Устройство для автоматического регулирования напряжения на шинах подстанции Советский патент 1983 года по МПК H02J3/12 

:цикла переключения ведущего тра.нс:форматора подключен к третьему входу автоматического регулятора напряже:ния, выход Прибавить автоматического регулятора напряжения через повторитель подключен к первым вхо- :дам приводов всех трансформаторов и к второму входу элемента фиксации .направления переключения каждого iведомого трансформатора, образуя четвертый вход блока управления ве:домого трансформатора, выход Убa; зить .автоматического регулятора

напряжения через повторитель подключен к вторым входам приводов всех трансформаторов и к третьему входу элемента фиксации направления переключения каждого ведомого трансформатора, образуя пятый вход блока управления ведомого трансформатора, второй выход привода ведомого трансформатора подключен к входу датчика положения, а выход привода ведущего трансформатора подключен к входу элемента контроля начала и окончания цикла переключения ведущего трансформатора.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ НА ШИНАХ ПОДСТАНЦИИ под нагрузкой, содержащее ведсяиые и ведуищй параллельно включенные трансформаторы, автоматич ческий регулятор напряжения, измерительный вход которюго через измерительный трансформатор подключен к шинам подстанции, датчики положения и приводы трансформаторов, повторитель сигнала ПрФгбавить, повторитель сигнала Убавить , отличающееся тем, что, с це;1ью повышения надежности работы при регулировании разнотипными трансформаторами , имекицими различное число и величины ступеней регулирования, оно снабжено элементом контроля начала ,и окончания цикла переключения ведущего трансформатора и блоками управления ведомыми трансформаторами, каждый из которых содержит повтори- таль запрещенных положений, повторитель разрешенных положений, элемент) контроля начала и окончания цикла переключения и элемент фиксации направления переключения, при этом первый выход повторителя запрещенных положений подключен к первому входу элемента контроля начала и окончания цикла переключения, второй выход повторителя запрещенных положений подключен к первому входу Элемента фиксации направления переключения. первый выход элемента контроля начала и окончания цикла переключения подключен к выходу повторителя разрешенных положений, образуя первый выход блока управления ведомь трансформатором, первый выход привода ведомого трансформатора подключен к второму входу элемента контроля начала и окончания цикла переключения ведомого трансформатора, образуя первый вход блока управления ведомым трансформатором, первый выход датчика положения подключен к входу повторителя запрещенных- положений, образуя второй вход блока управления ведомым трансформатором, второй выI ход датчика положения подключен ко входу повторителя разрешенных поло(Л жений, образуя третий вход блока управления ведомым трансформатором, выход Прибавить элемента фиксации направления переключения подключен к первому входу привода ведомого транс- с форматора, образуя второй выход блока управления ведомого трансформатора, выход Убавить элемента фиксации направления переключения подключен со to к второму входу привода ведомого трансформатора, образуя третий выход блока управления ведомого трансформаел тора первые выходы блоков управления to to ведомых трансформаторов соединены между собой и с первьв выходом элемента контроля начала и окончания цикла переключения ведущего трансформатора и подключены к первому входу автоматического регулятора напряжения, второй выход элемента контроля начала и окончания цикла переключения ведущего трансформатора подключен к последовательно соединен ным элементам контроля начала и окончания цикла переключения ведомых грансфориаторов, которые подключены к второму входу автоматического регулятора напряжения, третий выход элемента контроля нагчала и окончания

Изобретение относится к автомати ческому регулированию йапряжения ь электрических сетях и может быть использовано на электроподстанциях для автоматического регулирования напряжения разнотипными параллельно Ъключенными трансформаторами с регулированием под нагрузкой (.РПН ), Известен автоматический регулятор напряжения для силовых транс-, форматоров, содержащий тракт регулирования, .состоящий из датчика тока, переключателя входов,, сумматора элемента,изменения .зоны, элемента изменения уставки, измерительного . органа и двух каналов управления, которые выполнены на интеграторах, .элементах вьщержки времени и выход:ных реле, блок управления и контрол и Генератор тактовых импульсов.. Бло управления и контроля включает в. себя элемент переключения входов, элемент фиксации дополнительного па раметра, элемент контроля исправнос ти регулятора и элемент контроля ис правности электроприводов. Для упра ления однотипными и разнотипнн1ли (в часности длительности переключения устройств РПН) электроприводами генератора выполнен- с элементом изм нения периода следования импульсов Cl3.. Недостатком описанного устройств является то, что оно непригодно для автоматического регулирования напря ния под загрузкой на разнотипных параллельно, включенных трансформато рах с РПН, имеющих различное число и величины ступеней регулирования, вследствие ограниченности пределов регулирования напряжения, так как у трансформатора с меньшим количест вом ступеней и у трансформаторов с большимколичеством ступеней происходит рассогласование при переключении электроприводов РПН и блокируется дальнейшая работа автоматического регулятора напряжения. Наиболее близким по технической сущности и схемному решению к предлагаемому является устройство для автоматического регулирования-напряжения на шинах подстанции, содержащее параллельно включенные трансформаторы, регулятор напряжения, измерительный вход которого подключен через трансформатор напряжения к шинам подстанции, блоки контроля рассогласования, датчики положения ступеней устройств РПН и приводы, логические элементы типа И и Запрет (2. Недостатком известного устройства является то, что оно ненадежно при регулировании разнотипными параллельно включенными трансформаторами с РПН, имеющими различное число и величины ступеней регулирования, вследствие ограниченности пределов регулирования напряжения, так как у трансформаторов происходит рассогласование при переключении электроприводов РПН и блокируется дальнейшая работа автоматического регулятора напряжения. Кроме того, ненадежность обусловлена тем, что при переключении-, троприборов РПН у всех трансформаторов каждый раз только одну ступень появляются недопустимые уравнительные |гоки, дополнительно загружающие трансформаторы, а при значительных, уравнительных токах может произойти срабатывание защиты трансформаторов и их отключение.. цель изобретения - повышение надежности работы устройства при регулировании разнотипными параллельно включенными трансформаторами, имеющими различные число и величины ступеней регулирования. Поставленная цель достигается тем, что устройство для автоматического регулирования напряжения на шинах подстанции под нагрузкой содержащее J10 ведущий, и ведомые параллельно включенные трансформаторы, автоматический регулятор напряжения, измеритель ный вход которого через измерительный трансформатор подключен к шинам подстанции, датчики положения и приводы трансформаторов, повторитель сигнала Прибавить, повторитель сигнала Убавить, дополнительно содержит элемент контроля начала и окончания цикла переключения ведущег трансформатора и блоки управления ведомыми трансформаторами, каждый из которых содержит, повторитель запрещенных положений, повторитель разрешенных положений, элемент контроля начала и окончания цикла переключени и элемент фиксации направления.переключения, при этом первый выход повторителя запрещенных положений подключен к первому входу элемента конт роля начала и окончания цикла переключения, второй выход повторителя запрещенных положений подключен к первому входу элемента фиксации направления переключения, первый выход элемента контроля начала и окончания цикла переключения подключен к выходу элемента разрешающих положений, образуя первый выход блока управлени ведомым трансформатором, первый выхо привода ведомого трансформатора подключей к второму входу элемента конт роля начала и окончания цикла переключения ведомого трансформатора, образуя первый вход блока управления ведомым трансформатором, первый выхо датчика положения подключен к входу повторителя запрещенных положений, образуя второй вход блока управления ведомьри трансформатором, второй выход положения подключен к входу повторителя разрешенных положений, образуя третий вход блока управления ведомым трансформатором, выход Прибавить элемента фиксаци направления переключения подключен к первому входу привода ведомого Трансформатора,образуя второй выход блока управления ведомого трансформатора, выход Убавить элемента фиксации направления переключения подключен к второму входу привода ведомого трансформатора, образуя третий выход блока управления ведомого трансформатора, первые выходы блоков управления ведомых трансформаторов соединены между собой и с первым выходом элемента контроля начала и окончания цикла переключения ведущего трансформатора и подключены к первому входу регулятора напряжения, второй выход элемента контроля начала и окончания цикла переключения .ведущего трансформатора подключен к последовательно соединен ным элементам контроля начала и окон чания цикла переключения ведомых трансформаторов, которые подключены 2 к второму входу регулятора напряжения, третий выход элемента контроля начала и окончания цикла переключе ния ведущего трансформатора подключен к последовательно соединенным элеме нтам контроля начала и окончания цикла переключения ведомых трансфор- маторов, которые подключены к второму входу регулятора напряжения, третий выход элемента контроля начала и окончания цикла переключения ведущего трансформатора подключен к третьему входу регулятора напряжения, выход Прибавить автоматического регулятора напряжения через повтори.:тель подключен к первым входам приводов всех трансформаторов и к второму входу элемента фиксации направления переключения каждого ведомого трансформатора, образуя четвертый вход блока управления ведомого трансформатора, выход Убавить автоматического регулятора напряжения через повторитель подключен к вторым входам приводов всех трансформаторов и к третьему входу элемента фиксации направления переключения каждого ведомого трансформатора, образуя пятый вход блока управ.ления ведомого трансформатора, второй выход привода ведомого трансформатора,подключен к входу датчика положения, а выход привода ведущего трансформатора подключен к входу элемента контроля начала и окончания цикла переключения ведущего трансформатора. Введение в устройство блоков управления ведомых трансформаторов и элемента начала и окончания цикла переключения ведущего трансформатора позволило обеспечить надежную работу устройства при регулировании разнотипными трансформаторами, имеющими различное число и величины ступеней регулирования. Элемент контроля начала и окончания цикла переключения ведущего трансформатора позволил определять начало, в сочетании с элементами контроля начала и окончания цикла переключения ведомыми трансформаторами, и окончание, в сочетании с повторителями разрешенных положений, одного полного цикла переключения. Полный цикл переключения состоит из двух этапов переключения.. Первый этап переключения состоит из переключения на одну ступень всех трансформаторов, с помощью атоматического регулятора напряжения. Второй этап переключения состоит из переключения с помощью блоков управления на одну или несколько ступеней регулирования только ведомых трансформаторов. В блоки управления ведомых трансформаторов вводится заданная при монтаже программа посредством двух сигналов датчиков положения ведомых

трансформаторов

разрешенные положения ,

Повторители запрещенных положений ведомых трансфооматооов повторяют сигналы запрещенные положения, , поступившие от датчиков положения, для того, чтобы подготовить цепи переключения по второму этапу и опреде.ляют с помощью эледментов контроля начала и окончания циклов переключения ведущего и ведомого трансформаторов начало полного цикла переключения.

Повторители разрешенных положений ведомых трансформаторов повторяют сиг Налы разрешенные: положения, поступившие от датчиков положения, для toTOf чтобы определить, в сочетании с элементами контроля начала и окончания циклов переключения ведомых и ведущего трансформаторов, заве;ршение полного цикла переключения.

Элементы фиксации направления переключения ведомых трайсформаторов гтодготавливают цепи для осуществлени второго этапа переключения в том же направлении: Прибавить или Убавить что и от автоматического регулятора нап.ряжения при переключении в первом полного цикла переключения.

На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства для автоматичеекрго регулирования напряжения на, шин;ах подстанции; на фиг. 2 - функциональная электрическая схема автоматического регулятора напряжения.

Устройстззо для автоматического .регулирования напряжения на шинах подстанции содержит ведущий трансформатор 1, ведомые трансформаторы 2 и 3, причем ведущим является трансу форматор с меньшим количеством ступеней регулирования, но с большей величиной каждой ступени, а ведомьмитрансформаторы 2 и 3 с большим числом ступеней, но с меньшей величиной каждой ступени, автоматический регулятор 4 напряжения, трансформатор 5 напряжения, шины б подстанции, датчик 7 и 8 положения ступеней ведомых трансформаторов 2 и 3, электроприводы 9-11 трасформаторов 1-3, блоки 12 и 13 управления ведомых трансформа- торов 2 и 3, повторителя 14 и 15 сигналов Прибавить и Убавить,элемент 1 контроля начала и окончания цикла переключения ведущего трансформатора 1.

Блоки 12 и 13 управления ведомых трансформаторов 2 и 3 содержат соответственнс повторители 17 и 18, запрщенных положений, повторители 19 и

20разрешенных положений, элементы

21и 22 контроля начала и окончания цикла переключения ведомых трансформаторов 2 и 3, элементы 23 и 24 фиксации направления переключения.

Автоматический регулятдр 4 напряжения (фиг. 1 и фиг. 2) с четырьмя входами: вход А , вход Б ,

вход, в , Измерение и двумя выходами: Прибавить, Убавить содержит сумматор 25, элемент 26 формирования и изменения зоны, элемент 27 установки и изменения уставки напряжения, пороговый орган 28, преобразователи 29 и 30, элементы 31 и 32 времени, элементы 33 и 34 запрета исполнительные элементы 35 и 36, элемент 37 изменения периода следования генератора 38 тактовых импульсов (ГТИ), элемент 39 контроля испраности системы регулирования, содержащего элемент 40 контроля исправ нести регулятора и элемент.41 контроля исправности электроприводов, элемент 42 переключения.

Устройство работает следующим образом.

Для трансформаторов 1-3 выполняется программа переключения электроприводов 9 - 11, в соответствии с таблицей положения ступеней регулирования в которой определены допустимые и запрещенные положения ступеней регулирования напряжения из условия допустимости параллельной работы трансформаторов. В тех положениях ступеней, в которых не допускается длительная параллельная работа трансформаторов, осуществляется дополнительное переключение одного или двух электроприводов на следующие ступени, допускающие длительную параллельную работу трансформаторов. . При изменении напряжения на шинах 6 подстанции, например, в сторону снижения напряжения до величины уставки срабатывания, автоматический регулятор 4 Напряжения подает сигнал

Прибавить

и через повторитель

14 сигнал Прибавить поступает на электроприводы 9-11. Производится запуск электроприводов 9 - 1.1. Одно Прибавить

временно сигнал

от

автоматического регулятора 4 напряжения поступает на элементы 23 и 24 фиксации направления переключения.

Прикоторые становятся в положение

бавить и подготавливают цепи для дополнительного переютючения электроприводов 10 и 11 от блоков 12 и 13 управления в то же направление, что и от автоматического регулятора 4 напряжения. Запустившись электроприводы 9-11 становятся на самоудерживание по цепям электропри водов для заканчивайия цикла переключения на одну ступень. С заяуском и включением на самоудерживание всех электроприводов 10-11, на ,вход в и вход В автоматического регулятора 4 напряжения в элемент 42 переключения поступает сигнал о начале цикла переключения всех электроприводов от последовательно соединенных элементов 16, 21 и 22 контроля нрнала и окончания циклов переключения соответствующих элехтррприводов 9-.ll В результате в автоматическом регу, ляторе 4 напрял ения с помощью элемента 42 переключения произойдет Увеличение зоны нечувствительности и снятие сигнала Прибавить. Ес.-.и после цигсла переключения электроприводов 9 - 11 от автоматы- ., ческого регулятора 4 напряжения на одну ступень датчики 7 и 8 положенйя ступеней у электроприводов 10 и 11 ведомых трансформаторов 2 и 3 зафике сировали запрещенные положения,согласно таблице положения ступеней, то сигналы запрещенных положений ступеней от датчиков 7 и 8 ступеней поступают.в блоки 12 и 13 управления соответствующих ведомых трансформаторов 2 и 3, на вход повторителей 17 и 18 запрещенных положений, с выхода которых сигналы поступают на входы элементов 23 и 24 фиксации направления переключени и с учетом зафиксированного от авто матического регулятора 4 переключения, например, Прибавить, сигналы поступают на электроприводы 10, 1 и происходит дополнительное переключение электроприводов 10, 11 без выдержки времени еще на одну или несколько ступеней до тех пор, пока датчики 7 и В положения ступеней не зафиксируют разрешенные положения, согласно таблице положения ступеней для электроприводов 9-11. В этом случае сигналы разрешенных положений ступеней от датчиков 7 и В соответствующих электроприводов 10 и 11 поступают в блоки 12 и 13 управления н входы повторителей 19 и 20. paspeLueH ных положений ступеней и на вход А автоматического регулятора 4 напряжения на элемент 42 переключения. В результате в автоматическом регул торе 4 напряжения снимается с помощью элемента 42 переключения увели чение зоны нечувствительности и если напряжение на шинах б подстанц превышает установку срабатывания ав томатического регулятора 4 напряжен на Прибавить или на Убавить, то он снова подает сигнал для переключения электроприводов 9 - 11 в опис нной выше последовательности. Переключение электроприводов 9-1 по заданной программе осуществляетс с автоматическим контролем правильности выполнения этой программы CJie дующим образом (фигЛ и фиг. 2). Информация о начале одного полно го цикла переключения у электроприводов 9-11 трансформаторов 1-3 формируется при срабатывании всех последовательно соединенных элеменоБ 16, 22 и 21, которые замыкают епи вход Б и вход В у автоматиеского регулятора 4 напряжения. При замыкании цепей вход Б и вхрд В в автоматическом регуляторе 4 напряжения срабатывает элемент 42 переключе-: ния и увеличивает зону нечувствительности. В результате в автоматическом регуляторе 4 напряжения исполнительный элемент 36(35) снимает сигнал Прибавить (Убавить). Информация о завершении одного полного цикла переключения у электроприводов 9-11 формируется с помощью параллельно соединенных элементов 16, 21f 22, 19, 20, которые сначала при запуске электроприводов 9-11 срабатывают и создают цепь вход 1 д7тя самоудержани.я элемента 42 пере- , ключония в автоматическом регуляторе 4 напряжения, а затем, при завершений всеми электроприводами 9-11 одного ПО.ПНОГО цикла переключения с достижением разрешенных положений ступеней, возвращаются в исходное положение и paз ыкaют цепь вход А у автоматического регулятора 4 напряжения и снимают самоудерживание у элемента 42 переключения. В результате.в автоматическом регуляторе 4 напряжения снима ется увеличение зоны нечувствитель ности и он снова готов к выдаче сигнала Прибавить (Убавить). Если при переключении электроприводов 9-11 нарушится программа переключения, например, от появления неисправностей в электроприводах, в автоматическом регуляторе 4 напряжения или в элементах устройства для автоматического регулирования напряжения на шинах подстанции ,, то в автоматическом регуляторе 4 напряжения элемент 42 переключения не вернется в исходное положение и будет продолжать увеличивать зону нечувствительности. В этом случае автоматический регулятор 4 напряжения заблокирует (запретит) выдачу сигналов Прибавить (Убавить) и у него появится сигнал неисправности. Использование изобретения позволит осуществить надежное автоматическое регулирование напряжения под нагрузкой на параллельно работающих разнотипных трансформаторах, именнцих различное число и величины ступеней регулирования напряжения за счет применения в- устройстве блоков управления трансформаторами, а также повысить качество электроэнергии и экономичность в работе энергосистемы эа счет снижения потерь энергии в электросети.