Устройство для управления режимом работы трансформаторов Советский патент 1985 года по МПК H02P13/00 H02J3/46 

раллельно между собой и последовательно с параллельно соединенными размыкающими блок-контактами второго трансформатора и с реле аварийного отключения трансформаторов, проскальзывающий кон га:кт которого включен в цепьтактового входа первдго входного триггера.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ РЕЖИМОМ РАВОТЬ ТРАНСФОРМАТОРОВ, содержащее измерительный орган, состоящий из датчиков тока нагрузки, подключенных через суммирующий элемент к пороговому элементу, входы которого через первый и второй элементы задержки времени соединены с блоком управления переключением выключателей транс-форматоров, отличающееся тем, целью повышения надежности и экономичности, путем равномерной эксплуатации электрооборудования по мовщости и времени, блок управления переключением выключателей трансформаторов выполнен в виде автоматического транспозитора, содержадего два входных IK-триггера, четыре выходных 1К-триггера, четыре усилителя мощдости и их повторители, один элемент ИЛИ, повторитель установки триггеров в , третий, чет,вертый и пятый элементы задержки времени, реле аварийного отключения трансформаторов, повторители положения выключателей -трансформаторов, при этом, вьпсоды первого и второго элементов задержки времени соединены с тактовыми входами входных триггеров, прямой выход первого входного триггера соединен со входом элемента ЦПИ, а его инверсный выход соединен с тактовыми входами первого и второго выходных, триг- , геров, 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 элемента ИЛИ, замьпсающие контакты усилителей мощности соединены соответственно с повторителями усилителей мощности, .Контакты которых включены в цепи управления :выкгаочатепями трансформаторов, выход элемента ИЛИ (Л соединен с входом повторителя установки триггеров в нуль, выход которого соединен с пшной питания, замыо каняцие блок-контакты выключателей первого и второгр трансформаторов соединены последовательно с третьим и четвертым элементом задержки времени, соответственно эамыкакндие контакты третьего элемента ключены в цепи 1-входов второго и четвертого выходных триггеров, О СО 4 замыкающие контакты четвёртого элемента временн подключены в цепи 1 входов первого и третьего выходных триггеров, замыкаияций контакт повторителя установки триггеров в О соединен с пятым элементом задержки времени, замыкакиций контакт которого включен между шиной питания и установочными входами первого входного триггера и выходных триггеров, размыкакщие блок-контакты выключателей первого трансформатора соединены па

Изобретение относится к электротехнике, к устройствам для управлеНИН режимов работы электрических преобразователей энергии, предназначено для двухтрансформаторных подстанций в области электроснабжения народного хозяйства, а также может быть использовано для управле ния режимов работы прочих, параллел но включенных преобразователей энергии. Цель изобретения - повышение надежности и экономичности путем равн мерной эксплуатации электрооборудования по мощности и времени. На фиг. 1 представлена однолинейная схема двухтрансформаторной подстанции; на фиг, 2 - структурная схема устройства для управления реж мом работы трансформаторов; на фиг 3 - принципиально-логическая схема автоматического транспозитора. Двухтраисформаторная подстанция состоит из трансформаторных выключателей 1 - 4, секционного вьцключателя 5, датчиков 6 и 7 тока. , В режиме оптимазиционных переклю чений трансформаторов подстанция работает следующим образом. Если в работе находится первый трансформатор ТР, выключатели 1, 2 и 5 включены, а выключатели 3 и 4 отключены. С увеличением нагрузки по уровию 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.|, при этом откгпочаются элементы 1 и 2, а элемент 5 включается, в работе находится Тр.2. В процесс, эксплуатации подстанции Тр.1 и Тр.2 поочередно включают ся и выключаются по следующему алго ритму: Тр..2+Тр.1-Тр.1--«Тр.1 + +Тр..2+Тр. .1 и т.д. Устройство для управления режимом работы трансформаторов состоит (фиг. 2) из суммиругадего элемента 8, порогового элемента 9, элементов 10 и 11 задержки времени и автоматического транспозитора 12, при этом на входе устройства соединено с датчиками 6 и 7 тока, а на выходе - с повторителями усилителей 13- 16 мощности, вьтолняющими команды автома-; тического транспозитора на поочередные переключения трансформаторов по рабочим каналам включения 17 и отключения 18. Устройство для управления режимом работы трансформаторов раб отает следующим образом. Изменякнцийся сигнал обратной связи X, , пропорциональный мощности нагрузки трансформаторов Тр.I и Тр.2, снимается с элементов 6 и 7 и поступает на суммирующий элемент 8, где суммируется, затем, преобразаванный, поступает на пороговый элемент 9, где сравнивается с заданным сигналом Х,ад, пропорциональным минимальному уровню потерь мощности при работе одного или двух трансформаторов. С увеличением нагрузки при . Хд пороговый элемент 9 срабатывает и дает сигнал первому элементу 10 задержки времени на включение резервного трансформатора, также с уменьшением нагрузки при п/. . срабатывает пороговый ftC-п элемент 9 и дает сигнал второму элементу 11 задержки времени на от-; ключениеодного из трансформаторов, при-этом элементы 10 и 11 предназначены для задержки переключения трансформаторов при кратковременных бросках нагрузки. С элементов 10 и П сигналы на переключения трансформаторов поступают На 3 ateтематический транспозитор 12, в котором отрабатывается указанньй . оптимальный логический алгоритм для поочередного вывода в резерв трансформаторов, который исполняется повторителями усилителей IS-16 мощности по каналам 17 и 18 с воздействием на элементы 1-4. Питание устройства осуществляется с помощью уровней напряжения U|. и. Автоматический транспозитор . 3) 12 состоит из входных 1К-триггеров 19 и 20, выходных 1К-триггерой 21 - 24, усилителей 25 - 28 мощности, элемента ИЖ 29, реле 30 аварийного отключения транс форматоров, третьего четвертого и пятого элементов 31-33 задержки времени, повторителя 34 установки триггеров в нуль, двух двухштифтовых с фиксацией и механической блокировкой кнопок 35 и 36 и одной одн штифтовой с самовозвратом кнопки 37. При этом на входе автоматически транспозитор 12 соединен с проскаль зываницими контактами 38 и 39 элементов 10 и 11 задержки времени в каналах рабочего включения и отклю чения и одним каналом аварийного включения трансформаторов, а .на выходе автоматический трансформатор соединен с помощью замыкающих конта тов 40 -43 усилителей 25-28 мощности с катушками повторителей усилителей 13 - 16. Пуск автоматического транспозитора 12 осуществляется подачей в его cxez-iy уровней напряжени И и (с присутствием.уровня И.а) в любом режиме работы трансформаторов (в работе Тр. I или Тр. 2, или оба Тр. 1 и Тр. 21, при этом срабатывает элемент 31 или 32, или оба от действия замыкающих блок-контактов 44 и 45 или 46 и 47, или всех 44-47 элементов I - 4, первый входной 1К-триггер 19 и выходные IKтриггеры 21 - 24 в нулевом состояни второй входной 1К-триггер 20 в любо состоянии допустим, в нулевом , на тактовых входах С элементов 2 и 22 единичный уровень, на тактовом входе С элемента 23 нулевой уровень на тактовом входе С элемента 24 еди ничный уровень, на управляющих входах I и К элемента 19 постоянно единичный уровень, на управлякщих входах I и К элемента 20 либо постоя но единичный уровень, либо нулевой 34 уровень в зависимости от положения элементов 35 и 36 на управляющих входах I элементов 21 и 23, 22 к 24, либо единичный, либо нулевой уровень в зависимости от положения замыкающих контактов 48 и 49 элементов 31 и 32. Автоматический транспозитор готов к работе и находится в режиме ожидания. Если автоматический транспозитор включен при одном работающем Тр.1, тогда р сработанном положении окажется элемент 31, а его замыкающий контакт 48 замкнут в цепи управляющих входов I элементов, 22 и 24. После прихода сигнала на включение резервного трансформатора от проскальзывающих контактов 38 элемента 10 на тактовый вход С элемента 19, последний опрокидывается и устанавливается в единичное состояние. По срезу сигнала из единичного соетояния в нулевое на тактовом входе С с присутствием единичного уровня на управляющем входе I элемента 22 , последний опрокидывается и устанавливается в единичное состояние, при этом элемент 21 не срабатывает и останется в нулевом состоянии, так как на его управляющем входе I отсутствует единичный уровень (замыгкающие контакты 49 элемента 32 разомкнуты) . Срабатывание элемента 22 вызывает срабатывание элемента 26, который воими замыкающими контактами 41 вызывает срабатывание элемента 14 и далее по каналу 17 воздействием на элементы 3 и 4 включается Тр.2. Включение Тр. 2 вызывает замыкающих блок-конта.ктов 46 и 47 элементов 3 и 4 и срабатывание элемента 32, который замыкает свои замыкающие контакты 49 в цепи управляющих входов I элементов 21 и 23 и подает на них .единичный уровень. Появление на выходах Q элементов 19 и 22 единичного уровня вызы-. вает действие схемы автоматической установки в нулевое состояние элементов 19, 21-24, состоящей из элементов 29, 34 и 33, при этом последний своими замыкающими контактами 50 подключает к нулевой ине асинхронные входы Ra элементов 19, 21 - 24, отчего сработанные элементы 19 и 22 возвратятся

задержка времени на включение замыкающих контактов 50 составляет 1 - 2с и необходима для надежной длительности импульсов на катушках элементов 1-4.

Подстанция находится в дв5пстрансформаторном режиме работы, а автоматический транспоэитор переходит в режим ожидания. .

- Аналогично действует автоматический транспозитор, если бы он был включен при одном работакщем Тр. 2. После прихода сигнала на отключение одного из трансформаторов от проскальзываквцих контактов 39 элемента 11 на тактовый вход С элемента 20 последний опрокидывается и. уровни на его выходах Q и iQ меня1бтся на противоположные (ранее принято, что элемент 20 произвольно находится в нулевом состоянии, а это означает, что с приходом сйгнйл на его тактовый вход С, на его выхо де Q единичный уровень сменился нулувым).По срезу сигнала из единичного состояния в нулевое на тактовом входе С с присутствием единичного уровня на. управлякицем входе I элемента 24 последний опрокидывается и устанавливается в единичное состояние.

Срабатывание элемента 24 вызывает срабатьшание элемента 28, который своими за1 ыкаю1цими контактами 43 вызывает срабатывание элемента 16 и далее по каналу 18 воздействие на элементы 1 и 4 отключается Тр. 2

Отключение Тр. 2 вызывает размы кание замыкающих.блок-контактов 46 и 47 элементов 3 и 4 и отпуекание элемента 32, который размыкает свои замыкающиеся контакты 49 в цепи управляющих входов I элементов 21 и 23 и снимает с них единичный уровень.

Появление на выходе Q 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 однотрансформаторном режиме работы.

транспозитор переходит в режим ожи- , .Дания.

Первоначальный сбой в алгоритме режимных переключений (он намеренно описан вполне естественен, так как автомат не может знать (и не должен) при каком из работающих трансформаторов он включен в работу (по алгоритму должен отключиться Тр. 1J. Между тем в этом и заключаются адаптивные, свойства автомата, так как задачей его является поочередное отключение трансформаторов, которую он и выполняет после первого возможного сбоя, зависящего от неопределенного состояния элемента 20.

Допустим, что автоматический транспозитор включен при двух работающих трансформаторах Тр. 1 и Тр.. 2 и теперь после прихода сигнала на отключение одного из трансформаторов отключен может быть любой Тр. 1 щш Тр. 2 и зависит это от неопределенного состояния элемента 20.

В случае аварийного отключения одного, оставшегося в работе, трансформатора Тр. 1 или Тр. 2 втдрой трансформатор Тр. 2или Тр. 1 включают немедленно по каналу аварий ного включения, при этом собирают схему, состоящую-из размыкакяцихся блок-контактов 51 - 54 элементов

с 1 - 4 и элемента 30 с его проскаль( зывакицими контактами 55 в канале

аварийного включения и становится понятной задержка времени элементов 31 и 32 на размыкание их замыкающихся контактов 48 и 49: необходимо поддержать на некоторое время (до 1с) единичный уровень на управляющих входах I элементов 21 и 22 для прохождения импульса аварийного включения. .

В процессе эксплуатации двухтрансформаторной подстанции может, возникнуть необходимость, чтобы в. резерве был только Тр. 1 или Тр. 2.

Эта необходимость предусмотрена схемой автом1атического 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 и

отключающий импульс от проскальзы вакицих контактов 39 элемента 11 нейосредственно поступает на тактовый вход С элемента 23. Теперь автоматический транспозитор меняет свой алгоритм действия и в работе находится Тр. 2, в реэерве - Тр. 1, а при нажатии элeмeнta 36 в работе находится Тр. 1 ив резерве - Тр. 2.

197034

Одновременное или последовательное по времени нажатие элементов 35 и 36 исключено, при этом с помощью элемента 37 производится расJ фиксация элементов 35 и 36 в исходное состояние.

Останов автоматического транспозитора осуществляется снятием уровней напряжения U. и Uj.

0ut.i

Фиг.2