Устройство для управления режимом работы трансформаторов

"Электрические станУ 4, с, 86-88,5 ьство СССР /04, 1958. ции". 1972,ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИД(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ. УПРАВЛЕНИЯ РЕЖИМОМ РАБОТЫ ТРАНСФОРМАТОРОВ, со держащее измерительный орган, состоящий из датчиков тока нагрузки, подключенных через суммирующий элемент к пороговому элементу, входы которого через первый и второй элементы звдержки времени соединены с блоком управления переключением выключателей трансформаторов, о тли чающ е е с ятем, что, с целью повышения надежности и экономичности, путем равномерной эксплуатации электрооборудования по мощности и времени, блок управления переключением выключателей трансформаторов выполнен в виде автоматического транспозитора, содержащего два входных 1 К-триггера, четыре выходных 1 К-триггера, четыреусилителя мощностй й их повторители, один элемент ИЛИ, повторитель установки триггеров в нуль, третий, чет,вертык и пятый элементы задержки времени, реле аварийного отключения трансформаторов, повторители положения выключателей трансформаторов, при этом, выходы первого и второго элементов задержки времени соединены с тактовыми входами входных триггеров, прямой выход первого входного триггера соединен со вхо(5 рН 02 Р 13/00 Н 02 Л 3/4 дом элемента ЦЛИ, а его инверсный выход соединен с тактовыми входами первого и второго выходных триггеров, прямой выход второго входного триггера соединен с тактовым входом третьего выходного, триггера, а его инверсный выход соединен с тактовым входом четвертого выходного триггера, прямые выходы выходных триггеров соединены со входами усилителей мощности и со входами элемен та ИЛИ, замыкающие контакты усилителей мощности соединены соответственно с повторителями усилителей мощностиконтакты которых включены в цепи управления выключателями трансформаторов, выход элемента ИЛИ , соединен с входом повторителя установки триггеров в нуль, выход которого соединен с шиной питания, замы з кающие блок-контакты выключателей первого и второго трансформаторов соединены последовательно с третьими четвертым элементом задержки време ни, соответственно замыкающие контакты третьего элемента времени под ключены в цепи 1-входов второго и четвертого выходных триггеров,1замыкающие контакты четвертого элемента времени подклюепы в цеди1-входов первого и третьего выходныхтриггеров, замыкающий контакт повторителя установки триггеров в "0"соединен с пятым элементом задержкивремени, замыкающий контакт котороговключен между шиной питания и установочными входами первого входноготриггера и выходных триггеров, размыкающие блок-контакты выключателейпервого трансформагора соединены параллельно между собой и последовательно с параллельно соединенными размьг кающими блок-контактами второго трансформатора и с реле аварийного отклю 1197034чения трансформаторов, проскальзывающий кон гакт которого включен вцепь тактового входа первого входного триггера.Изобретение относится к электротехнике, к устройствам для управле-, ния режимов работы электрических преобразователей энергии, предназначено для двухтрансформаторных подстанций в области электроснабжения народного хозяйства, а также может быть использовано для управления режимов работы прочих, параллель" но включенных преобразователей энергии.Цель изобретения - повышение надежности и экономичности путем равномерной эксплуатации электрооборудования по мощности и времени.На фиг. 1 представлена однолинейная схема двухтрансформаторной подстанции; на фиг, 2 - структурная схема устройства для управления режимом работы трансформаторов; на фиг.3 - принципиально-логическая схема автоматического транспозитора.Двухтрансформаторная подстанция состоит иэ трансформаторных выключателей 1 - 4, секционного выключателя 5, датчиков 6 и 7 тока.В режиме оптимазиционных переключений трансформаторов подстанция работает следующим образом.Если в работе находится первый трансформатор ТР выключателиР1, 2 и 5 включены, а выключатели 3 и 4 отключены.С увеличением нагрузки по уровню минимума потерь мощности в работу вводится второй трансформатор Тр.2 при этом включаются выключатели 3 и 4, а выключатель 5 отключается.С уменьшением нагрузки по уровню минимума потерь мощности из работы выводится Тр.1, при этом отключаются элементы 1 и 2, аэлемент 5 включается, .в работе находится Тре 2В процессе эксплуатации подстанции Тр.1 и Тр.2 поочередно включают" ся и выключаются по следующему алгоритму: Тр.2-Тр.2+Тр.1- Тр.1 Тр.1++Тр.2-фТр.2+Тр.1- Тр. и т.д.устройство для управления режимом работы трансформаторов состоит(фиг. 2) из суммирующего элемента8, порогового элемента 9, элементов10 и 11 задержки времени и автоматического транспозитора 12, при этомна входе устройства соединено с дат- Очиками 6 и 7 тока, а на выходе - сповторителями усилителей 13-16 мощности, выполняющими команды автома-;тического транспозитора на поочередные переключения трансформаторовпо рабочим каналам включения 17 и 5 .отключения 18.Устройство для управления режимом работы трансформаторов работаетследующим образом.Изменяющийся сигнал обратнойсвязи Х пропорциональный мощносОС. фти нагрузки трансформаторов Тр.1 иТр.2, снимается с элементов 6 и 7и поступает на суммирующий элемент8, где суммируется, затем, преобраэаванный, поступает на пороговыйэлемент 9, где сравнивается с заданным сигналом Х , пропорциональнымминимальному уровню потерь мощности при работе одного или двух трансформ,ровС увеличением нагрузки при .ХХ пороговый элемент 9 сраОСбатывает и дает сигнал первому элементу 1 О задержки времени на включе ние резервного трансформатора, также с уменьшением нагрузки приХ с Х срабатывает пороговыйэлемент 9 и дает сигнал второму0 А," аДэлементу 11 задержки времени на от" 40 ключение одного из трансформатбров,при этом элементы 10 и 11 предназначены для задержки переключениятрансформаторов при кратковременныхбросках нагрузки.45 С элементов 10 и 11 си гналы на пере-,ключения трансформаторов поступают на34 4уровень в зависимости от положенияэлементов 35 и 36 на управляющихвходах 1 элементов 21 и 23, 22 и24, либо единичный, либо нулевойуровень в зависимости от положениязамыкающих контактов 48 и 49 элементов 31 и 32.Автоматический транспозиторготов к работе и находится в режимеожидания.Если автоматический транспозиторвключен при одном работающем Тр.1,тогда в сработанном положении окажется элемент 31, а его замыкающий контакт 48 замкнут в цепи управляющихвходов 1 элементов 22 и 24,Поеле прихода сигнала на включение резервного трансформатора отпроскальзывающих контактов 38 элемента 10 на тактовый вход С элемента 19, последний опрокидывается иустанавливается в единичное состояние.По срезу сигнала из единичного сос-стояния в нулевое на тактовом входе С сприсутствием единичного уровня науправляющем входе 1 элемента 22,последний опрокидывается и устанавливается в единичное состояние, приэтом элемент 21 не срабатывает иостанется внулевом состоянии, таккак на его управляющем входе 1 от-сутствует единичный уровень (замы-.кающие контакты 49 элемента 32 разомкнуты).Срабатывание элемента 22 вызываетсрабатывание элемента 26, которыйсвоими замыкающими контактами 41вызывает срабатывание элемента 14и далее по каналу 17 воздействиемна элементы 3 и 4 включается Тр.2.Включение Тр. 2 вызывает замыкаюпих блок-контактов 46 и 47 элементов 3 и 4 и срабатывание элемента32, который замыкает свои замыкающие контакты 49 в цепи управляющихвходов 1 элементов 21 и 23 и подаетна них,единичный уровень.Появление на выходах С элементов 19 и 22 единичного уровня вызы-,вает действие схемы автоматическойустановки в нулевое состояние элементов 19, 21 - 24, состоящей изэлементов 29, 34 и 33, при этомпоследний своими замыкающими контактами 50 подключает к нулевойне асинхронные входы Га элементов 19, 21 - 24, отчего сработанные элементы 19 и 22 возвратятся 20 3 11970аЬтоматический транспозитор 12, вкотором отрабатывается указанныйоптимальный логический алгоритмдля поочередного вывода в резервтрансформаторов, который исполняется повторителями усилителей 13-16мощности по каналам 17 и 18 с воздействием на элементы 1 - 4.Питание устройства осуществляется с помощью уровней напряжения ОП, УАвтоматический транспозитор(фиг 3) 12 состоит из входных1 К-триггеров 19 и 20, выходных1 К-триггеров 21 - 24, усилителей25 - 28 мощности, элемента ИЛИ 29,реле 30 аварийного .отключения трансформаторов, третьего четвертогои пятого элементов 31 - 33 задержкивремени, повторителя 34 установкитриггеров в нуль, двух двухштифтовых с фиксацией и механической блокировкой кнопок 35 и 36 и одной одноштифтовой с самовозвратом кнопки37. При этом на входе автоматическийтранспозитор 12 соединен с проскальзывающими контактами 38 и 39 элементов 10 и 11 задержки времени вканалах рабочего включения и отключения и одним каналом аварийноговключения трансформаторов,. а на выходе автоматический трансформаторсоединен с помощью замыкающих контактов 40 -43 усилителей 25-28 мощности с катушками повторителей усилителей 13 - 16. Пуск автоматическоготранспозитора 12 осуществляется подачей в его схему уровней напряженияИ 1 и И 2 с присутствием. уровня И.)в любом режиме работы трансформаторов в работе Тр. или Тр. 2, илиоба Тр. 1 и Тр. 2), при этом сраба,тывает элемент 31 или 32, или обаот действия замыкающих блок-контактов 44 и 45 или 46 и 47, или всех44"47 элементов 1 - 4, первый входной 1 К-триггер 19 и выходные 1 Ктриггеры 21 - 24 в нулевом. состоянии,второй входной 1 К-триггер 20 в любомсостоянии допустим, в нулевом , натактовых входах С элементов 21 и22 единичный уровень, на тактовомвходе С элемента 23 нулевой уровень,на тактовом входе С элемента 24 единичный уровень, на управляющихвходах 1 и К элемента 19 постоянноединичный уровень, на управляющихшнвходах 1 и К элемента 20 либо постоянно единичный уровень, либо нулевой50 55 Ф 19в исходное нулевое состояние, азадержка времени на включение замыкающих контактов 50 составляет1 - 2 с и необходима для надежнойдлительности импульсов на катушкахэлементов 1 - 4.Подстанция находится в двухтрансформаторном режиме работы, а автоматический транспозитор переходитв режим ожидания.. Аналогично действует автоматический транспозитор, если бы онбыл включен при одном работающемТр. 2.После прихода сигнала на отключение одногоиз трансформаторов отпроскальзывающих контактов 39 элемента 11 на тактовый вход С элемента 20 последний опрокидываетсяи. уровни на его выходах Я и Яменяются на противоположные ( ранеепринято, что элемент 20 произвольно находится в нулевом состоянии, аэто означает, что с приходом сигналана его тактовый вход С, на его выхо-,де Я единичный уровень сменился нулувым).,По срезу сигнала из единичногосостояния в нулевое на тактовомвходе С с присутствием единичногоуровня на управляющем входе 1 элемента 24 последний опрокидывается иустанавливается в единичное состояние.Срабатывание элемента 24 вызывает срабатывание элемента 28, который своими замыкающими контактами43 вызывает срабатывание элемента16 и далее по каналу 18 воздействиемна элементы 1.и 4 отключается Тр. 2.Отключение Тр. 2 вызывает размыканне замыкающих блок-контактов46 и 47 элементов 3 и 4 и отпуекание элемента 32, которЫй размыкаетсвои замыкающиеся контакты 49 в цепи управляющих входов 1 элементов21 и 23 и снимает с них единичныйуровень. Появление на выходе Я. элемента 24 единичного уровня вызывает действие схемы автоматической установки в нулевое состояние элементов 19, 21 - 24 и по известному принципу Действия сработанный элемент 24 возвратится в исходное нулевое состояние;Подстанция находится в одно- трансформаторном режиме работы,7034 Ь включен Тр. 1, а автоматическийтранспозитор переходит в режим ожидания. Первоначальный сбой в алгоритмережимных переключений (он намеренно описан) вполне естественен, таккак автомат не может знать (и недолжен) при каком из работающихтрансформаторов он включен в работу О (по алгоритму должен отключиться. Тр. 1), Между тем в этом и заключаются адаптивные, свойства автома 1та, так как задачей его являетсяпоочередное отключение трансформато ров, которую он и выполняет послепервого возможного сбоя, завиаящего"от неопределенного состояния элемента 20.Допустим, что автоматический 20 транспознтор включен при двух работающих трансформаторах Тр.1 и Тр., 2и теперь после прихода сигнала наотключение одного из трансформаторовотключен может быть любой Тр. 1 25 или Тр. 2 и зависит это от неопределенного состояния элемента 20В случае аварийного отключенияодного, оставшегося в работе, трансформатора Тр. 1 или Тр, 2 втдрой Зо трансформатор Тр. 2 или Тр. 1 включают немедленно по каналу аварийного включения, при этом собираютсхему, состоящую.из размыкающихсяблок-контактов 51 - 54 элементов 351 - 4 и элемента 30 с его проскальзывающими контактами 55 в каналеаварийного включения и становитсяпонятной задержка времени элементов31 и 32 на размыкание их замыкающихся контактов 48 и 49: необходимоподдержать на некоторое время (до1 с) единичный уровень на управляющихвходах 1 элементов 21 и 22 дляпрохождения импульса аварийного 45 включения В процессе эксплуатации двух- трансформаторной подстанции может возникнуть необходимость, чтобы в резерве был только Тр, 1 или Тр. 2.Эта необходимость предусмотрена схемой автоматического транспозитора (и может быть легко ликвидирована, если ею будут злоупотреблять), применением элементов 35 и 36, а также элемента 37.В любом режиме работы подстанции при нажатии элемента 35 элемент 20 отключается от источника питания иотключающий импульс от проскальзьгвающих контактов 39 элемента 11 непосредственно поступает на тактовыйвход С элемента 23. Теперь автоматический транспозитор меняет свойалгоритм действия и в работе находится Тр, 2, в резерве - Тр. .1,а при нажатии элемента 36 в работенаходится Тр. 1 и в резерве - Тр, 21197034Одновременное или последовательное по времени нажатие элементов 35 и 36 исключено, при этом с помощью элемента 37 производится расфиксация элементов 35 и 36 в исходное состояние.Останов автоматического транспозитора осуществляется снятием уров, ней напряжения 0 и 01197034Физ.ЮВНИИПИ Заказ 7574/56 Тираж 645 Подаиси Филиал ППП фПвтеитфф, г. Уигород, уа. Ороектиеа