Устройство для управления режимом работы трансформаторов

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ РЕЖИМОМ РАВОТЬ ТРАНСФОРМАТОРОВ, содержащее измерительный орган, состоящий из датчиков тока нагрузки, подключенных через суммирующий элемент к пороговому элементу, входы которого через первый и второй элементы задержки времени соединены с блоком управления переключением выключателей транс-форматоров, отличающееся тем, целью повышения надежности и экономичности, путем равномерной эксплуатации электрооборудования по мовщости и времени, блок управления переключением выключателей трансформаторов выполнен в виде автоматического транспозитора, содержадего два входных IK-триггера, четыре выходных 1К-триггера, четыре усилителя мощдости и их повторители, один элемент ИЛИ, повторитель установки триггеров в , третий, чет ,вертый и пятый элементы задержки времени, реле аварийного отключения трансформаторов, повторители положения выключателей -трансформаторов, при этом, вьпсоды первого и второго элементов задержки времени соединены с тактовыми входами входных триггеров, прямой выход первого входного триггера соединен со входом элемента ЦПИ, а его инверсный выход соединен с тактовыми входами первого и второго выходных, триг- , геров, прямой выход второго входного триггера соединен с тактовым входом третьего выходного .триггера, а его инверсный выход соединен с . тактовым входом четвертого выходного триггера, прямые выходы выходных триггеров соединены со входами усилителей мощности и со входами элемента ИЛИ, замьпсающие контакты усилителей мощности соединены соответственно с повторителями усилителей мощности, .Контакты которых включены в цепи управления :выкгаочатепями трансформаторов, выход элемента ИЛИ (Л соединен с входом повторителя установки триггеров в нуль, выход которого соединен с пшной питания, замыо каняцие блок-контакты выключателей первого и второгр трансформаторов соединены последовательно с третьим и четвертым элементом задержки времени , соответственно эамыкакндие контакты третьего элемента ключены в цепи 1-входов второго и четвертого выходных триггеров, О СО 4 замыкающие контакты четвёртого элемента временн подключены в цепи 1 входов первого и третьего выходных триггеров, замыкаияций контакт повторителя установки триггеров в О соединен с пятым элементом задержки времени, замыкакиций контакт которого включен между шиной питания и установочными входами первого входного триггера и выходных триггеров, размыкакщие блок-контакты выключателей первого трансформатора соединены па

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

l ьттюзтл

13,,„, 131

БИБЛМОТЕЫА

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3724974/24-07 (22) 05.04.84 (46} 07.12.85. Бюл. 9 45 (72) Н.Э. Жермаль (53) 621.316.925. (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР . 9 120572, кл. Н 02 P 13/04, 1958.

"Электрические станции". 1972, У 4, с. 86-88. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ. УПРАВЛЕНИЯ

РЕЖИМОМ РАБОТЫ ТРАНСФОРМАТОРОВ, содержащее измерительный орган, состоящий из датчиков тока нагрузки, подключенных через суммирующий элемент к пороговому элементу, входы которого через первый и второй элементы задержки времени соединены с блоком управления переключением выключателей трансформаторов, о тли чающ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и экономичности, путем равномерной эксплуатации электрооборудования по мощности и времени, блок управления переключением выключателей трансформаторов выполнен в виде автоматического транспозитора, содержащего два входных IK-триггера, четыре выходных IK-триггера, четыре

I усилителя мощностй и их повторители, один элемент ИЛИ, повторитель установки триггеров в н ль, третий, чет,вертык и пятый элементы задержки времени, реле аварийного отключения трансформаторов, повторители положения выключателей трансформаторов, при этом, выходы первого и второго элементов задержки времени соединены с тактовыми входами входных триггеров, прямой выход первого входного триггера соединен со вхо.Я0„„11 7 4 А (д11 Н 02 Р 13/00 Н 02 J 3/46 дом элемента ИЛИ, а его инверсный выход соединен с тактовыми входами первого и второго выходных триггеров, прямой выход второго входного триггера соединен с тактовым входом третьего выходного .триггера, а его инверсный выход соединен с тактовым входом четвертого выходного триггера, прямые выходы выходных триггеров соединены со входами усилителей мощности и со входами элемента ИЛИ, замыкающие контакты усилителей мощности соединены соответственно с повторителями усилителей мощности,.контакты которых включены в цепи управления, выключателями трансформаторов, выход элемента ИЛИ соединен с входом повторителя установки триггеров в нуль, выход которого соединен с шиной питания, замы> кающие блок-контакты выключателей первого и второго трансформаторов соединены последовательно с третьим и четвертым элементом задержки времени, соответственно замыкающие контакты третьего элемента времени подключены в цепи Х-входов второго и четвертого выходных триггеров, I замыкающие контакты четвертого элемента времени п дклю™епы в цени

Ъ

I-входов первого и третьего выходных триггеров, замыкающий контакт повторителя установки триггеров в "О"

I соединен с пятым элементом задержки времени, замыкающий контакт которого включен между шиной питания и установочными входами первого входного триггера и выходных триггеров, размыкающие блок-контакты выключателей первого трансформагора соединены параллельно между собой и последовательно с параллельно соединенными размьгкающими блок-контактами второго транI сформатора и с реле аварийного отклю1197034 чения трансформаторов, проскальзывающий кон гакт которого включен в цепь тактового входа первого входного триггера.

Изобретение относится к электротехнике, к устройствам для управле-, ния режимов работы электрических преобразователей энергии, предназначено для двухтрансформаторных подстанций в области электроснабжения народного хозяйства, а также может быть использовано для управления режимов работы прочих, параллель" но включенных преобразователей энергии.

Цель изобретения — повышение надежности и экономичности путем равномерной эксплуатации электрооборудования по мощности и времени.

На фиг. 1 представлена однолинейная схема двухтрансформаторной подстанции; на фиг. 2 — структурная схема устройства для управления режимом работы трансформаторов; на фиг.

3 - принципиально-логическая схема автоматического транспозитора.

Двухтрансформаторная подстанция состоит иэ трансформаторных выключателей 1 — 4, секционного выключателя 5, датчиков 6 и 7 тока.

В режиме оптимазиционных переключений трансформаторов подстанция работает следующим образом.

Если в работе находится первый трансформатор ТР< выключатели

У

I, 2 и 5 включены, а выключатели

3 и 4 отключены.

C увеличением нагрузки по уровню минимума потерь мощности в работу вводится второй трансформатор Тр.2 при этом включаются выключатели 3 и 4, а выключатель 5 отключается.

С уменьшением нагрузки по уровню минимума потерь мощности из работы выводится Тр.1, при этом отключаются элементы 1 и 2, а элемент

5 включается, .в работе находится

Тр.2.

В процессе эксплуатации подстанции Тр.l и Тр.2 поочередно включают" ся и выключаются по следующему алгоритму: Тр. 2- Тр. 2+Тр. 1-Тр. 1 Тр. 1+

+Тр.2-«Тр.2+Тр. 1- Tp. l и т.д.

Устройство для управления режимом работы трансформаторов состоит (фиг. 2) из суммирующего элемента

8, порогового элемента 9, элементов

10 и ll задержки времени и автоматического транспозитора 12, при этом на входе устройства соединено с дат10 чиками 6 и 7 тока, а на выходе - с повторителями усилителей 13-16 мощности, выполняющими команды автома-: тического транспозитора на поочередные переключения трансформаторов по рабочим каналам включения 17 и

15 . отключения 18.

Устройство для управления режимом работы трансформаторов работает следующим образом..

Изменяющийся сигнал обратной связи Х пропорциональный мощносOC; ти нагрузки трансформаторов Тр.l u

Тр.2, снимается с элементов 6 и 7 и поступает на суммирующий элемент

8, где суммируется, затем, преобра25 эаванный, поступает на пороговый элемент 9, где сравнивается с заданным сигналом Х „, пропорциональным минимальному уровню потерь мощности при работе одного или двух трансформ„,ров

С увеличением нагрузки при

Х X пороговый элемент 9 сраО.С батывает и дает сигнал первому элементу 10 задержки времени на включе35 ние резервного трансформатора, также с уменьшением нагрузки при

Х с Х срабатывает пороговый элемент 9 и дает сигнал второму ас,. элементу 11 задержки времени на от"

40 ключение одного из трансформатбров, при этом элементы 10 и 11 предназначены для задержки переключения трансформаторов при кратковременных бросках нагрузки.

45 С элементов 10 и 11 си гналы на пере-, ключения трансформаторов поступают на

34 4 уровень в зависимости от положения элементов 35 и 36 на управляющих входах I элементов 21 и 23, 22 и

24, либо единичный, либо нулевой уровень в зависимости от положения замыкающих контактов 48 и 49 элементов 31 и 32.

Автоматический транспозитор готов к работе и находится в режиме ожидания.

Если автоматический транспозитор включен при одном работающем Тр.l, тогда в сработанном положении окажется элемент 31, а его замыкающий контакт 48 замкнут в цепи управляющих входов I элементов 22 и 24.

Поеле прихода сигнала на включение резервного трансформатора от проскальзывающих контактов 38 элемента 10 на тактовый вход С элемента 19, последний опрокидывается и устанавливается в единичное состояние.

По срезу сигнала из единичного сос- тояния в нулевое на тактовом входе С с присутствием единичного уровня на управляющем входе I элемента 22, последний опрокидывается и устанавливается в единичное состояние, при этом элемент 21 не срабатывает и останется в нулевом состоянии, так как на его управляющем входе I от-. сутствует единичный уровень (замы-. кающие контакты 49 элемента 32 разомкнуты1.

Срабатывание элемента 22 вызывает срабатывание элемента 26, который своими замыкающими контактами 41 вызывает срабатывание элемента 14 и далее по каналу 17 воздействием на элементы 3 и 4 включается Тр.2.

Включение Тр. 2 вызывает замыкаюп!их блок-контактов 46 и 47 элементов 3 и 4 и срабатывание элемента

32, который замыкает свои замыкающие контакты 49 в цепи управляющих входов I элементов 21 и 23 и подает на них.единя™н ""; уровень.

Появление на выходах Q элементов 19 и 22 единичного уровня вызы-, вает действие схемы автоматической установки в нулевое состояние элементов 19, 21 — 24, состоящей из элементов 29, 34 и 33, при этом последний своими замыкающими контактами 50 подключает к нулевой не асинхронные входы Ra элементов 19, 21 — 24, отчего сработанные элементы 19 и 22 возвратятся

35

3 11970 аЬтоматический транспозитор 12, в котором отрабатывается указанный оптимальный логический алгоритм для поочередного вывода в резерв трансформаторов, который исполняется повторителями усилителей 13-16 мощности по каналам 17 и 18 с воздействием на элементы 1 — 4.

Питание устройства осуществляется с помощью уровней напряжения !g

U), У

Автоматический транспозитор (фиг. 3) 12 состоит из входных

IK-триггеров 19 и 20, выходных

IK-триггеров 21 — 24, усилителей

25 — 28 мощности, элемента ИЛИ 29, реле 30 аварийного .отключения трансформаторов, третьего четвертого и пятого элементов 31 — 33 задержки времени, повторителя 34 установки триггеров в нуль, двух двухштифтовых с фиксацией и механической блокировкой кнопок 35 и 36 и одной одноI штифтовой с самовозвратом кнопки

37. При этом на входе автоматический транспозитор 12 соединен с проскальзывающими контактами 38 и 39 элементов 10 и ll задержки времени в каналах рабочего включения и отклюР чения и одним каналом аварийного включения трансформаторов, а на выходе автоматический трансформатор соединен с помощью замыкающих контактов 40 -43 усилителей 25-28 мощности с катушками повторителей усилителей 13 — 16. Пуск автоматического транспозитора 12 осуществляется подачей в его схему уровней напряжения И и И (с присутствием. уровня И. ) в любом режиме работы трансформаторов (в работе Тр.! или Тр. 2, или оба Тр. 1 и Тр. 2), при этом сраба, тывает элемент 31 или 32, или оба от действия замыкающих блок-контактов 44 и 45 или 46 и 47, или всех

44"47 элементов 1 — 4, первый входной ЕК-триггер 19 и выходные IKтриггеры 21 — 24 в нулевом. состоянии, второй входной IK-триггер 20 в любом состоянии допустим, в нулевом, на тактовых входах С элементов 21 и-.

22 единичный уровень, на тактовом входе С элемента 23 нулевой уровень, на тактовом входе С элемента 24 единичный уровень, на управляющих входах I и К элемента 19 постоянно единичный уровень, на управляющих шн входах I и К элемента 20 либо постоянно единичный уровень, либо нулевой

5 1!9 в исходное нулевое состояние, а задержка времени на включение замыкающих контактов 50 составляет

1 — 2с и необходима для надежной длительности импульсов на катушках элементов 1 - 4.

Подстанция находится в двухтрансформаторном режиме работы, а автоматический транспозитор переходит в режим ожидания.

- Аналогично действует автоматический транспозитор, если бы он был включен при одном работающем

Тр. 2.

После прихода сигнала на отключе« ние одного из трансформаторов от проскальзывающих контактов 39 элемента 11 на тактовый вход С элемента 20 последний опрокидывается и. уровни на его выходах Q u Q .меняются на противоположные (ранее принято, что элемент 20 произвольно находится s нулевом состоянии, а это означает, что с приходом сигнала на его тактовый вход С, на его выхо-. де Я единичный уровень сменился нулувым)..

По срезу сигнала из единичного состояния в нулевое на тактовом входе С с присутствием единичного уровня на управляющем входе I элемента 24 последний опрокидывается и устанавливается в единичное состояние.

Срабатывание элемента 24 вызывает срабатывание элемента 28, который своими замыкающими контактами

43 вызывает срабатывание элемента

16 и далее по каналу 18 воздействием на элементы 1.и 4 отключается Тр. 2.

Отключение Тр. 2 вызывает размы. канне замыкающих блок-контактов

46 и 47 элементов 3 и 4 и отпуекание элемента 32, которЫй размыкает свои замыкающиеся контакты 49 в цепи управляющих входов I элементов

21 и 23 и снимает с них единичный уровень.

Появление на выходе Q. элемента

24 единичного уровня вызывает действие схемы автоматической установки в нулевое состояние элементов

19, 21 — 24 и по известному принципу Действия сработанный элемент

24 возвратится в исходное нулевое состояние;

Подстанция находится в однотрансформаторном режиме работы, 7034 Ь включен Тр. 1, а автоматический транспозитор переходит в режим ожидания.

Первоначальный сбой в алгоритме режимных переключений (он намеренно описан) вполне естественен, так как автомат не может знать (и не должен) при каком из работающих трансформаторов он включен в работу

10 (по алгоритму должен отключиться . Тр. 1) . Между тем в этом и заключаются адаптивные. свойства автомаI та, так как задачей его является

° поочередное отключение трансформато-!

5 ров, которую он и выполняет после первого возможного сбоя, зависящего" от неопределенного состояния элемента 20.

Допустим, что автоматический

20 транспознтор включен при двух работающих трансформаторах Тр. l и Тр., 2 и теперь после прихода сигнала на отключение одного из трансформаторов отключен может быть любой Тр. 1

25 или Тр. 2 и зависит это от неопределенного состояния элемента 20 °

В случае аварийного отключения одного, оставшегося в работе, трансформатора Тр. 1 или Тр. 2 втдрой

З0 трансформатор Тр. 2 или Тр. 1 включают немедленно по каналу аварий- . ного включения, при этом собирают схему, состоящую.из размыкающихся блок-контактов 51 — 54 элементов

1 - 4 и элемента 30 с его проскальi зывающими контактами 55 в канале аварийного включения и становится понятной задержка времени элементов

31 и 32 на размыкание их замыкаю щихся контактов. 48 и 49: необходимо поддержать на некоторое время (до

lс) единичный уровень на управляющих входах I элементов 21 и 22 для прохождения импульса аварийного

В процессе эксплуатации двухтрансформаторной подстанции может возникнуть необходимость, чтобы в резерве был только Тр. 1 или Тр. 2.

Эта необходимость предусмотрена схемой автоматического транспозитора (и может быть легко ликвидирована, если ею будут злоупотреблять), применением элементов 35 и 36, а также элемента 37.

В любом режиме работы подстанции при нажатии элемента 35 элемент 20 отключается от источника питания и отключающий импульс от проскальзьгвающих контактов 39 элемента 11 непосредственно поступает на тактовый вход С элемента 23. Теперь автоматический транспозитор меняет свой алгоритм действия и в работе находится Тр. 2, в резерве - Тр. .1, а при нажатии элемента 36 в работе находится Тр. I и в резерве - Тр. 2 °

1197034

Одновременное или последовательное по времени нажатие элементов

35 и 36 исключено, при этом с помощью элемента 37 производится расфиксация элементов 35 и 36 в исходное состояние.

Останов автоматического транспозитора осуществляется снятием уров, ней напряжения U и 0

1197034

pM g

4ъу цеюЕ

Г и

Физ.4

ВНИИПИ Заказ 7574/56 Тираж 645 Подаисиое

Фядиал ППП "Пвтевт", г.Уагород, уа.Проект мам, 4