Устройство для автоматического управления числом силовых двухобмоточных трансформаторов двухтрансформаторной подстанции

(56) Авторское свидетельство СССР йг 1119121, кл. Н 02,3 3/46, 1983.Авторское свидетельство СССР М 942201, кл, Н 02 ) 3/46, 1979.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГОУПРАВЛЕНИЯ ЧИСЛОМ СИЛОВЫХДВУХОБМОТОЧНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ ДВУХТРАНСФОРМАТОРНОЙ ПОДСТАНЦИИ (57) Изобретение относится к управлению режимами элементов энергосистем и предназначено для автоматического управления числом раздельно работающих силовых двухобмоточных трансформаторов двух- трансформаторных подстанций. Цель изобретения - уменьшение потерь активной мощности путем раздельного учета токОв нагрузок трансформаторов и определения минимума потерь мощности в трансформаторах. Управление числом раздельно работающих силовых двухобмоточных трансформаторов осуществляется при помощи устройства, реализующего алгоритм определения минимума потерь мощности в трансформаторах подстанции в смежных режимах ее работы и содержащего два преобразователя тока в напряжение 1 и 2, на входы которых поступает сигнал от датчиков тока нагрузки двух трансформаторов, а с выходов через первую и вторую цепочки из последовательно соединенных квадраторов 3,1, 4.1 и 5,1 и блоков умножения 3,2, 4.2 и 5.2. Сигналы, пропорциональные потерям мощности в первом и втором трансформаторах, поступают на первый и второй входы блока суммирования 7, а на третий вход поступает сигнал от задатчика параметра трансформатора 8, с выхода блока суммирования сигнал, пропорциональный потерям мощности в двух раздельно работающих трансформаторах, поступает на второй вход блока сравнения 9 для сравнения с сигналом, поступающим с выхода первой вычислительной схемы и пропорциональным потерям мощности в одном трансформаторе, причем на выходе блока сравнения (в зависимости от соотношения сравниваемых сигналов) получают нулевой или единичный дискретный управляющий сигнал, который непосредственно и через логический элемент НЕ 10 поступает на выходы элементов выдержки времени 11 и 12, где претерпевает временное смещение и поступает на вход исполнительного блока 13, вырабатывающего команду "Включить", "Отключить", 4 ил,каИзобретение относится к управле режимами элементов энергосистем и и назначено для автоматического управле числом раздельно работающих силовых д обмоточных трансформаторов двухтр форматорных подстанций. Цель изо активной мо токов нагруз ния минимум маторах,На фиг.1 определениябретения - уменьшение потерь щности путем раздельного учета ок трансформаторов и определеа потерь мощности в трансфорию едния вух- нспрэк ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР тавлены диаграммы для мического режима под 16442955 10 15 20 30 35 40 45 50 станции с двумя раздельно работающими двухобмоточными трансформаторами; на фиг.2 а - суточные графики нагрузок трансформаторов; на фиг,2 б - суточный график включения трансформаторов; на фиг, 3 - принципиальная схема устройства; на фиг.4 - временные диаграммы выходных сигналов функциональных блоков.Ка фиг.1 приведена линия граничного сочетания нагрузок раздельно работающих двухобмоточных трансформаторов, разделяющая зоны их экономичных нагрузок, которым соответствует минимум активных потерь в трансформаторах подстанции, Граничному сочетанию нагрузок трансформаторов соответствует равенство активных потерь в трансформаторе большей мощности (режим "а") и двух раздельно работающих трансформаторов (режим "б"), На фиг.2 а показаны суточные графики нагрузок трансформаторов, линии 1, 11, 111, И, соответствующие их граничному сочетанию, а также интервалы времени -ч, соответствующие совпадению граничных и фактических сочетаний нагрузок трансформаторов подстанции; на фиг.2 б - график работы трансформаторов 1 Т, 2 Т, которые управляются устройством (для случая настройки блоков выдержки времени на нуль). На фиг,З приведены принципиальная схема подстанции с двумя раздельно работающими трансформаторами с указанием вторичных цепей трансформаторов тока, к которым подключаются предлагаемое устройство и функциональная схема устройс 1- вакоторая имеет блоки 1,2 и реобразования тока в напряжение, вычислительные блоки 3 - 5, которые содержат квадраторы 3.1, 4.1, 5,1, блоки умножения 3.2,4.2, 5,2 и задатчики сопротивления трансформатора 1 Т З.З и трансформатора 2 Т 5.3, два сумматора б и 7, задатчик потерь холостого хода трансформатора 2 Т 8, блок сравнения 9, логический элемент НЕ 10, элементы выдержки времени 11, 12 и исполнительный блок 13, На фиг,4 показаны временные диаграммь 1 ВыхОДных сигналоВ (Х 9-Х 12) функциональных блоков устройства, показывающие его действие за интервалы суток 0 - ,- , си - и, и - и,в, которые соответствуютчередованио зоны экономических режимов работы подстанции, где Ьтв иЛто - уставки по времени на включение и на отключение соот Ветст Вен н О. Блоки преобразования 1,2 служат для преобразования сигналов токов нагрузки двух трансформаторов в напряжение (Х 12) 1 Р, Суммирующий блок б предназначен для суммирования сигналов пропорциональных токам нагрузки Х 6" (1-2). Квэдраторы 3.1, 4.1, 5.1 позволяют получить на выходе сигналы, пропорциональные квадрату входных сигналов этих схем (Хэ.1 -(1-2)2, Х 4.1" 1, Х 5.1 2 . а блоки умножения 3.2,4,2,5.2 - сигналы, соответственно, равные Хз.2- (1 - 2) Х 4,2 11,2 2 Х 5.2 2 . Величины сигналов, пропорцио 2нальные сопротивлениям трансформаторов 1 Т, 2 Т, устанавливаются задатчиками сопротивления 3,3 и 5.3 соответственно (Хз,з В 1, Х 5.з В 2), а сигнал, пропорциональный потерям холостого хода трансформатора 2 Т, устанавливается задатчиком 8 (Хв - Рс 2). Сумматор 7 предназначен для сложения поступающих нэ его входы сигналов Х 7 11 В 1 - 2 В 2 - РС 2), Блок сравнения 9 выполняет операцию сравнения двух аналоговых сигналов, пропорциональных потерям мощности в режиме работы одного трансформатора 1 Т Хэ,2 В 1(1 1-2) и потерям мощности в режиме раэд 2 ельной р 2 эботц двух трансформаторов Х 7(1 В 1 - 12 В 2 - РС 2). Блок сравнения выполняется на аналогово- дискретных устройствах и настраивается в режиме, удовлетворяющем следующим условиям;Х 9 = 1 Хз.2Х 7Х 9=0 Хз 2 Х 7Логический элемент НЕ 10 выполняет операцию логического отрицания путем ге-. нерирования на выходе дискретного сигнала, равного единице при нулевом потенциале входного сигнала и наоборот. Элементы выдержки времени 11, 12 предназначены для задержки на регулируемый интервал (618, Лсо) времени выходных сигналов управления. Исполнительный блок 13 преобразовывает входные управляющие сигналы в команды "Включить" и "Отключ ть".Устройство работает следующим образом.В определенный момент времени 1 включены раздельно два силовых трансформатора, При подаче на вход блока 1 сигнала тока нагрузки трансформатора 1 Т 1 ф), а на вход блока сигнала тока нагрузки трансформатора 2 Т 12(1), на выходах блоков 1,2 получают напряжения, пропорциональные этим токам, которые в блоке 6 суммируются, Сигнал, пропорциональный сумме токов нагрузки трансформаторов Хб, а также сигналы, пропорциональные токам нагрузки трансформаторов Х 1 и Х 2, поступают на входы вычислительных блоков 3 - 5, где над ними производятся арифметические действия (возведение в квадрат и перемножение с сигналом, пропорциональным сопротивлению соответствующего трансформатора), С выхода блоков 4,5 и 8 сигналы поступают наблок 7, где происходит их сложение, С выхода блока 7 сигнал, пропорциональный величине ( 1 й + 2 Р 2 + Рсг), поступает на вход блока 9, который осуществляет его сравнение с сигналом Хз пропорциональным величине (1+ 2) й. В интервале вре 2мени 0-т 1. 1-и, ч-тра (см. фиг.2) сигнал Хз.2 меньше сигнала Хт, поэтому в соответствии с системой неравенств выходной сигнал блока 9 равен нулю (Хэ = 0). При нулевом потенциале входного сигнала логический элемент НЕ 10 на выходе генерирует дискретный сигнал 1 (Х о = 1), соответствующий отключению одного трансформатора. В элементах 11, 12 эти сигналы претерпевают временное смещение и с выхода исполнительного блока 13 на подстанцию воздействует управляющий сигнал на отключение одного трансформатора и последующее включение секционного выключателя (Удкд, 1), При росте нагрузки подстанции 5 или 312, т.е. когда (1+2) В 1 (1 Й 1 2 Вг+Рсг) интервалы времени -т, 1 - у в соответствии с системой неравенств на выходе блока сравнения 9 генерируется дискретный сигнал Хэ = 1, соответствующий включению другого трансформатора, а на выходе блока 10 Х 1 о = О. Претерпев временное смещение в элементах 11, 12, эти сигналы попадают на вход исполнительного блока 13, с выхода которого управляющий сигнал воздействует на включение другого трансформатора и последующее отключение секционного выключателя. Управляющий сигнал на включение другого трансформатора может поступить и от устройств защиты трансформатора от перегрузки в случае, если длительность и величина тока нагрузки трансформатора превышаетдопустимые значения (см. фиг.1) линия допустимой нагрузки одоп вместе с линией граничного сочетания нагрузок трансформаторов разделяют зоны экономической работы подстанции),Использование в предлагаемом устройстве двух преобразователей тока в напряжение, трех вычислительных блоков, задатчиков сопротивлений трансформаторов и потерь холостого трансформатора 2 Т, двух сумматоров позволяет с высокой точ 10 15 20 25 30 35 40 45 50 ностью реализовать алгоритм определения . граничного сочетания нагрузок раздельно работающих двухобмоточных трансформаторов с последующим указанием экономичных режимов их работы, отвечающих минимуму потерь активной мощности и характеризующихся рвзличным числом включенных трансформаторов.Формула изобретения Устройство для автоматического управления числом силовых двухобмоточных трансформаторов двухтрансформаторной подстанции, содержащее блок преобразования, соединенный с датчиком тока нагрузки трансформатора, сумматор, блок сравнения, выход которого соединен с логическим элементом НЕ, два элемента выдержки времени, выходы которых соединены с входами исполнительных блоков, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения потерь активной мощности путем раздельного учета токов нагрузок трансформаторов и определения минимума потерь мощности и в трансформаторах, оно снабжено вторым блоком преобразования, подключенным к датчику тока нагрузки второго трансформатора, тремя квадраторами, тремя блоками умножения, на входы которых включены задатчики сопротивления трансформаторов, вторым сумматором, к входу которого подключен задатчик потерь холостого хода трансформаторов, причем блоки преобразования выполнены с функцией преобразования тока в напряжение, выходы первого блока преобразования соединены через первый сумматор с первым квадратором и непосредственно с вторым и третьим квадратором соответственно, выходы второго блока преобразования соединены с первым сумматором и с третьим квадратором, выходы трех квадраторов соединены с входами трех блоков умножения соответственно, выходы первого блока умножения непосредственно, а второго и третьего через второй сумматор подключены к входам блока сравнения, второй выход которого соединен с элементом выдержки времени, а выход логического элемента НЕ соединен с входом второго элемента выдержки времени.1644295 0 орректор Т. Палий Т. Шагова Заказ 1465 Тираж 336 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 бинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 оизводственно-издательски оставите ехред М. О. Наказнаягентал