Устройство для автоматического управления числом параллельно работающих силовых трансформаторов двухтрансформаторной подстанции

,К СЗИДЕТ К АВТОР тора ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ ОПИСАНИЕ ИЗОБР(56) Авторское свидетельство СССР У 942201, кл, Н 02 1 3/46, 1980,Авторское свидетельство СССР У 1127042,кл. Н 02 3 3/46, 1983.(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ЧИСЛОМ ПАРАЛЛЕЛЬНО РАБОТАЮЩИХ СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТО - РОВ ДВУХТРАНСФОРМАТОРНОЙ 11 ОДСТАНЦИИ содержащее счетчик энергии с импульс ным датчиком и с входами для подключения на напряжение подстанции и на ток нагрузки одного трансформатора, связанный со счетчиком импульсов со счетным и нулевым входами, два выхода которого подключены к единичным входам триггеров, выход первого триггера непосредственно, а второго через логический элемент НЕ подключен к первым входам логических элементов И, выходы которых подключены к входам исполнительного блока, при этом нулевые входы счетчика импульсов и триггеров и вторые входы логических 801185492 А лементов И подключены к выход задатчика цикла, о т л и ч а ю щ е с я тем, что, с целью повьппения н дежности путем выравнивания времениработы силовых трансформаторов, оноснабжено вторым счетчиком энергии симпульсным датчиком и с входами дляподключения на напряжение подстанциии на ток нагрузки второго трансформатора, блоком переключений, тремя триггерами, источником сигнала установкив исходное состояние, а логическиеэлементы И выполнены трехвходовыми,причем выходы счетчиков энергии подключены к входу счетчика импульсовчерез блок переключения, выходы логических элементов И подключены к счетным входам третьего и четвертого триггера, выходы которых подключены к входам исполнительного блока, нулевые входы третьего, четвертого и пятого триггеров и блока переключения подключены к источнику сигнала установки в исходное состояние,единичный и нулевой входы пятоготриггера подключены к выходам логических элементов И, а его выходыподключены к третьим входам логических элементов И, а управляющий входблока переключения подключен к выходу логического элемента И в канале отключения силового трансформа-Изобретение относится к управлению режимами элементов энергосистем и предназначено для автоматического управлениячислом параллельно работающих силовыхтрансформаторо двух-, 5трансформаторных подстанций с цельюподдержания режима минимальныхпотерь.Цель изобретения - повышение надежности путем выравнивания времениработы силовых трансформаторов поднагрузкой.На фиг. 1 приведена блок-схемавыполнения устройства; на фиг, 2 -график нагрузки подстанции и диаграм мы работы силовых трансформаторов;на фиг. 3 - диаграммы выходных сигналов функциональных блоков устройства.На фиг. 1 представлена принципиальная схема трансформаторнойподстанции с указанием вторичных цепей трансформаторов тока и напряжения, а также функциональная схемаустройства, которая включает счетчики энергии 1 и 2 с импульсными датчиками, счетчик импульсов 3, триггеры 4 - 8, логические элементы НЕ 9 иИ 10, 11,исполнительный блок 12, задат1 йк цикла 13, блок переключения 14и источник установки исходного состо яния 15.На фиг. 2 представлен график нагрузки подстанции (Ь г), линия режима минимума потерь (Б), моменты переключений трансфоРматоРов (1..15) 35и диаграммы работы силовых трансформаторов 16 и 17.Для блока переключения 14 указанысостояния, соответствующие подключению первого (1 Х) и второго (2 Х) счетОчиков энергии и счетчику импульсов 3,На фиг. 3 представлены диаграммывыходных сигналов блоков 10, 11, 12,6, 7 и 8.Счетчики энергии 1 и 2 преобразуют входные величины тока нагрузки трансформаторов 16 и 17 и напряжения подстанции с помощью импульсных датчиков в последовательностиимпульсов. Количество импульсов, 50вырабатываемых датчиком за определенное время, пропорционально нагрузкетрансформатораСчетчик импульсов 3 имеет счетныйи нулевой входы и два выхода. К 55счетному входу подключен выход датчика счетчика энергии 1(2), нулевойвход предназначен для возврата счетчика в исходное состояние. На первомвыходе появляется импульс при достижении количества входных импульсоввеличины, соответствующей мощностиЯщ, т,е. мощности, соответствующейрежиму минимума потерь,На втором выходе счетчика 2 появляется импульс при достижении количества входных импульсов величины,соот-ветствующей Б/2, т.е, мощности,приходящейся на один трансформаторпри включенных двух трансформаторахпри нагрузке подстанции, соответству.ющей режиму минимума потерь.Триггеры 5 и 4 предназначены дляфиксации выходных импульсов, вырабатываемых счетчиком 2. Импульсы свыходов счетчика 2 поступают на единичные входы, и на выходе триггераформируется выходной сигнал. Нулевойвход триггера предназначен для возврата его в исходное (нулевое) состояние.Логический элемент НЕ 9 осуществляет операцию логического отрицанияпутем генерирования на выходе сигнала, равного единице, при нулевомпотенциале на входе и наоборот;Логические элементы 10 и 11генерируют на выходе сигнал, равныйединице, при одновременном наличиина всех входах единичных потенциалов, и сигнал, равный нулю, во всехдругих случаях,Исполнительный блок 12 предназначен для преобразования входных управляющих сигналов в команды "Включить"и "Отключить", по которым осуществляется соответственно включение иотключение силовых трансформаторов 16 и 17 под нагрузку.Задатчик цикла 13 управляет работой элементов 3, 4, 5, 10 и 11.Триггеры 6 и 7 предназначены для распределения сигналов "Включить" и "Отключить" поочередно на выключатели силовых трансформаторов 16 и 17.При поступлении на счетный вход триггера. сигнала, поочередно на каждом из двух его выходов появляется импульс, который исполнительным блоком 12 преобразуется в соответствующую команду.Блок переключения 14 предназначен для подключения к блоку измерения выхода счетчика энергии того силового трансформатора, который11854 30 остается в работе после выполненияочередной команды "Отключить".Этотблок может быть выполнен в видетриггера, счетный вход которогоподключен к выходу логического элемента И 11 в канале отключения силового трансформатора, а к выходутриггера подключен исполнительныйэлемент, например двухпозиционноереле, который осуществляет подклю Очение выхода соответствующего счетчика энергии к входу блока измерения. Нулевой вход блока 14 служитдля установки блока в исходное сос. -тояние. 15Нулевые входы элементов 6, 7,14 и 8 подключены к источнику сигнала установки в исходное состояние через кнопку 15, нажатием которой устройство приводится в исходное состояниеТриггер 8 предназначен для исключения ложных срабатываний устройствапри нагрузке одного силового трансформатора менее Б/2 при включенном одном 25трансформаторе и нагрузке более Бпри включенных двух трансформаторах.Устройство работает следующим об, разом.На двухтрансформаторной подстанции установлено два трансформатора16 и 17. Нагрузка подстанции изменяется в соответствии с графиком нафиг. 2. Первым включается трансформатор 16. После подачи напряжения пи35тания на устройство в момент временинажатием кнопки 15 на нулевыевходы элементов 6, 7, 14 и 8 подается сигнал, который приводит эти элементы в нулевое состояние, котороесоответствует наличию единичногонапряжения на первом выходе элемента 6 (" Включить" 16), на второмвыходе элемента 7 (" Отключить" 17),на первом выходе элемента 8 и подключает блоком 14 выход счетчикаэнергии 1 к счетчику импульсов 3. Навтором выходе элементов 6 (" Включить17), 8 и первом выходе элемента 7(" Отключить" 16) сигнала нет. Поэтому исполнительным блоком 12 формируются команды на включение под нагрузку трансформатора 16 и отключение 17.Так как в промежутке времени,нагрузка трансформатора 16О 1 55находится в пределах Б 7 8 7 Б сф,сигнал управления появляется толькона выходе Х (2) блока измерения,3 92 4что приводит триггер 5 в единичноесостояние. Элемент НЕ 9 подает наодин из входов элемента И 11 нулевой сигнал, что не вызывает никакихизменений в состоянии элементов 11,8, 10, 6, 7, 14 и 12.В момент времени С, когда нагрузка трансформатора 16 станет меньше82, на втором выходе Х (2) счетчика импульсов 3 сигнал также будетотсутствовать, что приводит триггер5 в нулевое состояние, а на выходеэлемента НЕ 9 появляется единичныйсигнал, который поступает на входэлемента, на второй вход элемента 11поступает сигнал от задатчика 13нотак как на третий вход элемента 11поступает сигнал Х (2). = О измене-1 эния состояния элемента И 1 не происходит и переключений в схеме не будет.В промежутке времени .С - й 2 работа схемы не изменяется по сравнению с работой в момент времени ВРабота схемы в промежутке времени С - й 5 аналогична работе вмомент времени СВ момент времени С .нагрузка ,трансформатора становйтся равной 8и на первом выходе счетчика импульсов3 Х 5(1) появляется сигнал, которыйприводит триггер 4 в единичное состояние. Сигнал с выхода триггера 4поступает на вход логического элемента И 10,На второй вход поступает сигналот задатчика 13, а на третий входпоступает сигнал с первого выходатриггера 8 Х(1), что приводит логический элемент 10 в единичноесостояние. Триггер 6 изменит своесостояние: единичный потенциал поясняется на втором выходе Х(2)(" Включить" 17), а на первом выходе сигнал будет равен нулю. Триггер 7 своего состояние не изменит. Сигнал с выхода элемента 10 поступает на единичный вход триггера 8 и переводит его в единичное состояние, которому соответствует единичный потенциал на втОром выходе Хв(2) и нулевой на первом. Блок переключений 14 своего состояния не изменит. Исполнительным блоком 12 при поступлении сигнала Х(2) будет сформирована командаВ промежутке времени С-в работе находится трансформатор 17, Работа устройства аналогична работе в промежутке времени г, -. В момент времени С работа схемы аналогична работе в момент С с той разницей, что под нагрузку подключается трансформатор 16. 45 Трансформатор 17 будет включен под нагрузку.В промежуток времени С - С, в .работе находятся оба трансформатора. Нагрузка подстанции не превьппает 2 Б , т.е. на каждый трансформатор приходится нагрузка Б ) ББ/2 и работа схемы аналогична работе в период Сб или С 2 - Сз0В момент времейи С нагрузка подФстанции снижается до величины Бо т,е. на один трансформатор приходится нагрузка Бс,/2. Сигнал не будет появляться ни на одном из вы1ходов счетчика импульсов 3. В результате на первый вход элемента 11 поступает сигнал от элемента 9, на второй вход от задатчика 13, а на третий - с второго выхода триггера 8. 20В результате на выходе элемента 11 появляется импульс, который изменяет состояние триггера 7, т.е. на первом выходе триггера 7 появляется единичный сигнал, а на втором - ну левой. Триггер 6 своего состояния не изменяет. Сигнал с выхода элемента 11 поступает на нулевой вход триггера 8 и приводит его в состояние, соответствующее единичному 30 потенциалу на первом выходе Х(1) и нулевому на втором выходе Х 2).Блок переключения 14 изменяет свое состояние, подключив к входу счетчика импульсов 3 выход второго счетчика энергии 2 и отключив выход счетчика энергии 1.Исполнительным блоком 12 при поступлении сигнала Х(1) будет сформирована кОманда Отключить 16. 40 Трансформатор 16 будет отключен. В промежуток временикогда нагрузка подстанции находится в пределах 2 ББ ) Б, т.е. нагрузка одного трансформатора будет находиться в пределах Б)Б э Б/2, что соответствует режиму работы в промежуток времени С - С или 3 С 4 еВ момент времени 1нагрузка подстанции превышает 2 Б , а нагрузка одного трансформатора превышает Бщ. На первом выходе счетчика импульсов 3 появляется импульс, который приводит триггер 4 в единичное состояние и на первый вход элемента будет подан сигнал. На второй вход поступает сигнал от задатчика 13, но так как на третий вход сигнал подан не будет, на выходе элемента 10 сигнал будет отсутствовать. Следовательно в проме жуток времени - с схема своего состояния не меняет.Такое состояние схемы сохранится до момента времени С, когда нагрузка подстанции снижается до величины Б . В этот момент работа схемы аналогична работе в момент времени с той разнице, что отключен будет трансформатор 17 и к счетчику импуль сов 3 будет подключен выход первого счетчика энергии 1.В промежуток времени 8- С схема работает точно также, как и в и- СМомент времениполностью соотЭветствует моменту, а й - моменту1 От.е. цикл работы устройства повторяется.Таким образом, триггеры 6 и 7 обеспечивают поочередное включение и отключение силовых трансформаторов, что обеспечивает примерно равное время работы трансформаторов под нагрузкой и одинаковое число операций включения-отключения каждого трансформатора. Триггер 8 обеспечивает правильную работу устройства при нагрузках подстанции менее Бд/2 и более 2 Б.1185492 ф;р ь О. НакКузьма Ко ректор В.Бутяга писное омитета ССоткрытий ая наб,илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 едактор В. аказ б 385/ ВНИИ 11303 Тираж б 19Государственногоелам изобретенийМосква, И, Рауш