Способ управления режимом работы системы обогрева комплектного распределительного устройства

 

Сущность изобретения: Способ заключается в том, что по измеренным значениям температуры и влажности воздуха определяют разность температур поверхности изолятора и температуры точки росы, С учетом работы системы обогрева определяют расчетную разность температуры поверхности изолятора и точки росы и сравнивая расчетные значения с измеренными, находят время работы системы обогрева, при котором расчетная разность указанных температур превысит действительную. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 02 В 13/25

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4676395/07 (22) 11.04.89 (46) 15.05.92. Бюл. № 18 (71) Кировоградский институт сельскохозяйственного машиностроения (72) А.E,Îðëîâè÷ и А,Л.Орлович (53) 621.316.37 (088.8) (56) Подстанции комплектные трансформаторные блочные КТПБ-1000-6300/35/6 (10)И, ПКТБ-1000-Л 6300/35/6 (10)И, Каталог 03.62.02-85, M. Информэлектро, 1985, с.35, Авторское свидетельство СССР

¹ 1356088, кл. Н 02 В 13/025, 1985.

Изобретение относится к электротехнике, к комплектным распределительным устройствам (КРУ) и может быть использовано при управлении системами обогрева.

Известен способ управления системой обогрева KPY путем измерения влажности и температуры воздуха внутри него и включения в зависимости от указанных параметров нагревателей, Недостатком способа является низкая надежность КРУ и излишний расход электроэнергии на обогрев.

Наиболее близким к предлагаемому является способ управления режимом работы системы обогрева КРУ, заключающийся в измерении температуры и относительной влажности воздуха внутри него, определении разности температур повеохности изолятора и точки росы, скорости измерения разности указанных температур, вычислении прогнозируемой разности температур, „„Ы„„1734157 А1 (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ РЕЖИМОМ РАБОТЫ СИСТЕМЫ ОБОГРЕВА КОМПЛЕКТНОГО РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА (57) Сущность изобретения: Способ заключается в том, что по измеренным значениям температуры и влажности воздуха определяют разность температур поверхности изолятора и температуры точки росы, С учетом работы системы обо рева определяют расчетную разность температуры поверхности изолятора и точки росы и сравнивая расчетные значения с измеренными, находят время работы системы обогрева, при котором расчетная разность указанных температур превысит действительную, 2 ил.

Нагреватели включаются, если прогнозируемая разность температур достигает отрицательного значения. Этот способ предполагает включение нагревателей за 25 мин до прогнозируемого момента выпадения росы на изоляторе и работу нагревателей в течение не менее 25 мин при медленном изменении и разности температур точки росы и поверхности изолятора. Время прогноза и время работы нагревателей сильно зависит от размеров шкафа КРУН, его конструктивных особенностей, мощности нагревательных элементов. Усреднение этого времени для одних КРУ приводит к излишнему расходу электроэнергии на обогрев, а для других снижает надежность их работы, что является недостатком известного способа.

Время прогноза и время работы системы обогрева должно определяться автоматически и в зависимости от динамики изменения!

1 (Cd Ь ,Ql

1 > !

1734157 параметров микроклимата, размеров КРУ, мощности нагревателей и др. условий.

Целью изобретения является повышение надежности работы КРУ и уменьшение расхода электроэнергии, На фиг. 1 представлена структурная схема устройства, реализующая предлагаемый способ; на фиг. 2 — блок-схема алгоритма управления системой обогрева КРУ, Структурная схема устройства, реализующего предлагаемый способ, содержитдатчики температуры 1 и относительной влажности воздуха 2 в КРУ, температуры поверхности 3 изолятора, аналоговый коммутатор 4, аналого-цифровой преобразователь 5, центральный процессор 6, оперативное запоминающее устройство 7, постоянное запоминающее устройство 8 и устройство выходных цепей 9 с испольнительным органом на управление работой нагревателей, Блок-схема алгоритма управления системой обогрева КРУ содержит следующие основные блоки: ввода значений контролируемых параметров 10 (температур воздуха и поверхности изолятора, относительной влажности воздуха); сравнения температуры воздуха и изолятора 11; определения точки росы 12; вычисления разности температур изолятора и точки росы 13; сравнения предыдущего и последующего значений указанной разности 14; отключения системы обогрева 15; определения времени прогноза 16; вычисления расчетной температуры воздуха 17 и его влажности 18 внутри КРУ; определения расчетной температуры поверхности изолятора 19; определения расчетного значения точки росы 20; нахождения расчетной разности температур точки росы и поверхности изолятора 21; сравнения расчетной и действительной разности температур изолятора и точки росы, полученных на основании измерений, 22; определения скорости изменения разности температур 23; определения расчетного параметра 24; сравнения значения расчетного параметра с нулем 25; включения системы обогрева 26.

Способ осуществляется следующим образом, От датчиков 1, 2, 3 в устройство через равные интервалы времени Лт (3...5 мин) вводятся значения температуры и влажности воздуха в KPY ts и р,температуры поверхности изолятора t (блок 10). Если температура воздуха тв превышает температуру изолятора и(блок 11), то на основании измеренной температуры и относительной влажности воздуха определяют точку росы

tp (блок 12) по выражению

Ь(In b аb — In где p,t — относительная влажность и температура воздуха в КРУ; а, Ь вЂ” постоянные коэффициенты.

"0 После каждого измерения вычисляют разность температур Ati (блок 13) поверхности изолятора (измеренной) и точки росы (вычисленной). Сравнивают текущее значение этой разности с предыдущей (блок 14).

Если эта разность убывает, то моделируется процесс изменения параметров микроклимата и температуры поверхности изолятора при предполагаемом включении системы обогрева на время Ьг, По выражениям, приведенным ниже, вычисляют значения температуры воздуха Ь(т) и его вла>кности

(т) и расчетное значение точки росы 1р (s) (блоки 17...20)

25 где ъ — начальное значение температуры воздуха внутри шкафа КРУ (измеренное);

СЬ<э — мощность нагревательных элементов;

С, д- удельные теплоемкость и плотv ность воздуха; V — обье, шкафа КРУН, Z— параметр, зависящий от коэффициента теп- < лопередачи шкафа КРУ, площади поверхности шкафа КРУ и его объема, кратности воздухообмена, удельных теплоемкости и плотности воздуха. Зависимость получена на основании теплового баланса КРУ.

p (T )= 9,9 + 0,88 >+4,92 — 4,75 тв, где у ь и Ъ вЂ” начальные (измеренные) вла>кность и температура воздуха внутри КРУН.

Зависимость получена из диаграммы состояния влажного воздуха.

t (г)= t (1 — С)+ Ct> (г) где т — начальное (измеренное) значение температуры поверхности изолятора; С— коэффициент, зависящий от безразмерного теплотехнического параметр" Bi, Выражение получено при решении краевой задачи для уравнения теплопроводности.

Определяют расчетную разность температур At(t ) между вычисленными значениями поверхности изолятора и расчетным значением точки росы (блок 21). Сравнивают

1734157

Лт — 6|в

Ar„= At; V;

55 расчетную разность температур с разностью температур Жь полученной на основании измерений (блок 21). Если Ж >At (t ), то включение обогрева на время Л убыло бы неэффективно, так как возможность увлажнения изоляторов при работе обогрева не устраняется. Поэтому время обогрева увеличивается Ьт 2 (блок 1б). И все операции в блоках 17.„22 повторяются, но уже в предположении, что система обогрева работает больше времени. Этот цикл повторяется до тех пор, пока не будет выполняться условие

AT. (At (t), что свидетельствует об эффективности предполагаемой работы обогрева в течение времени Лг К.которое и есть искомое время работы системы обогрева т используемое для вычисления расчетного параметра (блок 24).

В блоке 23 определяется скорость изменения разности температур по выражению

В блоке 24 вычисляют расчетный параметр Жр

Если расчетный параметр становится меньше нуля (блок 25), т.е. через время тна изоляторе выпадает роса, то система обогрева включается (блок 26), Отключение системы обогрева происходит, если разность температур поверхности изолятора и точки росы возрастает (блоки 14, 15).

Предложенный способ позволяет автоматически вычислять время работы системы обогрева, необходимое и достаточное для предотвращения выпадения росы на изоляции КРУ, Способ реализуется аппаратнопрограммным путем в устройстве со встроенной микропроцессорной системой.

Формула изобретения

Способ управления режимом работы системы обогрева комплектного распределительного устройства, согласно которому через равные интервалы времени измеряют температуру и относительную влажность воздуха внутри него температуру поверх5 ности изолятора, на основании измеренной температуры и относительной влажности воздуха определяют точку росы, вычисляют разность температур поверхности изолятора и точки росы, находят скорости измере10 ния указанной разности, вычисляют произведение скорости изменения разности температур и времени работы системы обогрева, суммируют это произведение с разностью температур поверхности изоля15 тора и точки росы, и включают систему обогрева при достижении указанной суммой отрицательного значения, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения надежности работы и уменьшения расхода электро20 энергии, дополнительно после каждого измерения температуры и относительной влажности воздуха, температуры поверхности изолятора и определения точки росы сравнивают текущее значение разности

25 температур поверхности изолятора и точки росы с предыдущим, при убывании этой разности вычисляют с учетом конструктивных параметров устройства и системы обогрева температуру и относительную влажность

30 воздуха, температуру поверхности изолятора с включенной системой обогрева через промежутки времени, кратные интервалу измерений, на основании вычисленных температур и относительной влажности возду35 ха вычисляют расчетное значение точки росы, находят расчетную разность температур поверхности изолятора и точки росы, при этом ведут вычисления до того времени, пока расчетная разность температур повер40 хности изолятора и точки росы не превысит разность температур поверхности изолятора и точки росы, полученных на основании измерений, причем время, при котором выполняется это условие, является временем

45 работы системы обогрева.

1734157