях изменения нагрузки трансформаторной подстанции, обусловленная тем, что выдержка времени на включение и отключение трансформаторов выбирается исходя из условия обеспечения минимума числа переключений при изменении нагрузки вблизи значений суммарной полной мощности, которые соответствуют режимам минимума активных потерь. Поэтому при большой скорости увеличения (уменьшения)нагрузки в пределах действия элементоввыдержки времени возможна работа силовых трансформаторов в зоне с повышеннымипотерями, так как величина выдержки времен. на включение или отключение фиксирована и не зависит от скорости изменениянагрузки.Кроме того, известные устройства содержат элементы выдержки времени, которыеимеют недостаточную надежность вследствие своей сложности.Цель изобретения - расширение функ 5 циональных возможностей путем повышенияточности работы устройства и повышениенадежности путем исключения элементов выдержки времени,Поставленная цель достигается тем, чтов устройство, содержащее блок преобразо 20 вания тока и напряжения в сигнал суммарной полной мощности, т - 1 нуль-органов,первые входы которых подключены к выходублока преобразования, вторые входы подключены к выходам задатчиков полной мощности, выходы непосредственно подключенык входам первого блока суммирования, т - 1логических элементов НЕ, выходы которыхнепосредственно подключены к входам второго блока суммирования, и исполнительныйблок, введены дополнительные нуль-органы,Зо первые входы которых подключены к выходублока преобразования, вторые входы которых подключены к выходам задатчиков полной мощности, а выходы подключены к логическим элементам НЕ, при этом выходыблоков суммирования непосредственно под 35 ключены к выходам исполнительного блока,На фиг, 1 изображены зависимости потерь активной мощности ( й Р) в трансформаторах от суммарной полной мощности(Ь ) при включенном одном (1 Т), двух (2 Т),40 трех (ЗТ) и четырех (4 Т) трансформаторах;на фиг. 2 (а и о) - суточные графикисуммарной полной мощности и работы силовых трансформаторов соответственно; нафиг. 3 - схема устройства; на фиг. 4 -временные диаграммы входных сигналов45 функциональных блоков устройства.На фиг. 1 абсциссы точек а, б, в представляют собой значения суммарной полноймощности 5 Ь, 5 в, которые соответствуютрежимам минимума активных потерь. Абсциссы точек 1 - 6 - значениям суммарной5" полной мощности, при которой происходитвключение (точки 2, 4 и 6) или отключение(1, 3 и 5) силовых трансформаторов. Этизначения используются в качестве опорныхсигналов в нуль-органах.На фиг. 2 а показан суточный графиксуммарной полной мощности (Б) линиирежимов минимума активных потерь (5,5 б, Я), линии опорных значений суммарнойЛогические элементы НЕ 8, 9 и 10 осуществляют операцию логического отрицания путем генерирования на выходе сигнала,полной мощности (Ь, Ь) и интервалы времени 1, 1, соответствующие точкам пересечения линий опорных сигналов полной мощности с кривой 5; на фиг. 2 б суточный график работы силовых трансформаторов, управляемых предлагаемым устройством.На фиг. 3 представлена принципиальная схема трансформаторной подстанции с указанием вторичных цепей трансформаторов тока и трансформатора напряжения, а также функциональная схема устройства, которая включает блок 1 преобразования тока и напряжения в сигнал суммарной полной мощности, нуль-органы 2 7 логические элементы НЕ 8, 9 и 10, блоки суммирования 11 и 12 и исполнительный блок. 13.На фиг. 4 представлены временные диаграммы выходных сигналов функциональных блоков, соответствующие работе устройства при суточном графике нагрузки, представленном на фиг. 2 а. Индекс выходного сигнала соответствует номеру функционального блока ( 1 в и д 1. задержки на включение и отключение соответственно).Блокосуществляет преобразование входных сигналов тока и напряжения подстанции в сигнал суммарной полной мощности й 5 . Принципиальная схема блока 1 может быть построена на принципе перемножения действующих (средних) или мгновенных значений тока и напряжения с. выполнением последующих операций по выделению сигнала полной мощности.Нуль-органы 2 7 выполняют операцию сравненияопорных сигналов Ь, Ь и текущих значений 1 полной мощности. Нуль- органы настраивают в режимах, удовлетворяющих следующим неравенствам:.х, =1 при 5.5,5,5,КЯ,5, Нуль-орган 2 1),х, = 0 при 5 в 55,5 з 5,кЯ 5,равного единице, при нулевом потенн,иалена входе и наоборот.Блоки суммирования 11 и 12 осуществляют сложение входных сигналов.Испол нительный блок 13 предназн ачен5 для преобразования входных управляющихсигналов с команды Включить и Отключить.Предлагаемое устройство работает следующим образом.1 О На 4-трансформаторной подстанции к выходу устройства подключены три трансфор матора, Допустим, что в исходном положении (1 = 0) включены все четыре трансформатора. При подаче на входы блока 1 сигналов суммарного тока и напряжения под 15 станции на выходе этого блока генерируетсясигнал Ю, соответствующий текущему значению полной мощности. Этот сигнал поступает на первые входы нуль-органов 2 - 7,которые осуществляют его сравнение с опор 2 О ными сигналами Я, ив соответствии с неравенствами (1) (6). В момент времени1=0, а также винтервалах 1 - 1, и 1, 1,звыходной сигнал блока 1 меньше опорныхсигналов, т. е. Я Ь) )-)1-ъ(фиг. 2), поэтому выходные сигналы блоков25 2 - 7 равны нулю, т. е. х=х=х=х=х==хр=О, Выходные сигналы блоков 8, 9 и 10соответственно равны единице, т, е. хв --= х -- х 1 -- 1. Эти сигналы поступают навходы блоков 11 и 12, которые осуществляют их сложение. На выходе блока 11 получается сигнал, равный нулю (х=О), а навыходе блока 12хц -- х +х +х, =хосоответствующий отключению трех трансформаторов (фиг. 4). Блок 13 вырабатываетуправляющее воздействие на отключениетрех трансформаторов (Увкл =0; Топ = хост)В интервалах времени 1 1, 1, 1, выходные сигналы блоков равны соответственнох=х=х=х=х,=О, Х =1; х -- 0; х ==хщг, Блок 13 вырабатывает управляющеевоздействие на отключение двух трансформаторов, но так как нет сигнала на включение второго трансформатора, то состояниетрансформаторов не меняется по сравнениюс предыдущим. В момент времени 1 (1,)появляется сигнал на включение одноготрансформатора, и с этого момента в работенаходятся два трансформатора и два трансформатора отключены. Дальнейшая работаустройства иллюстрируется временной диаграммой (фиг. 4) и графиком работы трансформаторов (фиг. 2 б). Как видно из фиг. 2 би 4, задержка на включение и отключениетрансформаторов определяется не тольковыбором значений опорных сигналов 3 - Я,но и скоростью изменения текущих значенийсуммарной и полной мощности,Реда кто Заказ 7 Л. Веселовская/42 ВНИИПИ Рос по делам 113035, Москва или ал ППП ПатСоставитель ОТехред И ВересТираж 613дарственного кизобретений иЖ - 35, Раушснт, г. Ужгород азная Корректор В Сининкая Подписное митета СССР открытии ая наб д 4/ ул. Проектна