Устройство для автоматического управления числом параллельно работающих силовых трансформаторов двухтрансформаторной подстанции
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.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛ ИСТИЧ ЕС КИХ
РЕСПУБЛИК (si)s Н 02 J 3/46
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н А BT0PCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВ Е Н Н ОЕ ПАТЕ НТН О Е
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) (21) 4909975/07 (22) 12.02.91. (46) 23.11.92. Бюл, 1" 43 (71) Гомельский политехнический институт (72) В,А.Белоусов и Б,Г.Меньшов (56) Авторское свидетельство СССР
Р 1127042, кл. Н 02 J 3/46, 1983, Авторское свидетельство СССР
N 1185492, кл. Н 02 J 3/46, 1984, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО
УПРАВЛЕНИЯ ЧИСЛОМ ПАРАЛЛЕЛЬНО РАБОТАЮЩИХ СИЛОВЫХ.ТРАНСФОРИАТОРОВ ДВУХ"
ТРАНСфОРИАТОРНОИ ПОДСТАНЦИИ
Изобретение относится к управлению режимами элементов энергосистемы и предназначено для автоматического управления числом параллельно работающих силовых двухтрансформаторных 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. " 1127042, опубл.Б,И, Р 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 тригБ0, „17772ООА1 (57) Сущность использования: устрой" ство содержит блок управления числом параллельно работающих силовых трансформаторов подстанции и логические элементы ИЛИ, выходы которых подключены к исполнительному блоку, а входы соединены с блоком управле" ния 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. геров, 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 двухтрансформаторной 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, Г 1185492, опубл, Б.И.
1777200
Г 38 от 15,10,85 r.), 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 HE и И, исполнительный блок, задатчик цикла, блок переключения и источник установки исходного состоя- щ ния, 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 25
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 gg 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 Р жимы перегрузки 4р трансформаторов по току на двухтрансформаторной подстанции, Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство для автоматического управления числом парал- 4r лельно работающих силовых трансформаторов двухтрансформаторной подстанции, содержащее два счетчика энергии с импульсным датчиком и входами для подключения иа 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 входу счетчика импульсов, два выхо 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 элемен" та И, второй вход второго элемента И, а также нулевые входы первых двух триггеров подключены к выходам задатчика 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 нуле" вому и единичному выходам четверто"
ro 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 нульорганы и преобразователь ток-частота подключены входами к токовым тран5 17 сформаторам 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 счетчика 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 вхо" ду 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 импуль" сов и к сдвигающему входу регистра хранения, а выход четвертого счетчика импульсов подключен к своему входу сброса и к нулевому входу второго триггера, нулевой выход которого подключен к записывающему входу регистра хранения и к первому элементу задержки времени, выход которого подключен к входу сброса второго счет" чика 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 эле" мента И подключен к второму входу второго элемента И, а также к входу пятого счетчика импульсов и к еди.ничному входу третьего триггера, вы" ход пятого счетчика импульсов, являющийся вторым выходом блока контроля режимов перегрузки трансформато" ров, подключен к третьему входу со77200 6 ответствующего четырехвходового элемента ИЛИ и к единичному входу чет" вертого 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 элемен20 та 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 четырехвходо"
30 вого элемента ИЛИ и к первому входу 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,3 - диаграммы входных сигналов .функциональных блоков устройства.
На фиг.1 представлена принципиальная схема трансформаторной подстанции с указанием вторичных цепей
45 трансформаторов тока и напряжения, а также функциональная схема устройства, которая включает счетчики энергии 1 и 2 с импульснь ми датчиками, счетчики импульсов 3, 28, 30, 41, M 44, 45, 48, триггеры 4-8, 34, 35, 38, 47, логические элементы ЙЕ 9, И 10, 11, 26,33, 36, 40, 42, 49 и
ИЛИ 18-21, 27, 50, исполнительный блок 12, задатчик цикла 13, блок переключения 14, источник установки исходного состояния 15, трансформато ры подстанции 16, 17, блоки контроля режимов перегрузки трансформаторов
22, 23, Нуль-органы 24, 25, 43, пре1777200
Триггеры 4 и 5 предназначены для фиксации выходных импульсов, выраба" тываемых счетчиком 2. Импульсы с вы.- 0 ходов счетчика 3 поступают на единичные входы, и на выходе триггера формируется выходной сигнал. Нулевой вход триггера предназначен для воз врата его в исходное (нулевое) состояние, Логический элемент HE 9 осуществляет операцию логического отрицания путем генерирования на выходе образователь ток/частота 29, регистр хранения 31, сумматор 32, таймер 37, элементы задержки времени 39, 46, На фиг,2 представлен график . нагрузки подстанции (S ), линия режима минимума потерь (Sp), линия перегрузочных режимов (Б ), моменты переключений трансформаторов („) и диаграммы работы силовых трансформаторов 16, 17.
Для блока переключения 14 указаны состояния, соответствующие подклю" чению первого (1Х) и второго (2X) счетциков энергии к счетчику импульсов 3.
На фиг,3 представлены диаграммы выходных сигналов блоков 6-8, 10-12, 24, 25, 28, 43, Сцетчики энергии 1 и 2 преобразуют входные величины тока нагрузки трансформаторов 16 и 17 и напряжения подстанции с помощью импульсных датциков в последовательности импульсов Количество импульсов, вырабатываемых датчиком за определенное время, пропорционально нагрузке трансформатора
Счетчик импульсов 3 имеет счетный и нулевой входы и два выхода. К счет ному входу подключен выход датчика счетчика энергии 1 (2), нулевой вход предназначен для возврата счетчика в исходное состояние. На первом выхо де появляется импульс при достижении количества входных импульсов величины, соответствующей мощности S, т.е мощности, соответствующей режиму минимума потерь.
На втором выходе счетчика 3 появляется импульс при достижении количе ства входных импульсов величины, соответствующей Sö/2, т,е ° мощности, приходящейся на один трансформатор при включенных двух-трансформаторах . при нагрузке подстанции, соответствующей режиму минимума потерь.
-f5
20 25
40 сигнала, равного единице, при нуле: вом потенциале на входе, и наоборот.
Логические элементы Й 10 и 11, 26, 33 36, 40, 42, 49 генерируют на выходе сигнал, равный единице при одновременном наличии на всех входах единичных потенциалов, и сигнал равный нулю во всех других случаях.
Исполнительный блок 12 предназначен для преобразования входных управляющих сигналов в команды "Включить" и "Отключить", по которым осуществляется соответственно включение и отключение силовых трансформаторов
16 и 17 под нагрузку.
Яадатчик цикла 13 управляет .работой элементов 3, 4, 5, 10 и 11.
Триггеры 6 и 7 предназначены для распределения сигналов "Включить" и
"Отключить" поочередно на выключатели силовых трансформаторов 16 и 17, триг" гер 6 церез 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 соответствующую команду.
Блок 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 отключения силового трансформатора, а к выходу триггера подключен исполнительный элемент, например двухпозиционное 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 Sz/2 при включенном одном трансформаторе и нагрузке
1777200
10 более S при включенных двух трансформаторах °
Логические элементы ИЛИ 10-21, 27, 50 генерируют на выходе единичный сигнал при наличии хотя бы на одном из входов единичных потенциалов и нулевой сигнал при их отсут" ствии, Блоки контроля режимов перегруз10 ки трансформаторов 22, 23 генерируют на выходах единичные сигналы и соответственно через элементы ИЛИ
f8-21 воздействуют на исполнительный блок 12, выдающий сигналы на включение/отключение трансформатоpos 16, 17 или отключение обоих сразу с выдержкой времени, обратно пропорциональной действующей на момент отключения перегрузке.,по току рабо- 20 тающих трансформаторов, Нуль-органы 24, 25, 43 вырабатывают на выходе единичный сигнал при превышении входного сигнала, приходящего от трансформаторных подстан- 25 ций, внутреннего опорного сигнала, соответствующего перегрузке по току:
1,4 1:> — для блока 24, 1,3 IH — для блока 25, 1,0 I - для блока 43, 30
Счетчики импульсов 28, 30, 41, 44, 45, 48 имеют вход для подсчета последовательности импульсов, и-разрядный 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 реги" стров. 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 п-разрядным выходом подключен к регистру хранения 3 1. Счетчик
41 подсчитывает п импульсов и предназначен для контроля сдвига информации в регистре хранения на и разрядов, Счетчики 44, 45, 48 подсчитывают соответственно 24 часа, 6 часов и 5 суток и при заполнении данными значениями своих внутренних оегистров HR своем выходе вь.рабатывают 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, от величины загрузки трансформато"
Ров по току.
Регистр хранения 31 каждый час записывает информацию из счетчика импульсов 30 о загрузке трансформатора по току, сдвинув предварительно предыдущую информацию. Регистр хра" нения п-разрядный, где количество разрядов определяется точностьЮ контроля, имеет глубину в 24 цикла записи, 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 вход 24 п-разрядный, в который получает из регистра хранения информацию о коэффициенте загрузки в каждый час за предыдущие сутки, Только после суммирования и получения значения среднего коэффициента загрузки менее
0,93 на его выходе вырабатывается единичный потенциал.
Триггеры 34, 35, 38, 47 имеют ну" левые и единичныа входы и выходы, При положительном импульсе на одном иэ входов на соответствующем выходе устанавливается единичное значение, а на другом выходе нулевое значение и это состояние триггера не изменяется до прихода положительного импульса на другой из входов триггера, В момент включения питания с помощью интегрирующих цепочек все эти триггеры устанавливаются на нулевом выходе в единичное значение, Таймер 37 вырабатывает часовые, минутные и секундные импульсы для управления работой элементов блока контроля перегрузки трансформаторов по току.
Элементы задержки времени 39, 46 задерживают импульс на выходе во времени относительно входа.
Устройство работает следующим образом. На двухтрансформаторной подстанции установлено два трансформато" ра 16 и 17. Нагрузка подстанции изме" няется в соответствии с графиком на фиг,2, Первым включается трансформаприводит триггер 4 в единичное состояние, Сигнал с выхода триггера 4 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 XR (1), что приводит логический элемент 10 в единичное состояние, Триггер 6 изменит свое сос" тояние: единичный потенциал появляет" ся на втором выходе Х8 (2) ("Включить" 17) и соответственно на выхо" де элемента ИЛИ 19, а на первом выхо" де сигнал будет равен нулю.
Триггер 7 своего состояния не изменит ., Сигнал с выхода элемента 10 поступает на единицный вход триггера
8 и переводит его в единичное состоя" ние, которому соответствует единичный потенциал на втором выходе Х8 (2) и нулевой на первом. Блок переключений 14 своего состояния не изменит, Исполнительным блоком 12 при поступлении сигнала Х6 (2) церез эле" мент ИЛИ 19 будет сформирована команда "Включить" 17, Трансформатор 17 будет включен под нагрузку, В промежуток времени t -t в работе находятся оба трансформатора, Нагрузка подстанции не превышает
2S<, т.е. на каждый трансформатор приходится нагрузка $ ) S о $ц/2 и работа схемы аналогична работе в период -t< или t>-t>. !
В момент времени с нагрузка под". станции снижается до величины S, т.е. на один трансформатор приходится нагрузка $ /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 задатцика 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) .
11 1777200
12 тор 16. После подачи напряжения питания на устройство в момент времени
t+ нажатием кнопки 15 на нулевые входы элементов 6, 7, 14 и 8 подается сигнал, который приводит эти элементы 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 ("Отключитьп 17) и соответственно на выходе элемента ИЛИ 21, на первом выходе элемента 8 и подклюцает блоком 14 выход сцетчика энергии 1 к счетчику импульсов 3. На вто". ром выходе элементов 6 (" Включить"
17), 8 и первом выходе элемента 7 ("Отключитьн 16) сигнала нет, Поэтому исполнительным блоком l2 формиру- 20 ются команды на включение под нагрузку трансформатора 16 и отключение трансформатора 17.
Так как в промежутке времени t t нагрузка трансформатора 16 находится 25 в пределах S ) S > S /2, сигнал управления появляется только на выходе
Х3 (2) блока измерения, цто приводит триггер 5 в единичное состояние.
Элемент НЕ 9 подает на один из входов 3О элемента И 11 нулево". сигнал,,что не вызывает никаких изменений в состоянии элементов 11 8, 10, 6, 7, 14 и 12, В момент времени с, когда нагрузка трансформатора 16 станет S c S /2, на втором выходе Х3 (2) счетчика импульсов 3 сигнал также будет отсутствовать, что приводит триггер 5 в нулевое состояние, а на выходе эле- ® мента НЕ 9 появляется единичный сигнал, который поступает на вход элемента 11, на второй вход которого поступает сигнал от задатчика 13, но так как на третий вход элемента 11 45 поступает сигнал Х8 (2) = 0 церез триггер 8, то изменения состояния элемента И 11 не происходит и переключений в схеме не будет.
В промежутке времени t -t работа схемы не изменяется по сравнению с работой в момент времени t „, Работа схемы в промежутке време ни t>-t аналогична работе в момент времени t, 55
В момент времени й. > на г руз ка тра нсформатора становится равной Sä и на первом выходе счетчика импульсов 3
К3 (1) появляется сигнал, который
13 177
Блок переключения 14 изменяет свое состояние, подключив к входу счетчика импульсов 3 выход второго счетчика энергии 2 и отключив выход счетчика энергии 1. Исполнительным блоком
12 при поступлении сигнала Xj (1) через элемент ИЛИ 20 будет сформирована команда "Отключить" 16, Трансформатор 16 будет отключен.
8 промежутке времени tz-t< a работе находится трансформатор 17. Работа устройства аналогична работе в промежутке времени
В момент времени t работа схемы аналогична работе в момент t с той разницей, что под нагрузку подключается трансформатор 16, Если переключение трансформатора 16 не произойдет по какой-либо причине и нагрузка превысит значение Sp, то через выдержку времени, зависимую от действующей перегрузки произойдет отключение трансформатора 17.
В момент времени t6 нагрузка подстанции превышает 2S, а нагрузка одного трансформатора превышает Бс„. 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 в-.арой 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-t схема своего состояния не меняет.
Такое состояние схемы сохранится до момента времени t>, когда нагрузка подстанции снижается до величины
S . В этот момент работа схемы аналогична работе в момент времени tg u с той разницей, что отключен будет трансформатор 17 и к счетчику импульсов 3 будет подключен выход первого счетчика энергии f„
В промежутке времени t -1 схема работает точно также, как и в
t (и t<-t> ° ,Момент времени tq полностью соответствует моменту t, В промежутке времени t -t)p работа схемы аналогична ее работе в промежуток времени
В момент времени t
55 блока контроля режимов перегрузки трансформаторов 22, 23. Так как рабо" та обоих блоков аналогична, опишем работу одного из них.
8 момент времени с, > срабатывает нуль-орган 43 и на его выходе устанавливается единичный .потенциал, по" ступающий 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 I минутный импульс переключает триггер 34 в единичное состояние, разрешающее поступление минутных импульсов на счетчик импульсов 44, Иинутные импульсы поступают также на - счетчик импульсов 45. В момент времени перегрузка трансформаторов по току превысила 1,3 IH и сработал нульорган 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 0,93> то через элементы И 26 и ИЛИ 27 посту" пил Gb! разрешающий сигнал на счетчик импульсов 28 и через выдержку времени отключил бы перегруженный трансформатор, В момент времени С12 перегрузка трансформатора по току превысила 1,4 I>! и сработал нульорган 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, отклю" чает перегруженный трансформатор в момент времени t, Если бы значение коэффициента перегрузки не превысило 1,4 Х.к и при условии коэффициента загрузки, не превышающего значения 0,93 I, что рассматривалось выше, то счетчик импульсов 45 после подсчета шести часов суммарной работы в течение суток с перегрузкой в диапазоне 1,0 I-к — 1,4 I>! отключает перегруженный трансформатор через элемент ИЛИ 20 и устанавливает
15 177 единичный выход триггера 35 в единичное состояние. По истечении 24 часов на выходе счетчика импульсов
44 устанавливается значение логической единицы, которое поступает на вход счетчика импульсов 4Г, на свой вход сброса, на сброс счетчика импульсов 45 и через элемент задерж" ки 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 Ip — 1,4 It, более чем 6 часов и происходило его отключение по выходу счетчика импуль" сов 45, то триггер 35 единичным выходом разрешил бы прохождение импульса со счетчика 4 4 через элемент И 36 и элемент ИЛИ 18 на вклюцение трансФорматора и 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 Хк, то опять сработал бы нуль-орган 43 и работа схемы повторилась бы по описанному выше алгоритму. Так схема работает в течение 5 суток, по истечении которых на выходе счетцика импульсов 48 установилось бы значение логической единицы, отключающей перегруженный трансформатор через элемент ИЛИ 20 и через элемент ИЛИ 50 сбрась1вающей счетчик импульсов 48 и устанавливающей нулевой выход тригге" ра 34 в единичное состояние, Если в течение 5 суток с начала определения перегрузки по току выше I, e какие либо сутки не произошло бы пре" вышение значения, Хн по току) то в течение этих суток на нулевом выходе триггера 47 не изменилось бы значение логической единицы и тогда импульс, приходящи" 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 знаце7200 6 нию входного тока. Счетчик импульсов
30 измеряет в цифровой Форме коэффициент загрузки трансформатора каждый час путем подсчета импульсов приходящих с выхода преобразователя ток/
/частота. Через 1 час после включения блока контроля перегрузки трансформаторов по току часовой импульс, приходящий с таймера 37, установит единичный выход триггера 38 в единичное состояние, а следующие затем первые и-секундных импульсов, где число и равно числу выходных разрядов счетчика импульсов 30 и входных разрядов регистра хранения 31, церез элемент И 40 сдвигает цифровое значение коэффициента загрузки как бы
"вглубь" регистра хранения 31. По
20 окончании сдвига всех регистров на выходе счетчика импульсов 41 выраба" тывается единичный потенциал, который сбрасывает счетчик импульсов 41 ..и устанавливает на единичном выхо25 де триггера 38 значение логического нуля, запрещающее дальнейшее прохождение секундных импульсов через элемент И 40, а на нулевом выходе триггера 38 установится значение логичес30 кой единиць1, 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 сцету, 24 и-разрядная информация из регистра хранения 31 поступает на
40 сумматор 32, который суммирует 24 предыдущих цифровых знацения коэффициентов загрузки ва каждый час и при превышении среднего коэффициента загрузки значения, соответствующего
0,93 I q,на выходе сумматора 32 устаМ навливается значение логицеского нуля, блокирующего через элемент И 33 работу схемы контроля перегрузки трансформатора в течение 5 суток по
5О 6 часов со значением коэффициента перегрузки, не превышающим 1,4 I>, при условии среднего значения коэфФициента загрузки за предыдущие сутки не превышающего 0,93 I .
Таким образом, триггеры 6 и 7 обеспечивают поочередное включение и отключение силовых трансформаторов, что обеспечивает примерно равное время работы трансформа-оров под нагрузкой и одинаковое число операций включения-отключения каждого трансформатора, Триггер 8 обеспечивает правильную работу устройства при нагрузках подстанции менее Sg/2 и более 2Я„, 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. 15
Формула изобретения
Устройство для автоматического управления числом параллельно работа- 20 ющих силовых трансформаторов двухтрансформаторной подстанции, содер" жащее два счетчика энергии с импульсным датчиком и входами для подключения на напряжение подстанции и ток 25 нагрузки трансформаторов, связанных со счетчиком импульсов через блок переключения, а два выхода счетчика импульсов подключены к единичным входам триггеров, выход первого триг- 3О гера непосредственно, а второго через логицеский элемент НЕ подключен к первым входам логических элементов И, выходы которых подклюцены к счетным входам третьего и цетвертого триггеров, при этом нулевые входы
35 счетчика импульсов и первых двух триггеров и вторые входы логических элементов И подключены к выходам задатчика 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 логичес" ких элементов И, а управляющий вход блока переключения подключен к выходу логического элемента И .в канале отключения силового трансформатора, исполнительный блок, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности путем контроля режимов перегрузки трансформаторов под" станции по току, оно дополнительно снабжено двумя двухвходовыми элементами ИЛИ, двумя цетырехвходовыми элементами ИЛИ и двумя блоками контроля
17 1777200 1Р режимов перегрузки трансформаторов, причем выходы четырех элементов ИЛИ подключены к исполнительному блоку, а первые входы двухвходовых элемен" тов ИЛИ подключены сооТВрТсТВВННо 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 подклюцены к первым трем выходам соответствующих блоков контроля режи" мов перегрузки трансформаторов под" станции по току, каждый из которых содержит три нуль-органа, таймер, шесть двухвходовых элементов И, лва двухвходовых элемента ИЛИ, четыре триггера, преобразователь ток-частота, два элемента задержки времени, шесть счетциков 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 nepaoro 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 выходол к первому входу второго элемента И, выход которого подключен к . единичному входу первого триггера, нулевой выход которого подклюцен к второму входу первого, элемента И, а единичный выход подключен к разрешающему входу третьего счетчика им. 19 17772 пульсов, 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 вы" ход четвертого счетчика импульсов подключен к своему входу сброса и к нулевому входу второго триггера, нулевой выход которого подключен к записывающему входу регистра хранения и к первому элементу задержки времени, выход которого подключен к входу сброса второго счетчика импульсов, минутнь|й выход таймера подклю- 2О чен 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 25 подключен к второму входу второго элемента И, а также к входу пятого счетчика импульсов и к единичному входу третьего триггера, выход пятого счетчика импульсов, являю- ( щийся вторым выходом блока контроля режимов перегрузки трансформаторов, подключен к третьему входу соответст вующего четырехвходового элемента
00 20
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 кото рого, 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 Й, 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 входу вто" рого элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу шестого элемента И, а выход - к входу сброса шестого счетчика импульсов и к нулевому входу первого триггера, 1777200
2Я.
Бп
Sa/2
1Т
2Т
Х7(2) X7(i) t7 ts Ь tiotii ti2tis
Фиг.з.
t0tltR Ы4 Ь Ь t7 Ь Ь
b.Î tii ti2 tiS
Редактор
Заказ 4125 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГЕНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101
X as
Х24
Х s(i)
Х в(2)
Х1о
Х в(1)
Х Ь(2)
X ii
Х 7(1)
Х7(2) ак.1Т
X 1R(i)
X12P) вх.2Т
Х 12(Ь)
Х,2®
Хаз
Хаь
Фиг. 3.
Составитель ь, елоусоь
Техред И,Моргентал Корректор 8.Петраш
