Устройство для автоматического управления числом работающих силовых трансформаторов двухтрансформаторной подстанции Советский патент 1990 года по МПК H02J3/46 

Изобретение относится к управлению режимами элементов энергосистем и предназначено для автоматического управления числом работающих силовых трансформаторов двухтрансформаторных подстанций с целью поддержания режима минимальных потерь„

Цель изобретения - упрощение устройства и повышение надежности.

На фиг01 представлена блок-схема устройства; на фиг.2 - зависимости потерь мощности в одном (кривая А) и двух (кривая Б) работающих трансформаторах; на фиг. 3 - диаграмма работы логического элемента ИМПЛИКАТОР; на фиг. 4 - диаграмма, поясняющая работу устройства.

Устройство содержит преобразователи 1 и 2 тока нагрузки силовых трансформаторов и напряжения подстанции в сигнал полной мощности, нуль-органы 3 и 4 нижнего уровня нагрузки, нуль- органы 5 и 6 верхнего уровня нагрузки, логические элементы НЕ 7 и 8, блоки 9 и 10 суммирования, логические элементы ИМПЛИКАТОР 11 и 12, исполнительные блоки 13 и 14, секционный выключатель 15 низшего напряжения подстанции с блоком автоматического управления и выключатели 16 и 17 первого и второго трансформаторов соответственно.

Преобразователи 1 и 2 осуществляют преобразование входных сигналов

СП

4Ь

О

fee

тока и напряжения в сигнал полной мощности нагрузки каждого трансформатора соответственно. Нуль-органы 3-6 выполняют операцию сравнения опорного сигнала и сигнала текущего значения S, При этом нуль-органы 3 и 4 срабатывают при значении , и являются нуль-органами нижнего значения нагрузки каждого трансфер- матора, а нуль-органы , Зибсрабаты- вают при S, S7 и являются нуль-органами верхнего значения этой нагрузки Зона нечувствительности устройства /3S S2-S1 необходима для того, что бы исключить лишние переключения трансформаторов, Принцип ее выбора поясняется графиками (), где можно видеть, что при нагрузке их величина одинакова Значит при на грузке должен работать один трансформатор, а при - два. Серединой зоны нечувствительности является Я , а ширина этрй зоны 1-2% о

о.

R0 обеспечивает устройству достаточную чувствительность

Работа логического блока ИМПЛИКА- ТОР описывается условием: если X, X.zYXt- Х, то на его выходе имеется единичный сигнал если x j-X ,то сигнал отсутствует, , При этом запись Х-, или Л г означает, что сигнал на соответствук щем входе логического элемента есть, a Xt или X сигнал отсутствуете

Диаграмма работы логического элемента ИМПЛИКАТОР показана на фиг.З При этом сигнал X, подается на прямой вход, а сигнал X2 - на инверсный вход элемента.

Работа устройства поясняется диаграммой (фиго4} при этом рабочему состоянию блока соответствует знак плюс, а нерабочему - минус.

Можно видеть, что в режиме максимальных нагрузок на выходе всех нуль-органов имеется сигнал. Поэтому на выходах логических элементов 11 и 12 также имеются сигналы, и оба трансформатора подстанции находятся в работе. При этом секционный выключатель 15 отключен Этому режиму в таблице (фиг.4) соответствует столбец 1. Столбцы 2 и 3 этой же таблицы показывают, что при уменьшении нагрузки состояние устройства не изменяется, если нагрузка одного или обоих трансформаторов находится в зоне нечувствительности устройства.

0

5

0

5

0

5

0

5

При дальнейшем уменьшении нагрузки подстанции отключается тот силовой трансформатор, нагрузка которого раньше достигла нижнего уровня. Если это имеет место на первом трансформаторе ( столбец 4), то на выходе нуль-органа 3 нижнего уровня исчезает сигнал. При этом на выходе логического элемента НЬ 7 сигнал появляется. Это приводит к появлению на выходе блока 9 сигнала, который приложен к инверсному входу логического элемента ИМПЛИКАТОР 1I. Так как на прямом входе этого элемента сигнала нет, то на его выходе сигнал тоже исчезает. При этом сигнал исчезает с одного входа блока 10 и из блока -1 3 первого трансформатора, который выводится в резерв. Перед этим автоматически включается секционный выключатель 15 и подключает секцию шин первого трансформатора для питания от оставшегося в работе второго силового трансформатора подстанции.

Так как отключился первый силовой трансформатор, то на выходе преобразователя сигнал исчезает, что блокирует нуль-органы 3 и 5 этого трансформатора, и устойчиво удерживает первый трансформатор в отключенном состоянии. Если нагрузка подстанции продолжает уменьшаться, то на выходе нуль- органа 4 нижнего уровня второго трансформатора исчезает сигнал (столбец

5в таблице на фиг.4} При этом на выходе логического элемента НЕ 8 сигнал появляется. Так как логический элемент ИМПЛИКАТОР 11 отключен, то сигнал на одном входе блока 10 отсутствует и появление этого сигнала на другом его входе от логического элемента НЕ 8 не может вызвать его срабатывания. Поэтому на обоих входах логического элемента ИМПЛИКАТОР 12 сигналы отсутствуют, что не изменяет его состояния. Таким образом, второй трансформатор остается включенным.

При увеличении нагрузки подстанции до уровня срабатывания нуль-органа 4 второго трансформатора (столбец

6в таблице на фиг.4) появляется сигнал на выходе нуль-органа 4 и исчезает на выходе логического элемента

НЕ 8. Однако это состояние схемы не изменяет.

Если нагрузка подстанции увеличилась до уровня срабатывания нуль- органа 6 (столбец 7 в таблице на

фиг.4), то на его выходе появляется сигнал, которыйjне изменив состояния логического элемента ИМПЛИКАТОР 12, вызывает срабатывание логического элемента ИМПЛИКАТОР 11„ При этом восстанавливается сигнал на этом входе блока 10 и в исполнительном блоке 13 первого трансформатора. Первый силовой трансформатор подстанции включается , а секционный выключатель 15 автоматически отключается, что обеспечивает раздельный режим работы силовых трансформаторов подстанции.

При дальнейшем росте нагрузки состояние устройства не изменяется - (столбец 8 в таблице на фиг.4). Если при уменьшении нагрузки она раньше достигла нижнего уровня на втором трансформаторе, то устройство работает аналогично только лишь с той разницей, что в резерв будет выведен второй трансформатор,

Таким образом, не снижая точности управления, достигаются упрощение и, как следствие, повышение надежности устройства на двухтрансформаторных подстанциях с раздельной работой трансформаторов

Формула изобретения

Устройство для автоматического управления числом работающих силовых трансформаторов двухтрансформаторной подстанции, снабженной выключателями на вводе и выводе трансформаторов, а также секционным выключателем, содержащее первый преобразователь тока и напряжения в сигнал полной мощности с входами для подключения соответственно на ток нагрузки первого тран сформатора и на напряжение подстанции, первый и второй нуль-органы нижнего уровня нагрузки, третий и четвертый

5

0

5

0

5

0

5

0

5

нуль-органы верхнего уровня нагрузки, первые входы первого и третьего нуль-органов подключены к выходу первого преобразователя тока и напряжения, вторые входы первого и второго нуль-органов подключены к первому выходу эадатчика полной мощности, а вторые входы третьего и четвертого нуль-органов - к второму выходу задат- чика полной мощности, логические элементы НЕ, к входам которых подключены выходы нуль-органов нижнего уровня нагрузки, первый и второй блоки суммирования, к первым входам которых подключены выходы логических элементов НЕ, и первый исполнительный блок, отличающееся тем, что, с целью упрощения и повышения надежности, оно снабжено вторым преобразователем тока и напряжения в сигнал полной мощности, двумя логическими элементами ИМПЛИКАТОР и вторым исполнительным блоком, причем первые входы второго и четвертого нуль-органов подключены к выходу второго преобразователя тока и напряжения, входы которого предназначены для подключения на ток нагрузки второго трансформатора и на напряжение подстанции, выходы третьего и четвертого нуль-органов соединены между собой и одновременно подключены к прямым входам логических элементов ИМПЛИКАТОР; инверсные входы которых подключены соответственно к выходу каждого блока суммирования, выход первого логического элемента ИМПЛИКАТОР подключен одновременно к входу первого исполнительного блока и к второму входу второго блока суммирования, а выход второго логического элемента ИМПЛИКАТОР подключен одновременно к входу второго исполнительного блока и к второму входу первого блока суммирования.

Изобретение относится к управлению режимами элементов энергосистем. Оно предназначено для автоматического управления числом работающих силовых трансформаторов двухтрансформаторной подстанции. Цель изобретения - упрощение и повышение надежности, для чего устройство снабжено двумя логическими элементами "Импликатор" 11 и 12, преобразователем 2 тока и напряжения в сигнал полной мощности и исполнительным блоком 13. В устройстве контролируют полную мощность нагрузки каждого трансформатора подстанции и отключают трансформатор с большей нагрузкой при условии, что нагрузка второго трансформатора достигла минимально допустимого уровня. 4 ил.

Фиг.З

Фигл