Способ управления электрической нагрузкой районной трансформаторной подстанции Советский патент 1985 года по МПК H02J13/00 

1.11

, . Изобретение относится к электро- энергетике, в частности к способам управления электрической нагрузкой районных трансформаторных подстанций сельских электрических сетей.

Цель изобретения - снижение материальных затрат и упрощение системы управления нагрузкой районных трансформаторных подстанций сельских электрических сетей.

Способ состоит в том, что фиксируют электрическую нагрузку непосредственно у потребителей электрической энергий, измеряют температуру нарзтжного воздуха непосредственно у потребителей, сравнивают измеренную температуру с критической, определяемой из отношения нагрузки районной трансформаторной подстанции, зависящей от температуры наружного воздуха, к коэффициенту пропорциональности между температурой наружного воздуха и нагрузкой подстанции и осуществляют отключение нагрузки при понижении измеренной температуры ниже критическо го значения.

Указанное отключение нагрузки можно осуществлять ступенчато, а приращение уСтавкикаждой последующей ступени выбирать как отношение величины отключаемой нагрузки к коэффициенту пропорциональности. При перегрузках отключают часть нагрузки, допускающую сдвиг по времени, например аккумулирующие электротепловые установки Нагрузка районной трансформаторной подстанции оценивалась по формуле

Р,Si- - Kit .

I-. РН

i U

где текущая нагрузка, РТП, (кВт);

номинальная

мощность РТП (кВт);

,02,...0,03 - эмпирический коэффициент пропорциональности, (-|/°С);

-температура

Hi наружного воздуха (°С); .

-силовая на-грузка РТП (нагрузка, независящая от температуры

15

наружного воздуха), кВт.

Приращение уставки температуры для отключения каждой ступени электрокало риферов определялись, по формуле

.t . i- pi Pj, К

где &t(,p - приращение уставки кри тической температуры,

ЬР мощность соответствующей ступени отключаемой нагрузки у потребителей, кВт.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства управления электрической нагрузкой РТП, реализующая предлагаемый способ, и построенйая из типовых двоичных логических элементов; на фиг. 2 - схема электрическая принципиальная устройства управления электрической нагрузкой, выполненного на релейных элементах с двумя отключаемыми секциу:ми электрокалорифера.

Устройство управления содержит датчики 1.1 и 1.2 температуры наружного воздуха, датчик 2 нагрузки потребителя, таймер 3, логический блок 4, исполнительный орган 5-. Датчики 1.1 и 1.2 температуры наружного воздуха выполнены, например, в виде электронных регуляторов температуры с релейным выходом, имеюпщх различные уставки температуры -и преобразующих, таким образом, температуру в дикретный сигнал о понижении температуры наружного вог.духа ниже соответствующего уровня уставки температуры регуляторов. Датчик 2 нагрузки потребителя выполнен в виде, например, реле максимального тока, катушка которого включена в силовую цепь .потребителя электроэнергии (вводной фидер животноводческой фермы) и предназначен для преобразования тока нагрузки в дискретный сигнал о превьш1ении нагрузки потребителя минимально допустимой величины по технологическим соображениям, например, из условия минимально допустимой температуры воздуха в животноводческом помещении, которая может быть получена лишь при включении определенной мощности отопительных электрокалориферов для данного уровня температуры наружного воздуха. Таймер 3 выполнен в виде, например, программного релр. времени 31 и предназначен для выдачи разрешения на отключение части нагрузки в период прохождения максимума нагрузки энергосистемы. Логический блок 4 выполнен в виде набора элементов лргики, например, контактов релейных выходов датчиков 1.1 и 1.2 температуры, датчика 2 нагрузки и таймера 3. Схема логического блока построена для выполнения логических операций, описываемых уравнениями 1.г 2 } Un Чп г V -дискретный сигнал о по где х, нижении температуры на ружного воздуха до зн чения t,°C; -сигнал о понижении тем пературы наружного во духа до значения -дискретный сигнал о превьппении нагрузки п требктепя минимально допустимой величины п технологическим соображениям;-сигнал от таймера о времени прохождения максимума нагрузки энергосистемы; -выходная функция цепи управления п-ступенью отключаемой нагрузки. Исполнительный орган 5 выполнен в виде, например, электромагнитных рел включенных своими катушками 5.1 т 5. на выход логического блока 4, а размыкающими контрактами в цепях катушек магнитных пускателей 5.3 и 5.4, вклю чающих соответствующие секции электрокалорифера . Устройство управления работает следующим образом. В течение периода низких ( и ниже) температур наружного воздуха нагрузка районной трансформаторной подстанции сельских электрических сетей достигает своих максимальных значений, и при достижении некоторой критической температуры наружного во 5.4 духа t° возникает необходимость в отключении ч1сти потребителей, допускаюгцих перерыв или сдвиг- по времени технологических процессов на время прохождения максимума нагрузки энергосистемы с целью устранения перегрузки РТП и сетей. Так, в случае достижения температуры наружного воздуха величины ус,тавки регулятора 1.1, например, -20°С он вьщает дискретный сигнал на логический блок. 4 путем замыкания своего контакта 1.1. Датчик 2 нагрузки расположен у потребителя, фиксирует величину электрической нагрузки потребителя и вьщает сигнал на логический блок в том случае, если включены дополнительные секции электрокалорифера, т.е. нагрузка потребителя превышает минимально допустимую. Таймер 3 выдает сигнал на логический блок 4 о прохождении периода максимума энергосистемы. В случае замыкания всей логической цепочки контактов 3; 2; 1.1 катушка реле 5.1 получает питание и размыкает свой контакт в цепи пускателя 5.3, что приводит к отключению соответствующей секции электрокалорифера. После окончания периода максимума энергосистемы таймер 3 размыкает свой контакт в схеме логического блока и после этого электрокалорифер управляется регулятором температуры внутреннего воздуха в животноводческом помещении, который настроен на оптимальную температуру в помещении, например, -ь18°С. При дальнейшем понижении температуры наружного воздуха регулятор 1,2 измеряет текущую температуру, сравнивает ее с критической и при. снижении ее ниже уставки, например, tg -30°С срабатывает, и в следующий период прохожденяя максимума нагрузки энергосистемы логический блок отключает обе дополнительные секции калорифера. В силу большой инерционности теплообменных процессов и теплоаккумулирующей способности ограждающих конструкций животноводческого помещения значительного понижения температуры внутреннего воздуха за период времени прохождения максимума нагрузки энергосистемы не происходит.

4.t

I

5.1

1. СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ НАГРУЗКОЙ РАЙОННОЙ ТРАНСФОРМАТОРНОЙ ПОДСТАНЦИИ сельских элект- . рических сетей путем фиксации величины электрической нагрузки потребителей в часы прохождения максимума нагрузки энергосистемы, сравнения ее с заданной и отключения части электрической нагрузки -при превышении зафиксированной электрической нагрузки згщанного значения, отличающийся тем,что, с целью снижения материальных затрат и упрощения управления нагрузкой районных трансформаторных подстанций сельских электрических сетей, фиксацию величины электрической нагрузки осуществляют непосредственно у потребителя электрической энергии, измеряют температуру наружного воздуха непосредственно у потребителей, сравнивают измеренную температуру с критической, определяемой из отношения нагрузки районной трансформаторной подстанции, зависящей от температуры S наружного воздуха, к коэффициенту пропорциональности между температу(Л рой наружного воздуха и нагрузкой подстанции и осуществляют отключение нагрузки при понижении измеренной температуры ниже критического значения. 2. Способ по п. 1, отлича ющий с я тем, что, отключение наО5 грузки осуществляют ступенчато, при( чем приращение уставки каждой последующей ступени выбирают как.отношеСП ние величины отключаемой нагрузки к коэффициенту пропорциональности.