Устройство для автоматического управления числом параллельно работающих силовых трехобмоточных трансформаторов двухтрансформаторной подстанции Советский патент 1989 года по МПК H02J3/46 

Изобретение относится к управлению режимами элементов энергосистем и предназначено для автоматического управления числом параллельно рабо- тающих силовых трехобмоточных трансформаторов двухтрансформаторных подстанций.

Целью изобретения является уменьшение потерь активной мощности путем раздельного учета полных мощностей двух нагрузок подстанции.

На (inr. 1 представлена диаграмма для определения экономического режим работы подстанции с двумя трехобмо- точными трансформаторами; на фиг.2 - суточные графики полных мощностей на шинах вторичных напряжений подстанции, где линии 1 - 4 соответствуют граничному сочетанию вторичных нагру зок, интервалы времени соответствуют точкам пересечения линий граничных сочетаний вторичных нагрузок с кривыми, их фактических значений, а также суточный график работы трехобмоточных трансформаторов; на ф11г. 3 - принципиальная схема устройства; на фиг,4 - временные диаг- paMNfci выходных сигналов функциональных блоков устройства,

Устройство для автоматического управления числом параллельно работа кщих силовых трехобмоточных трансформаторов 5 и 6 (фиг,3) включает первый и второй блоки 7 и 8 преобразования тока и напряжения в сигнал полной мощности, функциональный преобразователь 9 фактического значения полной мощности одной из вторичных нагрузок в граничный сигнал пол- ной мощности другой вторичной нагрузки подстанции,блок 10 сравнения двух аналоговых сигналов, логический элемент НЕ II, элементы 12 и 3 выдержки времени, исполнительный блок 14,

На фиг,1 приведена линия граничного сочетания вторичных нагрузок трехобмоточных трансформаторов, разделяющая их экономичные зоны нагрузок, которым соответствует минимум активных потерь в трансформаторах подстанции. На основании суточных графиков нагрузок (4иг, 2) приведены дискретные значения с интервалом 2 ч (от О до 24) фактических сочетаний вторичных нагрузок и последователь ность их изменения, указывающие на целесообразность того или иного режима работы подстанции и порядок их

.-

Q

а , - 2Q 2530

- j

35

50

24

чередования. Гра}шчному сочетанию вторичных нагрузок - , S- соответствует равенство активных потерь в одном и двух трансформаторах. Граничное значение одной из вторичных нагрузок при соответствующем фактическом значении другой используется в устройстве в качестве опорного сигнала.

На фиг. 4 показаны временные диаг- рамкы выходных сигналов Функциональных блоков устройства, показывающие его действие в течении суток за интервалы 0-t , t - t, ., ,, tfl- 24 , соответствующие точкам пересечения линий граничных сочетаний вторичных нагрузок с кривыми фактических их значений на фиг.2, где /5t д и уставки по времени на включение и отключение соответствен- до.

Блоки 7 и 8 осуществляют преобразование напряжения и суммарного тока одноименных вторичных обмоток в аналоговый сигнал мощности нагрузки этих обмоток. Функциональный преобразователь 9 предназначен для получения граничного значения сигнала полной мощности нагрузки одноименных обмоток одного из вторичных напряжений в зависимости от сигнала фактической мощности нагрузки обмоток другого вторичного напряжения. Принципиальная схема этого блока, выполненная на полупроводниково-резисторных элементах или аналоговых устройствах, воспроизводит функцию с отрицательно возрастающей производной,- пред- ставлякмцую собой граничное сочетание вторичных нагрузок трехобмоточных трансформаторов (фиг.1). Блок 10 сравнения выполняет операцию сравнения двух аналоговых сигналов-гра- ничного S и фактического S „ значений полной мощности нагрузки одноименных обмоток трансформаторов. Блок сравнения выполнен на аналогово-дис- кретных устройствах и настраивается в режиме, удовлетворяющем следующим неравенствам:

q q t н о,,

с о г Н Я

55

Логический элемент Не 11 выполняет операцию логического отрицания путем генерирования на выходе диск- . ретного сигнала, равного единице, при нулевом потенциале входного сигнала и наоборот, -лементы 12 и 13 вьщерж514

ки времени предназначены для задержки на определенный ре гулируем 1Й интервал At р и dt(, времени выходных сигналов управления. Исполнительный блок 14 преобразует входные управляю щие сигналы в команды Включить и Отключить.

Устройство работает следукщим образом.

Допустим, что в определенный момент времени t включены оба силовых трехобмоточных трансформатора. При подаче на входы блока 7 сигналов тока ) и напряжения U(t) с обмото низшего напряжения двух трансформаторов, а на входы блока 8 сигналов тока i(,(t) и напряжения Uc(t)c обмоток среднего напряжения трехобмоточных трансформаторов на выходах блоко 7 и 8 генерируются сигналы полных мощностей фактических нагрузок обмоток низшего S и среднего S j- напряжений соответственно, значения, которых характеризуют текущий нагрузоч ный режим подстанции. Сигнал Х8 с выхода блока 8 поступает на вход функционального преобразователя 9, сигнал Х9 с его выхода, соответствующий граничному значению мощности нагрузки обмотрк низшего напряжения тркхоб- моточных трансформаторов, поступает на первый вход элемента 10 сравнения а сигнал Х7, соответствующей фактическому значению мощности нагрузки обмоток низшего напряжения трансформаторов, с выхода блока 7 поступает на второй вход элемента 10 сравнения который осуществляет его сравнение с сигналом Х9, В интервалах t -t ; (фиг,2 и 4) измерительный сигнал Х7 блока 7 меньше граничного сигнала Х9 блока 9, т.е. , поэтому в соответствии с системой неравенства выходной сигнал блока 10 равен нулю (т.е. ). Пр нулевом потенциале входного сигнала логический элемент НЕ 11 на выходе генерирует дискретный сигнал Т (т.е. ), соответствующий отключению одного трехобмоточного трансформатора. В элементах 12 и 13 эти сигналы претерпевают временное смещение, и с выхода исполнительного блока 14 на подстанцию воздуействует управляющий сигнал на отключение одного трехобмоточного трансформатора ( Y 1), При увеличении нагрузки подстанции S +SeT.e, когда

Q

5 5

0

5

0

5

0

5

126

(интервалы времени , ,, С(5- ответствии с сисгеМ(П1 нерлненсгн на И11ходе блоксЧ 10 сраннения генерируется дискретный СИГНШ1 , соотвит- ствуюип1Й включению грехс-бмо гочноГ О трянсформат(;ра, а мл выходе блока 11 XI . Претерпев ррем4;нное CMenie- нне в элементах 12 и 13, эти сигналы попадают на вход блока 14, с которого управляющий сигнал воздействует на включение трехобмоточного трансформатора,

Использование в пре/ьчагаемом уст- ройст ве двух блоков измерения и функционального преобразователи с целью раздельного учета сигналов управления, пропорциональных независимым друг ог друга величинам полных мощностей нагрузок вторичных обмоток трехобмоточных трансформаторов, позволяет с высокой точностью определять границы экономических режимов работы этих трансформаторов, отвечающие минимуму потери активной мощности и характеризующиеся различным числом включенных трансформаторов.

Формула изобретения Устройство для автоматического управления числом параллельно работающих силовых трехобмоточных трансформаторов двухтрансформаторной подстанции, содержащее датчики тока и напряжения, соединенные со входом первого блока преобразования тока и напряжения в сигнал полной мощности, выход которого соединен с блоком сравнения, выходом соединен}1ым с логичес- ,КИМ элементом НЕ, два элемента выдержки времени, выходы которых соединены с входами исполнительного блока, отличающееся тем, что, с целью уменьшения потерь активной мощности путем раздельного учета полных мощностей двух независи1 1х друг от друга вторичных нагрузок подстанции, оно снабжено вторым блоком преобразования тока и напряжения в сигнал полной мощности, соединенным входами с датчиками тока и напряжения, функциональным преобрлзователем фактического значения полной мощности одной из вторичных нагрузок в граничный сигнал полной мощности другой вторичной нагрузки подсгагаши, выход которого соединен с вторым входом блока сравнения, выход(1м соединенным с первым элементом выдержки времени,

714941128

вход второго элемента выдержки време-жения подключены к выводам для подни соединен с выходом логическогоключения со стороны вторичных обэлеменга НЕ, а датчики тока и напря- моток трансформаторов.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к управлению режимами элементов энергосистем. Цель изобретения - уменьшение потерь активной мощности путем раздельного учета полных мощностей двух независимых друг от друга вторичных нагрузок подстанции. Управление параллельно работающими трехобмоточными трансформаторами 5 и 6 осуществляется при помощи устройства, реагирующего на величины независимых друг от друга полных мощностей нагрузок двух вторичных обмоток трехобмоточных трансформаторов и содержащего два блока 7 и 8 преобразования тока и напряжения в сигнал полных мощностей нагрузок вторичных обмоток. Сигнал с блока преобразования 7 поступает на вход блока сравнения 10, а с блока преобразования 8 - на функциональный преобразователь 9, воспроизводящий функцию с отрицательно возрастающей производной, представляющую собой зависимость граничной мощности нагрузки вторичных обмоток одного напряжения от фактической мощности нагрузки вторичных обмоток другого напряжения трехобмоточного трансформатора. После сравнения двух сигналов в блоке 10 сигнал на включение или отключение трансформатора непостредственно и через логический элемент НЕ 11 поступает на входы элементов выдержки времени 12 и 13, выходы которых подключены к исполнительному блоку 14. 4 ил.