Устройство для автоматического управления числом параллельно работающих силовых трансформаторов двухтрансформаторной подстанции Советский патент 1992 года по МПК H02J3/46 

Изобретение относится к управлению режимами элементов энергосистемы и предназначено для автоматического управления числом параллельно работающих силовых двухтрансформатор- ных подстанций с целью поддержания режима минимальных потерь и контроля режимов перегрузки трансформаторов по току.

Известно устройство для управления числом параллельно работающих трансформаторов двухтрансформаторной подстанции (а.с. I. 1127042, опубл.Б.И. № 44 от 31.10.84 г.), содержащее счетчик энергии с импульсным датчиком и с входами для подключения на напряжение подстанции и на ток нагрузки одного трансформатора, связанный со счетчиком импульсов со счетным и нулевым входами, два выхода которого подключены к единичным входам триггеров, выход первого триггера непосредственно, а второго через логический элемент НЕ подключен к первым входам логических элементов И, выходы которых подключены к выходам исполнительного блока, при этом нулевые входы счетчика импульсов и триггеров и вторые входы логических элементов И подключены к выходам датчика цикла.

Недостатком данного устройства является низкая надежность в связи с неравным временем работы двух силовых трансформаторов двухтрансформатор- ной подстанции и отсутствие контроля режимов перегрузки трансформаторов подстанции по току.

Известно также устройство для автоматического управления числом параллельно работающих силовых трансформаторов двухтрансформаторной подстанции (а,с, N° 1185492, опубл. Б.И.

х| vi vi

ю о о

№ 38 от 15.10,85 г.), содержащее два счетчика энергии с импульсным датчиком и с входами для подключения на напряжение подстанции и на ток нагрузки трансформаторов, счетчик импульсов, пять триггеров, логические элементы НЕ и И, исполнительный блок задатчик цикла, блок переключения и источник установки исходного состояния, причем логические элементы И выполнены трехвходовыми, а выходы счетчика энергии подключены к входу счетчика импульсов через блок переключения, выходы логических элементов И подключены к счетным входам третьего и четвертого триггеров, выходы которых подключены к выходам исполнительного блока, нулевые входы третьего, четвертого и пятого триггеров и блока переключения подключены к источнику сигнала установки в исходное состояние, единичный и нулевой входы пятого триггера подключены к выходам логических элементов И, а его выходы подключены к третьим входам логических элементов И, управляющий вход блока переключения подключен к выходу логического элемента И в канале отключения силового трансформатора ,Недостатком данного устройства является низкая надежность в связи с отсутствием контроля режимов перегрузки трансформаторов по току.

Цель изобретения - повышение надежности работы двухтрансформаторной подстанции путем введения блоков, контролирующих режимы перегрузки трансформаторов по току на двухтрансформаторной подстанции.

Поставленная цель достигается тем что в известное устройство для автоматического управления числом параллельно работающих силовых трансформаторов двухтрансформаторной подстанции, содержащее два счетчика энергии с импульсным датчиком и входами для подключения на напряжение подстанции и на ток нагрузки трансформаторов, счетчик импульсов, пять триггеров, логические элементы НЕ и И, исполнительный блок, задатчик цикла, блок переключения и источник установки исходного состояния, причем логические элементы И выполнены трехвходовыми, а выходы счетчика энергии подключены через блок переключения к

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

входу счетчика импульсов, два выхо1- да которого подключены к единичным входам первых двух триггеров, выход первого триггера непосредственно, а второго через -логический элемент НЕ подключены соответственно к второму и третьему входам логических элементов И, выходы которых подключены к счетным входам третьего и четвертого триггеров, нулевой вход счетчика импульсов, первый вход первого элемента И, второй вход второго элемента И, а также нулевые входы первых двух триггеров подключены к выходам задат- чика цикла, нулевые входы третьего, четвертого и пятого триггеров и блока переключения подключены к источнику сигнала установки в исходное состояние, единичный и нулевой входы пятого триггера подключены к выходам логических элементов И, а управляющий вход блока переключения подключен к выходу логического элемента И в канале отключения силового трансформатора, дополнительно введены два двухвходовых элемента ИЛИ, два четырехвходовых элемента ИЛИ, а также два блока контроля режимов перегрузки трансформаторов, причем выходы четырех элементов ИЛИ подключены к исполнительному блоку, а первые входы двухвходовых элементов ИЛИ подключены соответственно к единичному и нулевому выходам третьего триггера, а вторые входы первых двух элементов ИЛИ подключены к четвертым выходам соответствующих блоков контроля режимов перегрузки трансформаторов, первые входы двух четырехвходовых элементов ИЛИ подключены соответственно к нулевому и единичному выходам четвертого триггера, а второй, третий и четвертый входы четырехвходовых элементов ИЛИ подключены к первым трем выходам соответствующих блоков контроля режимов перегрузки трансформаторов, каждый из которых содержит три нуль-органа, таймер, шесть двухвходовых элементов И, два двухвходовых элемента ИЛИ, четыре триггера, преобразователь ток - частота, два элемента задержки времени, шесть счетчиков импульсов со входами разрешения счета и сброса, сумматор и регистр хранения со входами записи информации и сдвига, причем все нуль- органы и преобразователь ток-частота подключены входами к токовым трансформат орам нагрузки, выход первого нуль-органа подключен через первый вход первого элемента ИЛИ к разрешающему входу первого счетмика импульсов, выход второго нуль-органа подключен к первому входу первого элемента И, выход которого подключен к второму входу первого элемента ИЛИ, а выход преобразователя ток-частота подключен к входам первого и второго счетчика импульсов, выход первого счетчика импульсов, являющимся первым выходом блока контроля режимов, перегрузки трансформаторов, подключен к второму входу соответствующего четырехвходового элемента ИЛИ, а выход второго счетчика импульсов подключен к входу регистра хранения, выход которого подключен к сумматору подключенному своим выходом к первому входу второго элемента И, выход которого подключен к единичному входу первого триггера, нулевой выход которого подключен к второму входу первого элемента И, а единичный выход подключен к разрешающему входу третьего счетчика импульсов, выход часовых импульсов таймера подключен к единичному входу второго триггера, единичный выход которого подключен к первому входу третьего элемента И, к второму входу которого подключен выход секундных импульсов таймера, выход третьего элемента И подключен к входу четвертого счетчика импульсов и к сдвигающему входу регистра хранения, а выход четвертого счетчика импульсов подключен к своему входу сброса и к нулевому входу второго триггера, нулевой выход которог подключен к записывающему входу регистра хранения и к первому элементу задержки времени, выход которого подключен к входу сброса второго счетчика импульсов, минутный выход таймера подключен к входу третьего счетчика импульсов и к первому входу четвертого элемента И, к второму входу которого подключен выход третьего нуль-органа, а выход четвертого элемента И подключен к второму входу второго элемента И, а также к входу пятого счетчика импульсов и к единичному входу третьего триггера, выход пятого сче.тчика импульсов, являющийся вторым выходом блока контроля режимов перегрузки трансформато ров, подключен к третьему входу со0

5

0

S

0

5

О

5

0

5

ответствующего метырехвходового элемента ИЛИ и к единичному входу четвертого триггера, единичный выход которого подключен к первому входу пятого элемента И, выход третьего счетчика импульсов подключен к своему входу сброса, к входу сброса пятого счетчика импульсов, к входу второго элемента задержки времени,к входу шестого счетчика импульсов, к первому входу шестого элемента И и к второму входу пятого элемента И, выход которого, являющийся третьим выходом блока контроля перегрузки трансформаторов, подключен к второму входу соответствующего двухвходового элемента ИЛИ и к нулевому входу четвертого триггера, выход второго элемента задержки времени подключен к нулевому входу третьего триггера, нулевой выход которого подключен к второму входу шестого элемента И, а единичный выход подключен к разрешающему входу шестого счетчика импульсов, выход которого, являющийся четвертым выходом блока контроля перегрузки трансформаторов, подключен к четвертому входу соответствующего четырехвходового элемента ИЛИ и к первому вхо ду второго элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу шестого ; - элемента И, а выход к входу сброса шестого счетчика, и к нулевому входу первого триггера.

На фиг.1 приведена блок-схема выполнения устройства; на фиг.2 - график нагрузки подстанции и диаграммы работ силовых трансформаторов , на фиг.З - диаграммы входных сигналов функциональных блоков устройства.

На фиг.1 представлена принципиальная схема трансформаторной подстанции с указанием вторичных цепей трансформаторов тока и напряжения, а также функциональная схема устройства, которая включает счетчики энергии 1 и 2 с импульсными датчиками, счетчики импульсов 3, 28, 30, 41, 44, 45, 48, триггеры 4-8, 34, 35, 38, 47, логические элементы НЕ 9, И 10, 11, 26,33, 36, 40, 42, 49 и ИЛИ 18-21, 27, 50, исполнительный блок 12, эадатчик цикла 13, блок переключения 14, источник установки исходного состояния 15, трансформаторы подстанции 16, 17, блоки контроля режимов перегрузки трансформаторов 22, 23. Нуль-органы 24, 25, 43, пре10

717772008

образователь ток/частота 29, регистр хранения 31 сумматор 32, таймер 37, элементы задержки времени 39, 46,

На фиг.2 представлен график нагрузки подстанции (5г), линия режима минимума потерь (Sa), линия перегрузочных режимов (50), моменты переключений трансформаторов (t) и диаграммы работы силовых трансформаторов 1б, 17.

Для блока переключения 14 указаны состояния, соответствующие подключению первого (1Х) и второго (2Х) счетчиков энергии к счетчику импуль- -f5 и отключение силовых трансформаторов сов 3.16 и 17 под нагрузку.

На фиг.З представлены диаграммы Задатчик цикла 13 управляет рабо- выходных сигналов блоков 6-8, 10-12, той элементов 3, 4, 5, 10 и 11. 21, 25, 28, 43.

Счетчики энергии 1 и 2 преобразуют входные величины тока нагрузки трансформаторов 16 и 17 и напряжения подстанции с помощью импульсных датчиков в последовательности импульсов. Количество импульсов, вырабатываемых 25 датчиком за определенное время, пропорционально нагрузке трансформатора.

Счетчик импульсов 3 имеет счетный и нулевой входы и два выхода, К счетному входу подключен выход датчика 30 ЩУю команду.

счетчика энергии 1 (2), нулевой вход Блок переключения 14 предназначен предназначен для возврата счетчика в исходное состояние. На первом выходе появляется импульс при достижении

сигнала, равного единице, при нулевом потенциале на входе,и наоборот.

Логические элементы И 10 и 11, 26, 33, 36, 40, 42, 49 генерируют на выходе сигнал, равный единице при одновременном наличии на всех входах единичных потенциалов, и сигнал7рав- ный нулю во всех других случаях.

Исполнительный блок 12 предназначен для преобразования входных управляющих сигналов в команды Включить и Отключить, по которым осуществляется соответственно включение

Триггеры 6 и 7 предназначены для 20 распределения сигналов Включить и Отключить поочередно на выключател силовых трансформаторов 16 и 17, три гер 6 через элементы ИЛИ 18, 19, а триггер 7 через элементы ИЛИ 20, 21.

При поступлении на счетный вход триггера сигнала, поочередно на каждом из двух его выходов появляется импульс, который исполнительным блоком 12 преобразуется в соответствуюдля подключения к блоку измерения выхода счетчика энергии того силового трансформатора, который остается 35- в работе после выполнения очередной команды Отключить. Этот блок может быть выполнен в виде триггера, счетный вход которого подключен к выходу логического элемента И 11 в канале

количества входных импульсов величины, соответствующей мощности S,.,, т.е. мощности, соответствующей режиму минимума потерь.

На втором выходе счетчика 3 появ0

5 и отключение силовых трансформаторов 16 и 17 под нагрузку.

сигнала, равного единице, при нулевом потенциале на входе,и наоборот.

Логические элементы И 10 и 11, 26, 33, 36, 40, 42, 49 генерируют на выходе сигнал, равный единице при одновременном наличии на всех входах единичных потенциалов, и сигнал7рав- ный нулю во всех других случаях.

Исполнительный блок 12 предназначен для преобразования входных управляющих сигналов в команды Включить и Отключить, по которым осуществляется соответственно включение

Задатчик цикла 13 управляет рабо- той элементов 3, 4, 5, 10 и 11.

5

30 ЩУю команду.

Триггеры 6 и 7 предназначены для 0 распределения сигналов Включить и Отключить поочередно на выключатели силовых трансформаторов 16 и 17, триггер 6 через элементы ИЛИ 18, 19, а триггер 7 через элементы ИЛИ 20, 21.

При поступлении на счетный вход триггера сигнала, поочередно на каждом из двух его выходов появляется импульс, который исполнительным блоком 12 преобразуется в соответствуюБлок переключения 14 предназначен

для подключения к блоку измерения выхода счетчика энергии того силового трансформатора, который остается в работе после выполнения очередной команды Отключить. Этот блок может быть выполнен в виде триггера, счетный вход которого подключен к выходу логического элемента И 11 в канале

Сущность использования: устройство содержит блок управления числом параллельно работающих силовых трансформаторов подстанции и логические элементы ИЛИ, выходы которых подключены к исполнительному блоку, а входы соединены с блоком управления и блоками контроля режимов перегрузки трансформаторов по току, управляющими отключением трансформаторов с выдержками времени, не превышающими требований правил технической эксплуатации и ГОСТа при различных коэффициентах перегрузки трансформаторов по току. 3 ил.

ляется импульс при достижении количе- 40 отключения силового трансформатора,

ства входных импульсов величины, соответствующей Sq/2, т.е. мощности, приходящейся на один трансформатор при включенных двух трансформаторах при нагрузке подстанции, соответствующей режиму минимума потерь.

Триггеры 4 и 5 предназначены для фиксации выходных импульсов, вырабатываемых счетчиком 2. Импульсы с выходов счетчика 3 поступают на единичные входы, и на выходе триггера формируется выходной сигнал. Нулевой вход триггера предназначен для возврата его в исходное (нулевое) состояние.

Логический элемент НЕ 9 осуществляет операцию логического отрицания путем генерирования на выходе

а к выходу триггера подключен исполнительный элемент, например двухпо- зиционное реле, который осуществляет подключение выхода соответствующего счетчика энергии к входу блока измерения. Нулевой вход блока 14 служит для установки блока в исходное состояние.

Нулевые входы элементов 6, 7, 8

и 14 подключены к источнику сигнала установки в исходное состояние через кнопку 15, нажатием которой устройство приводится в исходное состояние.

Триггер 8 предназначен для исключения ложных срабатываний устройства при нагрузке одного силового трансформатора менее Sa/2 при включенном одном трансформаторе и нагрузке

9

более Sq при включенных двух трансформаторах.

Логические элементы ИЛИ 18-21, 27, 50 генерируют на выходе единичный сигнал при наличии хотя бы на одном из входов единичных потенциалов и нулевой сигнал при их отсутствии.

Блоки контроля режимов перегрузки трансформаторов 22, 23 генерируют на выходах единичные сигналы и соответственно через элементы ИЛИ 18-21 воздействуют на исполнительный блок 12, выдающий сигналы на включение/отключение трансформаторов 16, 17 или отключение обоих сразу с выдержкой времени, обратно пропорциональной действующей на момент отключения перегрузке„по току работающих трансформаторов.

Нуль-органы 2k, 25, k3 вырабатывают на выходе единичный сигнал при превышении входного сигнала, приходящего от трансформаторных подстанций, внутреннего опорного сигнала, соответствующего перегрузке по току: 1 ,k . н - для блока 2kJ 1,3 IH - для блока 25, 1,0 1ц - для блока k3,

Счетчики импульсов 28, 30, k, kk kSt 8 имеют вход для подсчета последовательности импульсов, п-раз- рядный параллельный выход в двоичном коде подсчитанных импульсов, разрешающий вход, при единичном потенциале, на котором разрешено поступление на вход последовательности импульсов, а также вход сброса, устанавливающий счетчики импульсов в нулевое состояние своих выходных регистров. Счетчик 28 при считывании количества импульсов, пропорционального загрузке трансформатора по току и единичном потенциале на разрешающем входе, на одном из выходов вырабатывает единичный сигнал на отключение перегруженного трансформатора. Счетчик 30 подсчитывает средний коэффициент загрузки трансформатора за сутки и n-разрядным выходом подключен к регистру хранения 31. Счетчик Н подсчитывает п импульсов и предназначен для контроля сдвига информации в регистре хранения на п разрядов. Счетчики kkt 5| 8 подсчитывают соответственно 2k часа, 6 часов и 5 суток и при заполнении данными значениями своих внутренних jserw77200ю

строе на свгем выходе вырабатывают единичный сигнал.

Преобразователь ток-частота 29 преобразует ток, поступающий на его вход, в прямоугольные импульсы одинаковой амплитуды на выходе, частота которых прямо пропорционально зависит от величины тока на входе, т.е.

.Q от величины загрузки трансформаторов по току.

Регистр хранения 31 каждый час записывает информацию из счетчика импульсов 30 о загрузке трансформато15 ра по току, сдвинув предварительно предыдущую информацию. Регистр хранения n-разрядный, где количество разрядов определяется точностью контроля, имеет глубину в 2k цикла за20 писи, а при записи 25 значения стирается 1 значение и так далее. Таким образом регистр хранения имеет значение о коэффициенте загрузки за предыдущие сутки. Сумматор 32 имеет

25 вход 2k п-разрядный в который получает из регистра хранения информацию о коэффициенте загрузки в каждый час за предыдущие сутки. Только после суммирования и получения значения

30 среднего коэффициента загрузки менее 0,93 на его выходе вырабатывается единичный потенциал.

Триггеры 3k, 35, 38, kl имеют нулевые и единичные входы и выходы. При положительном импульсе на одном из входов на соответствующем выходе устанавливается единичное значение, а на другом выходе нулевое значение и это состояние триггера не изменяетдл ся до прихода положительного импульса на другой из входов триггера. В момент включения питания с помощью интегрирующих цепочек все эти триггеры устанавливаются на нулевом выходе

45 в единичное значение.

Таймер 37 вырабатывает часовые, минутные и секундные импульсы для управления работой элементов блока контроля перегрузки трансформаторов

0 по току.

Элементы задержки времени 39, 6 задерживают импульс на выходе во времени относительно входа.

Устройство работает следующим об-5 разом. На двухтрансформаторной подстанции установлено два трансформатора 16 и 17, Нагрузка подстанции изменяется в соответствии с графиком На фиг.2. Первым включается трансформа5

111

тор 16. После подачи напряжёния пи- тания на устройство в момент времени tQ нажатием кнопки 15 на нулевые входы элементов 6, 7, I и 8 подается . сигнал, который приводит эти элемент в нулевое состояние, которое соответствует наличию единичного напряжения на первом выходе элемента 6 (Включить 16), и соответственно,на выходе элемента ИЛИ 18, на втором выходе элемента 7 (Отключить 17) и соответственно на выходе элемента ИЛИ 21 на первом выходе элемента 8 и подключает блоком 1 выход счетчика энергии 1 к счетчику импульсов 3. На втором выходе элементов 6 (Включить 17), 8 и первом выходе элемента 7 (Отключить 16) сигнала нет. Поэтому исполнительным блоком 12 формируются команды на включение под нагрузку трансформатора 16 и отключение трансформатора 17.

Так как в промежутке времени t0--t нагрузка трансформатора 16 находится в пределах Sa , сигнал упраления появляется только на выходе ХЗ (2) блока измерения, что приводит триггер 5 в единичное состояние. Элемент НЕ 9 подает на один из входо элемента И 11 нулевой сигнал, что не вызывает никаких изменений в состоянии элементов 11, 8, 10, 6, 7, 1 и 12.

В момент времени t(, когда нагрузка трансформатора 16 станет , на втором выходе ХЗ (2) счетчика импульсов 3 сигнал также будет отсутствовать, что приводит триггер 5 в нулевое состояние, а на выходе элемента НЕ 9 появляется единичный CHI- нал, который поступает на вход элемента 11, на второй вход которого поступает сигнал от задатчика 13, но так как на третий вход элемента 11 поступает сигнал Х8 (2) 0 через триггер 8, то изменения состояния элемента И 11 не происходит и переключений в схеме не будет.

В промежутке времени работа схемы не изменяется по сравнению с работой в момент времени t0.

Работа схемы в промежутке времени аналогична работе в момент времени t0.

В момент времени t3 нагрузка трансформатора становится равной Sa и на первом выходе счетчика импульсов 3 ХЗ (1) появляется сигнал, который

200

12

приводит триггер k в единичное состояние. Сигнал с выхода триггера поступает на вход логического элемента И 10,

На второй вход поступает сигнал от задатчика 13 а на третий вход поступает сигнал с первого выхода триггера 8 Х8 (1), что приводит логический элемент 10 в единичное состояние. Триггер 6 изменит свое состояние: единичный потенциал появляется на втором выходе Х8 (2) (Включить 17) и соответственно на выходе элемента ИЛИ 19, а на первом выходе сигнал будет равен нулю.

Триггер 7 своего состояния не изменит . Сигнал с выхода элемента 10 поступает на единичный вход триггера 8 и переводит его в единичное состояние, которому соответствует единичный потенциал на втором выходе Х8 (2) и нулевой на первом. Блок переключений 1) своего состояния не изме- 5 нит. Исполнительным блоком 12 при поступлении сигнала Хб (2) через элемент ИЛИ 19 будет сформирована команда Включить 17i

Трансформатор 17 будет включен под нагрузку. В промежуток времени в работе находятся оба трансформатора, Нагрузка подстанции не превышает

0

5

0

0

2S0, т.е. на каждый трансформатор

приходится нагрузка

5

0

5

0

5

Sq

S Sa/2 и

работа схемы аналогична работе в период t0-t{ или .

В момент времени tq. нагрузка подстанции снижается до величины Sq, т.е. на один трансформатор приходится нагрузка Sq/2. Сигнал не будет появляться ни -на одном из выходов счетчика импульсов 3 В результате на первый вход элемента 11 поступает сигнал от элемента 9, на второй вход от задатчика 13, а на третий с второго выхода триггера 8,

В результате на выходе элемента 11 появляется импульс, который изменит состояние триггера 7, т.е. на первом выходе триггера появляется единичный сигнал, а на втором - нулевой. Триггер 6 своего состояния не изменяет. Сигнал с выхода элемента 11 поступает на нулевой вход триггера 8 и приводит его в состояние, соответствующее единичному потенциалу на первом выходе Х8 (1) и нулевому на втором выходе Х8 (2).

Блок переключения 14 изменяет сво состояние, подключив к входу счетчика импульсов 3 выход второго счетчика энергии 2 и отключив выход счетчика энергии 1. Исполнительным блоко 12 при поступлении сигнала Х7 (1) через элемент ИЛИ 20 будет сформирована команда Отключить 16. Трансформатор 16 будет отключен.

В промежутке времени t4-t в работе находится трансформатор 17. Работа устройства аналогична работе в промежутке времени t2-tj.

В момент времени ts работа схемы аналогична работе в момент t3 с той разницей, что под нагрузку подключается трансформатор 16, Если переключение трансформатора 16 не произойде по какой-либо причине и нагрузка превысит значение Sn, то через выдержку времени, зависимую от действующей перегрузки произойдет отключение трансформатора 17.

В момент времени t6 нагрузка под- станции превышает 2Sq, а нагрузка одного трансформатора превышает S. На первом выходе счетчика импульсов 3 появляется импульс, который приводит триггер 4 в единичное состояние, а на первый вход элемента 10 будет подан сигнал. На второй вход элемента поступает сигнал от задатчика 13, но так как на третий вход сигнал подан не будет, на выходе элемента 10 сигнал будет отсутствовать. Следовательно, в промежуток времени t6-t7 схема своего состояния не меняет.

Такое состояние схемы сохранится

до момента времени tg, когда нагрузка подстанции снижается до величины S0. В этот момент работа схемы аналогична работе в момент времени t и с той разницей, что отключен будет трансформатор 17 и к счетчику импульсов 3 будет подключен выход первого счетчика энергии 1.

В промежутке времени tg-tg схема работает точно также, как и в

te-t

ta-t3,

. Момент времени Ц полностью соответствует моменту ц.

В промежутке времени работа схемы аналогична ее работе в промежуток времени .

В момент времени нагрузка подстанции превышает 2Sn, а нагрузка одного трансформатора превышает Sn. Таким образом включаются в работу оба

5

0

5

0

0

5

блока контроля режимов перегрузки трансформаторов 22, 23. Так как работа обоих блоков аналогична, опишем работу одного из них.

В момент времени срабатывает нуль-орган 43 и на его выходе устанавливается единичный потенциал, поступающий на вход элемента И 42, разрешая тем самым прохождение минутных , импульсов на его выход. Триггер 47 устанавливается в единичное состояние, разрешая своим единичным выходом прохождение суточных импульсов на вход счетчика импульсов 48. Через элемент И 33, при условии наличия единичного потенциала на его первом входе, что соответствовало бы значению коэффициента загрузки трансформатора по току менее 0,93 1Н, минутный импульс переключает триггер 34 в единичное состояние, разрешающее поступление минутных импульсов на счетчик импульсов 44, Минутные импульсы поступают также на ,-счетчик4 . импульсов 45. В момент времени t перегрузка трансформаторов по току превысила 1,3 1Н и сработал нуль- орган 25 и если бы до этого не переключался триггер 34, а это было бы в том случае, если бы на выходе сумматора 32 присутствовал логический ноль, вырабатываемый при превышении коэффициента загрузки значения 0,93j то через элементы И 26 и ИЛИ 27 поступил бы разрешающий сигнал на счетчик импульсов 28 и через выдержку времени отключил бы перегруженный трансформатор. В момент времени .

перегрузка трансформатора по току превысила 1,4 1ц и сработал нуль- орган 24. Через элемент ИЛИ сигнал разрешения поступает на счетчик импульсов 28 и счетчик, получая импульсы с преобразователя ток/частота через выдержку времени, зависящую от коэффициента перегрузки, отключает перегруженный трансформатор в момент времени Если бы значение коэффициента перегрузки не превысило 1,4 1Н и при условии коэффициента загрузки, не превышающего значения 0,93 IH чт° рассматривалось выше, то счетчик импульсов 45 после

подсчета шести часов суммарной работы в течение суток с перегрузкой в диапазоне 1,0 IH - 1,4 1ц отключает перегруженный трансформатор через элемент ИЛИ 20 и устанавливает

1517

единичный выход триггера 35 в единичное состояние. По истечении 2k часов на выходе счетчика импульсов 44 устанавливается значение логической единицы, которое поступает на вход сметчика импульсов 4Р, на свой вход сброса, на сброс счетчика импульсов 45 и через элемент задержки времени 46 на нулевой вход триггера 47, а также на второй вход элемента И 36, Если трансформатор в прошедшие сутки работал с перегрузкой в диапазоне 1,0 Т ц - 1,4 „ более чем 6 часов и происходило его отключение по выходу счетчика импульсов 45, то триггер 35 единичным выходом разрешил бы прохождение импульса со счетмика 4 4 через элемент И 36 и элемент ИЛИ 18 на включение трансформатора v установление в нулевое значение единичного выхода триггера 35. А если трансформатор с данной перегрузкой работал бы менее 6 часов то не проходил бы никакой сигнал на включение. Если бы в течение следующих суток происходило бы превышение загрузки по току контролируемого трансформатора до значения 1Н, то опять сработал бы нуль-орган 43 и работа схемы повторилась бы по описанному выше алгоритму. Тач схема работает в течение 5 суток, по истечении которых на выходе счетчика импульсов 48 установилось бы значение логической единицы,отключающей перегруженный трансформатор через элемент ИЛИ 20 и через элемент ИЛИ 50 сбрасывающей счетчик импульсов 48 и устанавливающей нулевой выход триггера 34 в единичное состояние. Если в течение 5 суток с начала определения перегрузки по току выше 1Н, в какие либо сутки не произошло бы превышение значения 1Н по току, то в течение этих суток на нулевом выходе триггера 4 не изменилось бы значение логической единицы и тогда импульс, приходящий со счетчика импульсов 44 через элемент И 49 и элемент ИЛИ 50 сбросил бы значение счетчика импульсов 48 и установил нулевой выход триггера 34 в единичное состояние, т,е, вернул бы схему в исходный режим.

Преобразователь ток/частота 29 постоянно включен на ток нагрузки трансформатора и изменяет выходную частоту прямо пропорционально значе77200

16

нию входного тока. Счетчик импульсов 30 измеряет в цифровой форме коэффициент загрузки трансформатора каждый с час путем подсчета импульсов прихо- дящих с выхода преобразователя ток/ /частота. Через 1 час после включения блока контроля перегрузки трансформаторов по току часовой импульс,

п приходящий с таймера 37. установит единичный выход триггера 38 в единичное состояние, а следующие затем первые n-секундных импульсов, где число п равно числу выходных разрядов счетчика импульсов 30 и входных разрядов регистра хранения 31, через элемент И 40 сдвигает цифровое значение коэффициента загрузки как бы вглубь регистра хранения 31. По

0 окончании сдвига всех регистров на выходе счетчика импульсов 41 вырабатывается единичный потенциал, который сбрасывает счетчик импульсов 41 и устанавливает на единичном выхо5 де триггера 3$ значение логического нуля, запрещающее дальнейшее прохождение секундных импульсов через элемент И 40, а на нулевом выходе триггера 38 установится значение логичес0 ком единицы, которая запишет информацию цифровую значения коэффициента загрузки за последний час в верхние освободившиеся регистры регистра хранения 31 и через небольшую задержку времени в блоке 39 сбросит счетчик импульсов 30 в нулевое состояние, тем самым подготовив его к новому счету, 24 кn-разрядная информация из регистра хранения 31 поступает на

Q сумматор 32, который суммирует 24 предыдущих цифровых значения коэффициентов загрузки за каждый час и при превышении среднего коэффициента загрузки значения, соответствующего

, 0,93 1н1на выходе сумматора 32 устанавливается значение логического нуля, блокирующего через элемент И 33 работу схемы контроля перегрузки трансформатора в течение 5 суток по

п 6 часов со значением коэффициента перегрузки, не превышающим 1,4 1Н, при условии среднего значения коэффициента загрузки за предыдущие сут- превышающего 0,93 «.

Таким образом, триггеры 6 и 7 обеспечивают поочередное включение и отключение силовых трансформаторов, что обеспечивает примерно равное вре5

мя работы трансформаторов под нагрузкой и одинаковое число операций включения-отключения каждого трансформатора. Триггер 8 обеспечивает правильную работу устройства при нагрузках подстанции менее Sa/2 и более 2sa. Блоки контроля режимов перегрузки трансформаторов двухтрансформаторной подстанции управляют отключением трансформаторов с выдержками времени, не превышающими требования правил технической эксплуатации и ГОСТа при различных коэффициентах перегрузки трансформаторов по току.

Формула изобретения

Устройство для автоматического управления числом параллельно работающих силовых трансформаторов двухтрансформаторной подстанции, содержащее два счетчика энергии с импульсным датчиком и входами для подключения на напряжение подстанции и ток нагрузки трансформаторов, связанных со счетчиком импульсов через блок переключения, а два выхода счетчика импульсов подключены к единичным входам триггеров, выход первого гера непосредственно, а второго через логический элемент НЕ подключен к первым входам логических элементов И, выходы которых подключены к счетным входам третьего и четвертого триггеров, при этом нулевые входы счетчика импульсов и первых двух триггеров и вторые входы логических элементов И подключены к выходам задат- чика цикла, а нулевые входы третьего, четвертого и пятого триггеров и блока переключения подключены к источнику сигнала установки в исходное состояние, единичный и нулевой входы пятого триггера подключены к выходам логических элементов И, а его выходы подключены к третьим входам логических элементов И, а управляющий вход блока переключения подключен к выходу логического элемента И в канале отключения силового трансформатора, исполнительный блок, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности путем контроля режимов перегрузки трансформаторов подстанции по току, оно дополнительно снабжено двумя двухвходовыми элементами ИЛИ, двумя четырехвходовыми элементами ИЛИ и двумя блоками контроля

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

режимов перегрузки трансформаторов, причем выходы четырех элементов ИЛИ подключены к исполнительному блоку, а первые входы двухвходовых элементов ИЛИ подключены соответственно к единичному и нулевому выходам третьего триггера, а вторые входы первых двух элементов ИЛИ подключены к четвертым выходам соответствующих блоков контроля режимов перегрузки трансформаторов, первые входы двух четы- рехвходовых элементов ИЛИ подключены соответственно к нулевому и единичному выходам четвертого триггера, а второй, третий и четвертый входы четырехвходовых элементов ИЛИ подключены к первым трем выходам соответствующих блоков контроля режимов перегрузки трансформаторов подстанции по току, каждый из которых содержит три нуль-органа, таймер, шесть двухвходовых элементов И, два двухвходовых элемента ИЛИ, четыре триггера, преобразователь ток-частота, два элемента задержки времени, шесть счетчиков импульсов с входами разрешения счета и сброса, сумматор и регистр хранения с входами записи информации и сдвига, причем все нуль- органы и преобразователь ток-частота подключены входами к токовым трансформаторам нагрузки, выход первого нуль-органа подключен через первый вход первого элемента ИЛИ к разрешающему входу первого счетчика импульсов, выход второго нуль-органа подключен к первому входу первого элемента И, выход которого подключен к второму входу первого элемента ИЛИ, а выход преобразователя ток-частота подключен к входам первого и второго счетчиков импульсов, выход первого счетчика импульсов, являющийся первым выходом блока контроля режимов перегрузки трансформаторов, подключен к второму входу соответствующего четырехвходового элемента ИЛИ, а выход второго счетчика импульсов подключен к входу регистра хранения, выход которого подключен к сумматору, подключенному своим выходом к первому входу второго элемента И, выход которого подключен к единичному входу первого триггера, нулевой выход которого подключен к второму входу первого, элемента И, а единичный выход подключен к разрешающему входу третьего счетчика имtotite fa t ts tet-j te te tiotiitiatta

Фиг.2.