Устройство для автоматического управления числом силовых двухобмоточных трансформаторов двухтрансформаторной подстанции

 

Изобретение относится к управлению режимами элементов энергосистем и предназначено для автоматического управления числом раздельно работающих силовых двухобмоточных трансформаторов двухтрансформаторных подстанций. Цель изобретения - уменьшение потерь активной мощности путем раздельного учета токов нагрузок трансформаторов и определения минимума потерь мощности в трансформаторах . Управление числом раздельно работающих силовых двухобмоточных трансформаторов осуществляется при помощи устройства, реализующего алгоритм определения минимума потерь мощности в трансформаторах подстанции в смежных режимах ее работы и содержащего два преобразователя тока в напряжение 1 и 2, на входы которых поступает сигнал отдатчиков тока нагрузки двух трансформаторов, а с выходов через первую и вторую цепочки из последовательно соединенных квадраторов 3.1,4.1 и 5 1 и блоков умножения 3.2, 4.2 и 5.2.Сигналы, пропорциональные потерям мощности в первом и втором трансформаторах , поступают на первый и второй входы блока суммирования 7, а на третий вход поступает сигнал от задатчика параметра трансформатора 8, с выхода блока суммирования сигнал, пропорциональный потерям мощности в двух раздельно работающих трансформаторах, поступает на второй вход блока сравнения 9 для сравнения с сигналом , поступающим с выхода первой вычислительной схемы и пропорциональным потерям мощности в одном трансформаторе , причем на выходе блока сравнения (в зависимости от соотношения сравниваемых сигналов) получают нулевой или единичный дискретный управляющий сигнал, который непосредственно и через логический элемент НЕ 10 поступает на выходы элементов выдержки времени 11 и 12, где претерпевает временное смещение и поступает на вход исполнительного блока 13, вырабатывающего команду Включить, Отключить. 4 ил. О 4 4 Ю ЧЭ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 02 J 3/46

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4682284/07 (22) 19.04.89 (46)23.04.91. Бюл. ¹ 15 (71) Украинская сельскохозяйственная академия (72) А,А.Омельчук, А.А, Квицинский и В.С.Трондюк (53) 621.314.2.016.32(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1119121, кл. Н 02 J 3/46, 1983.

Авторское свидетельство СССР

¹ 942201, кл, Н 02 J 3/46, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГОУПРАВЛЕНИЯ ЧИСЛОМ СИЛОВЫХДВУХОБМОТОЧНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ

ДВУХТРАНСФОРМАТОРНОЙ ПОДСТАНЦИИ (57) Изобретение относится к управлению режимами элементов энергосистем и предназначено для автоматического управления числом раздельно работающих силовых двухобмоточных трансформаторов двухтрансформаторных подстанций. Цель изобретения — уменьшение потерь активной мощности путем раздельного учета токОв нагрузок трансформаторов и определения минимума потерь мощности в трансформаторах. Управление числом раздельно работающих силовых двухобмоточных трансформаторов осуществляется при помощи устройства, реализующего алгоритм определения минимума потерь мощности в

Изобретение относится к управлению режимами элементов энергосистем и предназначено для автоматического управления числом раздельно работающих силовых двухобмоточных трансформаторов двухтрансформаторных подстанций.

„„ Ы„„1644295 А1 трансформаторах подстанции в смежных режимах ее работы и содержащего два преобразователя тока в напряжение 1 и 2, на входы которых поступает сигнал от датчиков тока нагрузки двух трансформаторов, а с выходов через первую и вторую цепочки из последовательно соединенных квадраторов

3.1, 4.1 и 5,1 и блоков умножения 3.2, 4.2 и

5.2. Сигналы, пропорциональные потерям мощности в первом и втором трансформаторах, поступают на первый и второй входы блока суммирования 7, а на третий вход поступает сигнал от задатчика параметра трансформатора 8, с выхода блока суммирования сигнал, пропорциональный потерям мощности в двух раздельно работающих трансформаторах, поступает на второй вход блока сравнения 9 для сравнения с сигналом, поступающим с выхода первой вычислительной схемы и пропорциональным потерям мощности в одном трансформаторе, причем на выходе блока сравнения (в зависимости от соотношения сравниваемых сигналов) получают нулевой или единичный дискретный управляющий сигнал, который ОЬ непосредственно и через логический эле- ф, мент НЕ 10 поступает на выходы элементов ф выдержки времени 11 и 12, где претерпевает временное смещение и поступает на вход исполнительного блока 13, вырабатывающе- у

ro команду "Включить", "Отключить", 4 ил, I

Цель изобретения — уменьшение потерь активной мощности путем раздельного учета токов нагрузок трансформаторов и определения минимума потерь мощности в трансформаторах, На фиг.1 представлены диаграммы для определения зкономического режима под1644295

20

35

50 станции с двумя раздельно работающими двухобмоточными трансформаторами; на фиг.2а — суточные графики нагрузок трансформаторов; на фиг,2б — суточный график включения трансформаторов; на фиг,3 — принципиальная схема устройства; на фиг.4 — временные диаграммы выходных сигналов функциональных блоков.

Ка фиг.1 приведена линия граничного сочетания нагрузок раздельно работающих двухобмоточных трансформаторов, разделяющая зоны их экономичных нагрузок, которым соответствует минимум активных потерь в трансформаторах подстанции, Граничному сочетанию нагрузок трансформаторов соответствует равенство активных потерь в трансформаторе большей мощности (режим "а") и двух раздельно работающих трансформаторов (режим "б"), На фиг.2а показаны суточные графики нагрузок трансформаторов, линии I, II, ill, И, соответствующие их граничному сочетанию, а также интервалы времени ti-«ч, соответствующие совпадению граничных и фактических сочетаний нагрузок трансформаторов подстанции; на фиг.2б — график работы трансформаторов 1Т, 2Т, которые управляются устройством (для случая настройки блоков выдержки времени на нуль). На фиг.З приведены принципиальная схема подстанции с двумя раздельно работающими трансформаторами с указанием вторичных цепей трансформаторов тока, к которым подключаются предлагаемое устройство и функциональная схема устройства„которая имеет блоки 1,2 и реобразования тока в напряжение, вычислительные блоки

3 — 5, которые содержат квадраторы 3.1, 4.1, 5,1, блоки умножения 3.2, 4.2, 5.2 и задатчики сопротивления трансформатора 1Т 3.3 и трансформатора 2Т 5.3, два сумматора 6 и

7, задатчик потерь холостого хода транс форматора 2Т 8, блок сравнения 9, логический элемент i-IE 10, элементы выдержки времени 11, 12 и исполнительный блок 13.

На. фиг.4 показаны временные диаграммы выходных сигналов (Xg X12) функциональных блоков устройства, показывающие его действие за интервалы суток 0 — «, « — «!, «! — «и, tiii — tw, tiv-tz4, которые соответствуютчередованию зоны экономических режимов работы подстанции, где Л tg иЛ to — уставки по времени на включение и на отключение соответственно.

Блоки преобразования 1,2 служат для преобразования сигналов токов нагрузки двух трансформаторов в напряжение (Х1(2) !1(2)), Суммирующий блок б предназначен для суммирования сигналов пропорциональных токам нагрузки Х6 (11-lz).

Квэдраторы 3.1, 4.1, 5.1 позволяют получить на выходе сигналы, пропорциональные квадрату входных сигналов этих схем (Хз.1 -(I1-!2)2, Х4.1 I1 Х5.! Iz . а блоки умножения 3.2,4.2,5.2 — сигналы, соответственно, равные Хз.2 (!1 — !2) Х4.2 !1, 2 2

Хв.z-iz . Величины сигналов, пропорцио2 нальные сопротивлениям трансформаторов

1Т, 2Т, устанавливаются задатчиками сопротивления 3.3 и 5.3 соответственно (Хз.зй1, Xg.з R2), а сигнал, пропорциональный потерям холостого хода трансформатора

2Т, устанавливается задатчиком 8 (Хв - Рс2).

Сумматор 7 предназначен для сложения поступающих нэ его входы сигналов

Х7 I1 Й1 — !2 Rz — Рс2), Блок сравнения 9 выполняет операцию сравнения двух аналоговых сигналов, пропорциональных потерям мощности в режиме работы одного трансформатора 1Т Хз.2 В1(! 1-!2) и потерям мощности в режиме раздельной оэботы двух трансформаторов Х7- (l1 R1 — l2 R2 — Pcz)

Блок сравнения выполняется на аналоговодискретных устройствах и настраивается в режиме, удовлетворяющем следующим условиям;

X9=1 Хз.2 Х7

Х9=0 Х32< Х7

Логический элемент НЕ 10 выполняет операцию логического отрицания путем генерирования на выходе дискретного сигнала, равного единице при нулевом потенциале входного сигнала и наоборот. Элементы выдержки времени 11, 12 предназначены для задержки на регулируемый интервал (Л ta, hto) времени выходных сигналов управления. Исполнительный блок 13 преобразовывает входные управляющие сигналы в команды "Включить" и "Отключ ть".

Устройство работает следующим образом.

В определенный момент времени включены раздельно два силовых трансформатора, При подаче на вход блока 1 сигнала тока нагрузки трансформатора 1Т I1(t), а на вход блока сигнала тока нагрузки трансформатора 2Т iz(t); на выходах блоков 1,2 получают напряжения, пропорциональные этим токам, которые в блоке 6 суммируются.

Сигнал, пропорциональный сумме токов нагрузки трансформаторов Х6, а также сигналы, пропорциональные токам нагрузки трансформаторов Х! и Xz, поступают íà входы вычислительных блоков 3 — 5, где над ними производятся арифметические действия (возведение в квадрат и перемножение с сигналом, пропорциональным сопротивлению соответствующего трансформатора), С выхода блоков 4,5 и 8 сигналы поступают на

1644295 блок 7, где происходит их сложение, С выхода блока7 сигнал, пропорциональный величине (Ii R>+ !2 Rg+ Pc2), поступает на вход блока 9, который осуществляет его сравнение с сигналом Хз.z, пропорциональным величине (I> + Iz) R>. В интервале вре2 мени 0 — i1. iII — я, IIV-тра (см. фиг.2) сигнал

Хз.g меньше сигнала Хт, поэтому в соответствии с системой неравенств выходной сигнал блока 9 равен нулю(Хэ =О). При нулевом потенциале входного сигнала логический элемент НЕ 10 на выходе генерирует дискретный сигнал 1 (Х1о = 1), соответствующий отключению одного трансформатора. В элементах 11, 12 эти сигналы претерпевают временное смещение и с выхода исполнительного блока 13 на подстанцию воздействует управляющий сигнал на отключение одного трансформатора и последующее включение секционного выключателя (YpT

R I> (I1 Й1+ + 12 Вг+Рсг) интервалы времени tI-тц, tIII — trav в соответствии с системой неравенств на выходе блока сравнения 9 генерируется дискретный сигнал Xg = 1, соответствующий включению другого трансформатора, а на выходе блока 10 Х1о = О.

Претерпев временное смещение в элементах 11, 12, эти сигналы попадают на вход исполнительного блока 13, с выхода которого управляющий сигнал воздействует на включение другого трансформатора и последующее отключение секционного выключателя. Управляющий сигнал на включение другого трансформатора может поступить и от устройств защиты трансформатора от перегрузки в случае, если длительность и величина тока нагрузки трансформатора превышаетдопустимые значения (см. фиг.1) линия допустимой нагрузки

$дол вместе с линией граничного сочетания нагрузок трансформаторов разделяют зоны экономической работы подстанции).

Использование в предлагаемом устройстве двух преобразователей тока в напряжение, трех вычислительных блоков, задатчиков сопротивлений трансформаторов и потерь холостого трансформатора 2Т, двух сумматоров позволяет с высокой точ10

50 ностью реализовать алгоритм определения . граничного сочетания нагрузок раздельно работающих двухобмоточных трансформаторов с последующим указанием экономичных режимов их работы, отвечающих минимуму потерь активной мощности и характеризующихся рвзличным числом включенных трансформаторов.

Формула изобретения

Устройство для автоматического управления числом силовых двухобмоточных трансформаторов двухтрансформаторной подстанции, содержащее блок преобразования, соединенный с датчиком тока нагрузки трансформатора, сумматор, блок сравнения, выход которого соединен с логическим элементом НЕ, два элемента выдержки времени, выходы которых соединены с входами исполнительных блоков, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения потерь активной мощности путем раздельного учета токов нагрузок трансформаторов и определения минимума потерь мощности и в трансформаторах, оно снабжено вторым блоком преобразования, подключенным к датчику тока нагрузки второго трансформатора, тремя квадраторами, тремя блоками умножения, на входы которых включены задатчики сопротивления трансформаторов, вторым сумматором, к входу которого подключен задатчик потерь холостого хода трансформаторов, причем блоки преобразования выполнены с функцией преобразования тока в напряжение, выходы первого блока преобразования соединены через первый сумматор с первым квадратором и непосредственно с вторым и третьим квадратором соответственно, выходы второго блока преобразования соединены с первым сумматором и с третьим квадратором, выходы трех квадраторов соединены с входами трех блоков умножения соответственно, выходы первого блока умножения непосредственно, а второго и третьего через второй сумматор подключены к входам блока сравнения, второй выход которого соединен с элементом выдержки времени, а выход логического элемента НЕ соединен с входом второго элемента выдержки времени.

1644295 юо гоо

lt00

500 !

50 !

>оао

1644295 4

9щл

Е Е

Ю

Составитель О. Наказная

Редактор Т. Шагова . Техред М.Моргентал Корректор Т. Палий

Заказ 1465 Тираж 336 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101