Способ управления параллельно работающими трансформаторами Советский патент 1980 года по МПК H02J3/46 H02J3/12 H02P13/06 

Изобретение относится к электроэнергетике Иможет быть использовано для автоматического управления любого числа разнотипных параллельно работающих (авто) трансформаторов, оснащенных устройствами переключения от ветвлений под нагрузкой. Оно применимо и для других агрегатов или yetройств с дискретным регулированием, работающих параллельно. Известен способ, реализованный в устройстве группового регулирования напряжения, в котором управление трансформаторами осуществляют с помощью общего и индивидуальных регуля торов, сблокированных между собой, при этом переключения ответвлений трансформаторов производят синхронно что контролируют с помощью датчиков положения ответвлений l . Недостатками этого способа являют ся сложность реализующего его устрой ства из-за наличия датчиков положения и индивидуальных регуляторов , не .высокая точность регулирования, так как трансформаторы переключают одновременно, наличие излишних переключений, неприменимость для разнотипных трансформаторйв, трудность согла сования установок индйвйд альных рё- гуляторов. Известен также способ, реализованный в устройстве группового регулирования и распределения нагрузки между агрегатами, в котором сравнивают нагрузку Ксокдого агрегата с суммарной нагрузкой всех агрегатов, определяют величины относительного прироста с помощью специальных датчиков и ведут регулирование и распределение нагрузок по наибольшей и наименьшей величине относительного прироста И , К недостаткам этого способа относится его сложность из-за наличия датчиков относительного прироста, а также его применимость только для систем непрерывного регулирования. Кроме того, регулирование и распределение между т рансформаторами их реактивных нагрузок по методу относительных приростов является сложным в реализации и экономически нецелесообразным. Известен способ, реализованный в устройстве для автоматического регулирования напряжения на шинах подстанции, в котором один трансформатор ведущий, второй - ведомый, при этом управляют ведомым трансформатоом с помощью блока рассогласования и элементов типа VI и Запрет З Однако данный епособ может быть использован только для управления вумя параллельно работакндими транс форматорами, причем последние должны быть однотипными (иметь одинаковую схему и число ответвлений).

Известно также устройство для автоматйческого регулирования напряжения на шинах подста:нции, в котором в принципе реализован способ управления параллельно работающими трансформаторами с переключением ответвлений под нагрузкой, основанный на измерении регулируемого параметра, например напряжения, и сравнении его с заданной уставкой, ос тцествляемый путем выравнивания реактивных мощностей трансформаторов. При этом способе автоматического управления параллельно работающими трансформаторами, оснащенными устройствами переключения ответвлений под нагрузкой, основанном на измерении напряжения и сравнении его с заданной уставкой, трансформаторами управляют в определенной наперед заданной последовательности, причем с отклонением напряжения на шинах подстанций управляют (переключают ответв 1ения) сначала ведущим трансформатором, а затем поочередноведомыми, при этом функции ведущего выполняют различные трансформаторы в зависимости от знака отклонения, напряжения на шинах подстанции от уставки. Указанная последовательность управления обеспечивается датчиками положения ответвлений, блоками контроля рассогласования, и элементами типа И и Запрет 4j. Недостатком способа является сложность реализующей его схемы (особенно при большом числе трансформаторов) из-за наличия индивидуальных датчиков положения, блоков контроля рассогласования и ббльшого числа логических элементов и связей. Схемы по этому способу имеют также низкую помехоустойчивость: отказ в переключении или выводв ремонт одного из трансформаторов приводит к расстройке всей системы регулирования, так как трансформаторами управля1ют в определенной наперед зада.нной последовательности. Существенным недостатком также являе ся узкая область применения: только для однотипных трансформаторов. Для разнотипных же трансформаторов (с различными номинальными мощностями, схемами соединений, числом ответвлений (ступеней) этот способ не применим, так как из-за неодинаковых коэффих;иентов трансформации вознйкают уравнительные токи, т.е. не может быть достигнуто оптимальное распределение реактивной йагрузкй.

В этом случае также с исчерпанием регулировочного диапазона одного из трансформаторов, например с меньшим числомответвлений, управление остальнымйпрекращается, что приводит к сужению диапазона регулирования.

С целью упрощения, повышения помехоустойчивости и расширения области применения в способе управления параллельно работающими трансформа;торами с переключением ответвлений под нагрузкой, основанном на;измерении регулируемого параметра, например напряжения, и сравнении его с заданной уставкой, осуществляемом путем выравнивания реактивных мощное

5 тей (реактивных токов) трансформаторов, измеряют реактивные мощности (реактивные токи) каждого трансформатора, сравнивают их между собой,выбирают наибольшую и наименьшую величи0ны и используют наибольшую величину для формирования сигнала управления соответствующим ей трансформатором в направлении уменьшения его реактивной мощности при отклонении регулируемого параметра в одну сторону, на5пример выше, или используют наименьшую величину для формирования сигнала управления соответствующим ей трансформатором в направлении увеличения его реактивной мощности при

0 отклонении регулируемого па раметра в сторону ниже.

На чертеже приведена принципиальная схема, позволяющая реализовать способ управления параллельно рабо5тающими трансформаторами.

Схема содержит трансформаторы 1 с регулированием под нагрузкой, датчики 2 реактивных мощностей трансформаторов , блок 3 выбора экстре0мальных значе11Ий реактивных мощностей, логические элементы 4 типа И, блок 5, контролирующий регулируемый параметр, например напряжение на шинах б подстанции.

Осуществляют способ следующим об5рйзом.

При отклонении регулируемого параметра от заданной уставки, например при его повышении, блок 5 посылает управлякадие импульсы убавить

0 одновременно на входы всехэлементов 4.

Блок 3 определяет трансформатор с наибольшей реактивной мощностью и включает соответствующий элемент 4,

5 который разрешает переключение только этому трансформаторув направлении уменыйеТния реактивной мощности, что понижает напряжение на шинах 6, Если отклонение напряжения не.устраняется, то процесс выбора и пере0ключения трансформатора с наибольшей реактивной мощностью повторяется до полного его устранения.

В случае понижения напряжения процесс происходит аналогично, при этом )

5 предложенное устройство выбирает и переключает трансформатор с наименьшей реактивной мощностью. С изменением направления протекания реактивной мощности через один или несколько трансформаторов принцип управления сохраняется. После исчерпания регулировочного. диапазона (в крайних положениях переключателя ответвлений) канал уп-равления данным трансформатором в соответствующую сторону блокируется, однако принцип управления остальньрс трансформаторов не нарушается. Если в процессе управления достигается ра венство реактивных мощностей параллельно работающих трансформаторов, блок 3 разрешает первое переключение любому трансформатору, однако последутмцие производятся по описанному выше принципу. Таким образом, работа описываемого устройства направлена на выравнивание реактивных мощностей трансформаторов во ,всех режимах, причем для однотипных трансформаторов разность между равнозначными ответвлениями не может быть более одной ступени, а для разнотипных трансформаторов не превышает минимально дocтi жимoй велИ чины реактивной мощности. Использование предложенного спосо ба упрощает схемы управления трансформаторами и, следовательно, повыша ет надежность их работы, сохраняет работоспособность их при изменении числа параллельно работающих трансформаторов , а новый принцип управления по реактивным мощностям вместо контроля положений ответвлений расши ряет область его применения и до минимума снимает потери электроэнергии в трансформаторах, в частности равен ство реактивных мощностей трансформаторов соответствует минимуму потерь электроэнергии в них. Формула изобретения Способ управления параллельно ра ботающими трансформаторами с, переключением ответвлений под нагрузкой, путем измерения регулируемого параметра, например напряжения, сравнении его с заданной уставкой и воэдействия на переключение ответвлений под нагрузкой сигналом управления, от личающийся тем, что, С целью упрощения, повышения помехоус тойчивости и расширения области применения, измеряют реактивные мощности (реактивнее токи) каждого трансформатора, сравнивгиот их между собой, выбирают наибольшую -и наименьшую величины и используют наибольшую величину для формирова,ния сигнала управления соответствующим ей трансформатором в направлении уменьшения его реактивной мощности при отклонении регулируемого параметра в одну сторону. Например выше, или исцользуют наименьшую величину для формирования сигнала управления соответствукядим ей трансформатором в направлении увеличения его реактивной мощности при Отклонении регулируе-. . мого парг1метра в сторону ниже. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 298029, кл. Н 02 J 3/46, 1966. 2.Авторское свидетельство СССР № 317145, кл. Н 02 J 3/46, 1965. 3.Авторское свидетельство СССР 389594, кл. Н 02 J 3/46, 1970. 4.Авторское свидетельство СССР 526982, кл. Н 02 3 3/46, 1975.