Изобретение относится -к зл«к; энергетике и применяется в устройствах электроснабжения электрических хг; еяных дорог.
Известно устройство для регулиропа- ния напряжения из тяговых подстанциях переменного тока с использованием переключателя под нагрузкой тягового трансформатора (с так называемым устройством РПН трансформатора), содержащее транс- форматор напряжения для измерения действительного напряжения и подключенный к нему блок запуска автоматики регу/ ирова- ния напряжения, который включает реле времени при выходе напряжения i-в устд- новленных границ зоны нечувствительно- сти. Выход реле времени воздействует на первый вход формирователя сигнала управления приводом переключателя трансформатора. Это устройство принимаем за прототип.
Задержка на срабатывание (уста к к з) реле времени ограничивает число срабатываний переключателя трансформатора и в условиях изменяющегося напряжения нэ подстанции практически достигав. 3-10 м и н.
Поэтому в тех случаях, когда напряжение устойчиво выходит за границы зо; ;ь;; ствителыюсти, в тяговой сети, питающейся от тяговых подстанций, в течение 3-10 № п напряжение находится в недопустимых пределах, что отрицатель -;о сказывается на работе подвижного состава. В этом недостагок известного устройства регулирования .же ния.
Цель изобретения - повышение эффективности устройства.
Цель будет реализована, если установить второе реле времени с уменьшенной задержкой времени на срабатывание, которое запускается при устойчивом отклонении напряжения. Тогда эффективность устройства повышается за счет улучшения режима напряжения и. следопэтельно-, уменьшения времени работы злектропод- вижного состава при недопустимом непряжении. При заданном числе переключений РПН снижается зона колебаний напряжения (то есть снижается дисперсия напряже- ния в тяговой сети). Если отклонение напряжения вызвано не тяговой нагрузкой. а нагрузкой районного потребителя, то эти отклонения, как правило, длительные (усто- чивые) и в этом случае следует переключи- ния выполнять с уменьшенной задержкой. Режим напряжения в энергосистеме изменяется в часы максимума и минимума нагрузок, в выходные и праздничные дни и т.д. Контролируя напряжение холостого хода из
подстанции и сравнивая его с номинальным значением (,5 KB), можно определять отклонения напряжения, вызванные режимом в энергосистеме (Б сетях внешнего электроснабжения) за счет ее районных нагрузок. Если эти отклонения напряжения значительны, то следует запустить второе реае времени;- В изобретении напряжение холостого хода определяется расчетным путем с помощью мзмерительно-профаммно- расчетного блока
Устройство снабжено вторые реле времен с уменьшенной задержкой на срабатывание, «о мермтеяь но-программно- расчетным блоком, включающим последо- пзтельио соединенные модуль расчета входного сопротивления подстанции, модуль расчета действительного напряжения хо; петого хода подстанции и модуль расче- т;. разности дойг ;; пельно о и номинального нйлряжон.1я холосто: о хода,а также сроком запуска второго ,еле при превышении указанной разности заданной уставки. Трансформатор напряжения для измерения действительно о напряжения подключен к о т г. f а ю щ е и ф азе, т р а н с. формат о р ы т о к а включены ни отстающей и опережающей фа.. выходы которых соединены с входами модулей для вычисления сходного сопро- тиеленкя и действительного напряжения холостого хода подстанции. Измерител:,но- nporpf MMi- e-рзсчетный блок, блок запуска второго реле зремянч и второе реле времени соединены последовательно. Вход запуска измерительно-программно-расчетного блока подключен к второму вь-ходу блоха автоматики регулирования ;- а;тря- жения, а выход второго рело времени под- клю-ен к входу форгпировзтеля сигнала упрявяен я приводом переключателя.
i-fa чертеже представлено предлагаемое устройство.
Регулирование напряжения на тяговой подстанции осуществляется с. помощью по- рек/почателя под нагрузкой трехфазного силового трансформатора 1. Контроль действительного напряжения осуществляет однофазный трансформатор 2 напряжение, подключенный к отстающей фазе, при выходе напряжения зз пределы зоны нечувствительности срабатывает блок 3 запуска автоматики регулирования напряжения и ззпускэот первое реле А времени с заданной зздержкой времени на переключение I. После срс-батыапник реле 4 возбуждается формирователь 5 сигнала управления приводом перекл-и --г)теля 6 трансформатора 1.
Для контроля гокз нагрузки подстанции установлены трансформаторы 7 гока.
Для повышения эффективности устройства регулирования введено второе реле 8 врег-ечи с уменьшенной задержкой на срабатывание, оторооуправля- ется измерительно програ о-расчетным блоком 9, В|Пючающим мсг.уль расче з действительного напряжения хопостого хода подстанции 11 и модуль расчета разности действительного и номинального напряжений холостого хода 1 Модуля 11 и 12 име- ют внутренние входы связи соответственно с модулями 10 и 11 кроме TOI о, модули 10 и 11 имеют внешние входы связи с элэмента- ми схемы, расположенными вне блока 9. Измерительно-прогрзммно-рзсчетный блок выполняется на микропроцессорном контролере (например, на микро-ЭВМ Электроника К-1-20 или Кристя) с анэ- лого-цифровым преобразователем Запуск второго реле 8 времени осуществляется его блоком 13 запуска(фиг 2)
При срабатывании блоча 1 одновременно с пуском первого реле 4 времени запускается блок 9. Если в результате расчета в модулях 10-12 окакется, что отклонение на- пряжения вызвано районной нагрузкой в сетях внешнего электроснабжения то запускается через блок 13 второе рело 8 времени с уменьшенной задеожчой на срабатывание, которое воздействует через блок 5 на переключение привода 6 В результате переключение произойдет с задержкой в t2, которое меньше ti
Подробно разберем работу мзмери- тельно-расчетно программного блока 9,
К блоку 9 nociynaio напряжения, пропорциональные действующим значениям напряжения и тока, через соответствующие датчики типа Е (не показаны). Модуль 10 постоянно работает и определяет входное сопротивление на основании (3, 3.126) для гяговых подстанций с трехфазными Титовыми трансформаторами (соединение обмоток звезда-треугольник) по формуле (принимается Z X, т е R 0)
3Јj0,i - Uo,Q-i))
a(loil-let(l-l) (cp) - Oonl -loi(l-s) nln(J40 +(p,n{es))
где UOT - напряжение на отстающей фазе подстанции;50
IOT, Ion - токи отстающей и опережающей фаз подстанции
(ср), роп(ср}- средине значения фаз от
И ion.
Индексы i и 1-1 указывают, что соответ- 55 ствующие значения полученных в момент измерении () и (1-1). Периодичность измерения определяется таймером, встроенным в блок 9 (обычно измерения производятся че50 5 0
5 0
5
0
5
рез At 5 iOc) Таким обрачом прч ,аж.дом измерении U0 от, оп в момент () определяете 7 Модуль 10 дггжит г$ ппм ни М значений , (N 10 20) и оп ,)РТКМ-;ет сосднее
14 значение сопротивления Z-( 7)/ По
каждом iioeof-5 изм %ении последнье измерение (наиболее старое) сбрасывается
Сделаем пояснения ч расчету по сь рэ жонию (1)
1)рагчет 7| кыполнлегся по напряжению сгсгчю1дри фазы UOT, так ка-н он наиболее чувст, ительчо (по с pan нению с напряжениями других ) к тп«, го- ка от и 0т.
2)Расчет РЫПОЛИЯРГСЯ IT- приращению тока и напрг;Х ЭНР 1я зя ДОСТРТОЧЧО короткий нрорлскуток АЛ, поэтому влиянием изменения иапрчж за счет районных погрузок можнс пренебречь.
3)При малых значениях (lc.i-loi(i iO и (loni- omi 1); а при 1ОТ| л А расчет Zi не выполняется во избежании большой погрешности в его определении
4)Для повышения точности расчет ZI нужнс бь ло бы выполнять и измерение текущих значений рот и (роп, что конечно усложнило Оы устройство. Однако опыт показывает, что достаточно удовлсгворн ель- ныс результаты получаются и при расчетах со средними значениями рот(ср) и оп(ср), которые заранее из еряютсп и вчлюиаютс в программу ак постоянные. То же относится к вопросу о пренебрежении активным входным сопротивлением R, (R. 0).
Для системы электроснабжения 2x25 к В с однофазными трансформаторами также можно пользоваться формулой (1), но при этом lonHonO-ij Q и коэффициенты 3 и 2 заменяются на единицу.
В модуле 11 определяется действчт ль- ное напряжение холостого хода по выражению
г,
Uo, UOT - AUT U ori - Z SoTi sin отМ Ion sin (2-40+ fon(cp)),
12)
где UOTI - действительное напряжение на отстающей фазе в момент i:
Д UT - падение напряжения от тягоь й нагрузки
В модуле 12 выполняется расчет модуля разности действительного и номинального напряжений холостого ход
(5Uoi IUci-им,(3)
В соо ьетст8ми с иорматмвчыми документами ,5 Q. Если
3Uoi-A,rj
где Л - ступень напряжения чсрг-кл, ле- ля (для разных трансформаторе Л т.67 2,5% OI-UH), го блок 9 дзет команду на зрпуск Rno;- 3
Расчет по выражению (А} также аь,, нястся о модуле 12 Взаимодействие блот-г в процессе оаботы устройстве регулир а- ния напряжения показано в разверченной алгоритме роботы измерительно профз,- но-расчетного блока 9 (по ф 1.1) совмег но с блоками 13 и 8 (пп фиг 1} и представлено на фиг 3 с подробным его ог.. 13 (по фиг.1) выпопне ч° -u-.iOHe (ф т,) и по существу являемо лсно шитзльни с pig ном блока 9.
Назначение блокоп г.о алгоритму ЧР фыг.З.
1 - ПуСК, 2 - ЗЧГруЗ/ З ПОДПРОФЭН ib
работы ми ро-ЭВМ с лци, 3 - зэфузк , э- чапьиих знзченп переменных, 1 -фазирование таблицы значений Ui, UOTI Zom. 2i на экране (UrUoTi), 5 - работа подпргир -Г Ы ЛЦП 6-измерение U, I0,i loni, 7- печать lJi, 1от|, сп индекс измерений F - снятие .«я Разрешение с f-локз эптомятики регулирования напряжения APh (Р оеьте г з«-еги бпок 3} Сигнал Рзчрз Формирует ся при сробсчычанма ЛГИ; 9 Псчдг,- Разрешение ; 10 - р С1 от; | Ui-Ui- i I (| 1) , (i i) ; 11 - лсп;1 - скин блок если (UrU В и ;ч (io-r (|-1})50 А, или (ог, А, и -, 1от1 150Лмли А, то пере 0,0 ч бпзку 12 (Да); 12 - пос орен де значен ля Z(, ря - ного прел идущему 3f P -SH itn, 13 - рагш
7iUi - UOTI, U( 1 - U ,T(i-i).
14 - печать 2 15 - логическим блок: ччс измерений меньше 10 ; 16 - рзсмет ZctJ 13 -: 1 - UPI U, - A UT U, ,
21
Ч/з от| sin sin (4° f fcp) X1
18 - расчет d U0,- iU0rU.: i; 19 - печ., I Uof-Он i; 20 - логический блок U0; & А Если Да, то переход ня блок 21,21- логц ,п ческий блок: есть сигнал Разрешение 5
0 S
0
0
г,
п
блок-т ЛР| I, 22 , ЛР ( (paho JOT блок 13 по ф1 г 1) У i печ-Tib tin формация Запуск ( 1 24 задрр ка времени Т2 (р г/п-;лс блох 0 по фиг 1)
rij о iv у л а и ( о Ь ,j л i e i s и я Уг ройоио д/ s ро у,, роч°иил нагря пора пол 4r i|Цнм
pnpp 44J ir OfO ТОК. С HOpt i ( ПОД
: ягру i o/, со,пе гкгпро i озмс ормя-рр па
, Д ИЗМере- Ht -1,еЙСТЯ/ i u ЧЬнОГО
.larip1 ни , сое/.инри SH/I г бло ом t пП матичи pf улпьоо, rf/iq иопорже- пня , рзыП -ьипд fO opO O чеэеп оелэ преь ; и г PI .THHOH r1 top i c 1 чч гпаба,, ППГр-ОвД «ii-pi К П 3ПЫОМу -ХОпу
Лорын л:гпге ; и/(П апа учрзслоннл пгъ- содо / iTfpoi- л ч, i, e/iq тра- С 1) рмяч гпз, туч :У орМгЭтгр кй ч; пидстан- пин, о i и -з ц г; , я1то, с целью
г 2П -,1.(| ия GI - fOt ги, оно счяб- РНо L Орь м pe/iP с умеп . енчои 1,,, v чй на г ряб«п n liHc и ЗГА pi/, г j,ii но
.IpOrUJ - fU O-prtC Ol Н11Г1 СКЛ ОЧс Л- Ifl.HM nPr .OP lTCbbliO CuO/ .HOIbtiJf Г .ОДуПм
pnc-if ихолм чо confот влечи1 подотэн- м,и , чпц/л i ( сзс чта ,re ., in,о ja
ipc, f j ,д XO/ OLiOiG /.P AC iUli ЧМ U Г Д},1г .;dC «б., pd,HCCTh Д .ЙСГС . )О М i Or/iUMo HSnpyO OHtiU . ХГДй,
i v. -(ускс JTr.poro f-ife прсчс и при че ip -H opwaiop janfn Th H я f-.epe- tih4 i i , 0|/; РЛьнсго tiarpn А ьиия по/11 тпче,- i сно i j ощс и фазе, ipjHC форматоры токов 80,1 мгЗ о.гаю пэй и опеоочзюшеи фЈ- за, t i гормх tieuHH-HLi г г-холггш (одуп ,iinsi E jHMcne Hx оходмого с -про тЬЛС1, 1 И Зг1С С Л7е М ) sa ipJ-i.CuHvlii
xofoc / /иди ) измерительно нрогрлг .мно-расчет ь л f3io, блок запуска т port г)епе 3r-- veiii ч tnopc j тт., о urc.ffa- . л|1н 1 У ггслец взтеш-кч чходлэиу- t rt i .чо- )-р. юго
б |Ог Й |ТмКЛЮ « L fdpo y П|ХОД) 6)rKl,-J ЗгЗГ, г, осПО.Г,,5 Л рОИЗИЧР НЯ- Пр Ol И Я, J В(ОД DTOj iCrO ,Л8 Ч
полкою зн к второму ходу op fija oiepp сигка/fO np j.Teiji/,fi npHBoi/jwi (воек почч- телк
