Устройство для автоматического управления числом параллельно работающих силовых трансформаторов @ -трансформаторной подстанции Советский патент 1989 года по МПК H02J3/46 

114

Изобретение относится к электротехнике, в частности к управлению режимами элементов энергосистем, и предназначено для автоматического управления числом работающих силовых трансформаторов многотрансформаторной нодстанции.

Цель изобретения - повышение надежности устройства.

На фиг.1 представлена схема устройства для трансформаторной подстанции, где на фиг.2 - графики зависимостей потерь активной мощности UP в трансформаторах от коэффициента токовой загрузки подстанции (К,,

а

1 ) при включенном одном, и четырех трансформаторах; на фиг.З

Абсциссы точек пересечения зависимости 26 и линий 23, 24 и.25 представзависимости левой и првой частей соотношения л1 РК,(Н л}т(т-1 ) 20 ляют собой токи подстанции I, 1

в функции коэффициента токовой загрузки подстанции нафиГо4а- и б - суточные графики тока подстанции и график работы силовых трансформаторов соответственно; на фиг о 5 - временные диаграммы выходных сигналов функциональных блоков.

Устройство (фиг.1) содержит управляемые трансформаторы 1-3, делители

4-6 напряжения, нуль-органы 7-9, вы- 30 1) соответствующие режимам мини- полненные в виде двух пороговых ком- мальных потерь, значения (линии) то-- параторов и исполнительный блок 10, ка подстанции (), соответствую-- состоящий из элементов включе- Щие моментам переключения трансформаи 1 соответствующие режимам минимальных потерь при двух, трех и четырех параллельно работающих трансформаторах. При токах подстанции 25 происходят переключения трансформаторов.

На фиг.4а представлен суточный график тока подстанции (I), значения (линии) тока подстанции (it If,

чениям тока подстанции, при которых происходят включения (точки 18, 20 и 22) ил и отключения (точки 17, 19 и 21) силовых трансформаторов. Значения токов подстанции 1, 1, I используются в качестве опорных сигналов в компараторах.

Ка фиг.З показаны зависимости левой и правой частей соотношения,

В функции коэффициента токовой загрузки подстанции К 1 (линии 23, 24 и 25 соответственно при 3; ) причем линии 23, 24, 25 построены для напряжения подстанции, равного номинальному значению Ъ ,

Ч

Абсциссы точек пересечения зависимости 26 и линий 23, 24 и.25 представляют собой токи подстанции I, 1

ляют собой токи подстанции I, 1

1) соответствующие режимам мини- мальных потерь, значения (линии) то-- ка подстанции (), соответствую-- Щие моментам переключения трансформаи 1 соответствующие режимам минимальных потерь при двух, трех и четырех параллельно работающих трансформаторах. При токах подстанции происходят переключения трансформаторов.

На фиг.4а представлен суточный график тока подстанции (I), значения (линии) тока подстанции (it If,

Изобретение относится к электротехнике ,в частности, к управлению режимами элементов энергосистем, и предназначено для автоматического управления числом работающих силовых трансформаторов многотрансформаторной подстанции. Цель изобретения - повышение надежности. Цель достигается за счет введения в устройство делителей напряжения 4-6 и подключения их ко входам нуль-органов 7-9, на вторые входы которых подается суммарный ток подстанции. Это позволило отказаться от операции умножения тока и напряжения и привело к упрощению устройства. В качестве нуль-органов используют двухпороговые компараторы, выходы которых соединены со входами исполнительного блока 10, выполненного в виде параллельно соединенных элементов включения и отключения на каждый управляемый трансформатор. 5 ил.

ния и элементов 14-16 отключения силовых трансформаторов (при количестторов и интервалы времени (,).

25 соответствующие точкам пересечения ве управляемых трансформаторов, рав- линий тока подстанции (I,-Ig) с крином трем).вой I ; на фиг.Зб - суточньш график

работы силовых трансформаторов, управляемых предлага емым устройством. 40 Двухпороговые компараторы 7-9 настраивают в режимах, удовлетворяющих следующим условиям:

На фиг. 2 абсциссы точек а , о , представляют собой значения токов подстанции 1, 1, 1, которые соответствуют режимам минимума активных потерь, абсциссы точек 17-22 - энакомпаратор

компаратор 8

компаратор 9

; K, TJm(m-l)-P,

где К,,(„, i rvj,-Tjmvm-i;-rxK(H)

Предлагаемое устройство работаеттрансформатора 1-3. Допустим, что в

следующим образом.исходном положении () работает

На трансформаторной подстанциитолько неуправляемый трансформатор I к выходу устройства подключены три

торов и интервалы времени (,).

На первые входы компараторов 7-9 через делители 4-6 подаются сигналы, пропорциональные текущему значению напряжения подстанции. Сигналы, пропорциональные текущему значению суммарного тока подстанции подаются на вторые входы компараторов 7-9, которые осуществляют сравнение сигналов в соответствии с условиями (I) В момент времени (фиг.5), а также в интервалах О и сигнал, пропорциональный текущему значению суммарного тока подстанции, меньше значений верхних пороговых напряжений компараторов 7-9, т.е. К

t,,

iVut,.

U,-tiU,,

i - --ugj ug upg, поэтому выходные сигналы компараторов 7-9 равны единице или нулю. При этих условиях на выходе компараторов отсутствуют отрицательные напряжения и поэтому сигналы на включение трансформаторов 3 и 4 не возникают. По мере роста тока подстанции наступает момент времени t(t), начиная с которого сигнал, пропорциональный текущему току подстанции, находится в пределах

К

I, К и

мента времени tg(t,g) в работе находятся четыре трансформатора, В интервале времени t, сигнал, пропорциональный току подстанции, уменьшается и находится в пределах

ute K, .

в момент времени ) на де компаратора 9 появляется сигнал

10 , который подается на вход элемента отключения 16 исполнительного блока 10, на выходе которого выраба- тьтается управляющее воздействие на отключение трансформатора 4. В мо

15 мент времени ,) и t(t) ана логичным образом срабатывают компараторы 8 и 7, с выходов которых поло жительные сигналы и подают ся на входы элементов 15 и 14 отклю20 чения.

Соответственно на выходах элементов 115 и 14 вырабатываются воздействия на отключение трансформаторов 3 и 2. Работа устройства ил25 люстрируется временной диаграммой

(фиг.5) и графиком работы трансформаторов (фиг.4). Как видно из фиг.5, задержка на включение и отключение трансформаторов определяется не толь1 «--, - f1f--- .a.. .« jy , iiti l -fJiD

В момент времени t(t) на выходе 30 ко выбором значений: пороговых напрякомпаратора 7 возникает отрицатель-. ный импульс напряжения (), который подается на входы элементов включения 1Ки отключения 14 исполнительного блока 10. В результате на выходе элемента 11 включения вырабатывается управляющее воздействие на включение трансформатора 2. В интервалах времени t.

и t,

сигнал, пропорциональный текущему значению тока подстанции, находится в пределах ,-I Ug. В мо- мент времени t() на выходе ко мпа- ратора 8 появляется сигнал , который воздействует на элемент 12 включения исполнительного блока 10, на выходе которого вырабатывается управляющее воздействие х ,2 на включение трансформатора 3. В интервалах времени tg t t иt,, сиг- нал, пропорциональный текущему току подстанции, превышает значение К,- I Ug. В момент времени t6(t,g ) на выходе компаратора 9 появляется сигнал , который воздействует на элемент 13 включения исполнительного блока 10, на выходе которого выраба- тьшается управляющее воздействие х, на включение трансформатора 4. С можений компараторов 7-9, но и скорость изменения текущих значений суммарной активной мощности.

При отклонениях напряжения под- 35 станции от величины номинального значения меняются уровни линий 23, 24 . и 25 и наклон зависимости 26 (фиг.З), что приводит к изменению точек пересечения зависимости 26 с линиями 23, 40 24 и 25. В результате текущие токи подстанции, соответствующие режимам минимальных потерь при двух, трех и четырех параллельно работающих трансформаторах, автоматически измег 45 няются. -Соответственно меняются и токи подстанции, при которых происходят переключения трансформаторов. Наличие функциональной связи между напряжением подстанции и первыми 5Q входами нуль-органов повышает надежность устройства путем его упрощения, т.е. исключает блок преобразования суммарного тока и напряжения подстанции в сигнал суммарной полной 55 мощности.

Кроме того, использование двух- пороговых компараторов в качестве нуль-органов дает возможность избавиться от (т-1) логических

мента времени tg(t,g) в работе находятся четыре трансформатора, В интервале времени t, сигнал, пропорциональный току подстанции, уменьшается и находится в пределах

ute K, .

в момент времени ) на де компаратора 9 появляется сигнал

0 , который подается на вход элемента отключения 16 исполнительного блока 10, на выходе которого выраба- тьтается управляющее воздействие на отключение трансформатора 4. В мо5 мент времени ,) и t(t) аналогичным образом срабатывают компараторы 8 и 7, с выходов которых поло - жительные сигналы и подаются на входы элементов 15 и 14 отклю0 чения.

Соответственно на выходах элементов 115 и 14 вырабатываются воздействия на отключение трансформаторов 3 и 2. Работа устройства ил5 люстрируется временной диаграммой

(фиг.5) и графиком работы трансформаторов (фиг.4). Как видно из фиг.5, задержка на включение и отключение трансформаторов определяется не толь, - f1f--- .a.. .« jy , iiti l -fJiD

0 ко выбором значений: пороговых напря30 ко выбором значений: пороговых напряжений компараторов 7-9, но и скоростью изменения текущих значений суммарной активной мощности.

При отклонениях напряжения под- 35 станции от величины номинального значения меняются уровни линий 23, 24 . и 25 и наклон зависимости 26 (фиг.З), что приводит к изменению точек пересечения зависимости 26 с линиями 23, 0 24 и 25. В результате текущие токи подстанции, соответствующие режимам минимальных потерь при двух, трех и четырех параллельно работающих трансформаторах, автоматически измег 5 няются. -Соответственно меняются и токи подстанции, при которых происходят переключения трансформаторов. Наличие функциональной связи между напряжением подстанции и первыми Q входами нуль-органов повышает надежность устройства путем его упрощения, т.е. исключает блок преобразования суммарного тока и напряжения подстанции в сигнал суммарной полной 5 мощности.

Кроме того, использование двух- пороговых компараторов в качестве нуль-органов дает возможность избавиться от (т-1) логических

элементов НЕ, двух блоков суммирования, а также элементов выдержки времени, что приводит к повьппению надежности работы устройства, снижению затрат на его изготовление, наладки и эксплуатацию.

Формула из о.б ре.т е н и я

Устройство для автоматического управления числом параллельно работающих силовых трансформаторов т-транс- форматоррой подстанции, содержащее m нуль-органов, первые входы которых связаны с клеммой для подключения на сумму токов трансформаторов подТ т Фиг.2

станции и исполнительный блок на выходе, -отли.ч.ающееся тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено га делителями напряжения, выходы которых подключены к вторым входам нуль-органов соответственно, входы делителей напряжения со- еДинены с клеммой для подключения

к измерительному трансформатору напряжения, в качестве нуль-органов используют двухпороговые компараторы, выходы которык подключены к исполнительному блоку, выполненному в вк,-:

де параллельно соединенных элементов включения и отключения на каждый управляемый трансформатор.

I 1 3

т л s 6

ta if

(Риг.З

fS