SU1185492A1

SU1185492A1 - Device for automatic control of number of power transformers of two-transformer substation,which are operated in parallel

Info

Publication number: SU1185492A1
Application number: SU843736589A
Authority: SU
Inventors: Борис Андреевич Крупник
Priority date: 1984-05-07
Filing date: 1984-05-07
Publication date: 1985-10-15

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ЧИСЛОМ ПАРАЛЛЕЛЬНО РАБОТАЮЩИХ СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ ДВУХТРАНСФОРМАТОРНОЙ ПОДСТАНЦИИ, содержащее счетчик энергии с импульсным датчиком и с входами дл подключени на напр жение подстанции и на ток нагрузки одного трансформатора, св занный со счетчиком импульсов со счетным и нулевым входами, два выхода которого подключены к единичным входам триггеров, выход первого триггера непосредственно, а второго через логический элемент НЕ подключен к первым входам логических элементов И, выходы которых подключены к входам исполнительного блока, при этом нулевые входы счетчика импульсов и триггеров и вторые входы логических элементов И подключены к выходам 3:адатчика цикла, отличающеес тем, что, с целью повьшени надежности путем выравнивани времени работы силовых трансформаторов, оно снабжено вторым счетчиком энергии с импульсным датчиком и с входами дл подключени на напр жение подстанции и на ток нагрузки второго трансформатора , блоком переключений, трем триггерами , источником сигнала установки в исходное состо ние, а логические элементы И выполнены трехвходовыми, причем выходы счетчиков энергии подключены к входу счетчика импульсов через блок переключени , выходы логических элементов И подключены к счетным входам третьего и четвертого триггера, выходы которых подключены к входам исполнительного блока, нулевые входы третьего, четвертого и п того триггеров и блока переключени подключены к источнику сигнала установки в исходное состо ние, единичный и нулевой входы п того триггера подключены к выходам логических элементов И, а его выходы подключены к третьим входам логических элементов И, а управл ющий вход блока переключени подключен к выходу логического элемента И в канале отключени силового трансформа- . тора.A DEVICE FOR AUTOMATIC CONTROL OF THE NUMBER OF PARALLELALLY OPERATING POWER TRANSFORMERS OF TWO TRANSFORMER SUBSTATIONS, which contains an energy meter with a pulse sensor and with inputs for connecting to the voltage of a substation and to a load on one transformer for a single transformer, and for which the load of a single transformer and one line to the voltage of a single transformer, and which is connected to one voltage, a single area, a projectile, a projectile, a projec- single inputs of the triggers, the output of the first trigger directly, and the second through the logic element is NOT connected to the first inputs of the logical elements AND, output They are connected to the inputs of the execution unit, while the zero inputs of the pulse counter and triggers and the second inputs of the logic elements AND are connected to the outputs 3: cycle loop sensor, characterized in that, in order to increase reliability by equalizing the operating time of power transformers, it is equipped with a second counter energy with a pulse sensor and with inputs for connection to the voltage of the substation and to the load current of the second transformer, switching unit, three triggers, a source of installation signal to the source This, and the logic elements AND are three-input, the outputs of the energy meters are connected to the input of the pulse counter through the switching unit, the outputs of the logic elements I are connected to the counting inputs of the third and fourth trigger, the outputs of which are connected to the inputs of the execution unit, zero inputs of the third, fourth and the fifth triggers and the switch unit are connected to the source of the setup signal in the initial state, the single and zero inputs of the fifth trigger are connected to the outputs of the logic gates And, and its The outputs are connected to the third inputs of the AND gates, and the control input of the switching unit is connected to the output of the AND gates in the power transforming trip channel. Torah.

Description

Изобретение относитс к управлению режимами элементов энергосистем и предназначено дл автоматичес кого управлени числом параллел7,нора ботаюрщх силовых трансформаторо двухтрансформаторных подстанций с целью поддержани режима минимальных потерь. Цель изобретени - повышение надежности путем выравнивани времени работы силовых трансформаторов под. нагрузкой. На фиг. 1 приведена блок-схема выполнени устройства; на фиг. 2 график нагрузки подстанции и диаграм мы работы силовых трансформаторов; на фиг. 3 - диаграммы выходных сигн лов функциональных блоков устройств На фиг, 1 представлена принципиальна схема трансформаторнойнподстанции с указанием вторичных цепей трансформаторов тока и напр жени , а также функциональна схема устройства, котора включает счетчики энергии 1 и 2 с импульсными дат- чиками, счетчик импульсов 3, триггеры 4-8, логические элементы НЕ 9 и И 10, 11,исполнительный блок 12, зада Чик цикла 13, блок переключени 14 и источник установки исходного состо ни 15. На фиг. 2 представлен график нагрузки подстанции (Sj), лини режима минимума потерь (S ), моменты переключений трансформаторов (t,j...t«) и диаграммы работы силовых трансформаторов 16 и 17. Дл блока переключени 14 указаны состо ни , соответствующие подключению первого (IX) и второго (2Х) счет чиков энергии и счетчику импульсов 3 На фиг. 3 представлены диаграммы выходных сигналов блоков 10, 11, 12 6, 7 и 8. Счетчики энергии 1 и 2 преобразуют входные величины тока нагрузки трансформаторов 16 и 17 и напр жени подстанции с помощью импульсных датчиков в последовательности импульсов. Количество импульсов, вырабатываемых датчиком за определен ное врем , пропорционально нагрузке трансформатора., Счетчик импульсов 3 имеет счетный и нулевой входы и два выхода. К счетному входу подключен выход датчика счетчика энергии 1(2), нулевой вход предназначен дл возврата счетчика в исходное состо ние. На первом выходе по вл етс импульс при достижении количества входных импульсов величины, соответствующей мощности SP,, т.е. мощности, соответствующей режиму минимума потерь. На втором выходе счетчика 2 по вл етс импульс при достижении количества входных импульсов величины,соответствующей So(/2, т.е. мощности,приход щейс на один трансформатор при включенных двух трансформаторах при нагрузке подстанции, соответствующей режиму минимума потерь. Триггеры 5 и 4 предназначены дл « фиксации выходных импульсов, вырабатываемых счетчиком 2. Импульсы с выходов счетчика 2 поступают на- единичные входы, и на выходе триггера формируетс выходной сигнал. Нулевой вход триггера предназначен дл возврата его в исходное (нулевое) состо ние . Логический элемент НЕ 9 осуществл ет операцию логического отрицани путем генерировани на выходе сигнала , равного единице, при нулевом потенциале на входе и наоборот; Логические элементы 10 и 11 генерируют на выходе сигнал, равный единице, при одновременном наличии на всех входах единичных потенциалов , и сигнал, равный нулю, во всех других случа х. Исполнительный блок 12 предназначен дл преобразовани входных управл ющих сигналов в команды Включить и Отключить, по которым осуществл етс соответственно включение и отключение силовых трансформаторов 16 и 17 под нагрузку. Задатчик цикла 13 управл ет работой элементов 3, 4, 5, 10и 11. Триггеры 6 и 7 предназначены дл распределени сигналов Включить и Отключить поочередно на выключатели силовых трансформаторов 16 и 17. При поступлении на счетный вход триггера сигнала, поочередно на каждом из двух его выходов по вл етс импульс, который исполнительным блоком 12 преобразуетс в соответртвующую команду. Блок переключени 14 предназначен дл подключени к блоку измерени выхода счетчика энергии того силового трансформатора, который остаетс в работе после выполнени очередной команды Отключить.Этот блок может быть выполнен в виде триггера, счетный вход которого подключен к выходу логического элемента И 11 в канале отключени силового трансформатора, а к выходу триггера подключен исполнительный элемент, например двухпозиционное реле, который осуществл ет подключение выхода соответствующего счетчика энергии к входу блока измерени . Нулевой вход блока 14 служит дл установки блока в исходное состо ние . Нулевые входы элементов 6, 7, I14 и 8 подключены к источнику сигнала установки в исходное состо ние через кнопку 15, нажатием которой устройство приводитс в исход ное состо ние.. Триггер 8 предназначен дл исклю чени ложных срабатываний устройств при нагрузке одного силового трансф матора менее при включенном одно трансформаторе и нагрузке более 5д при включенных двух трансформаторах Устройство работает следующим об , разом. На двухтрансформаторной подстандии установлено два трансформатора 16 и 17. Нагрузка подстанции измен етс в соответствии с графиком на фиг. 2. Первым включаетс трансформатор 16. После подачи напр жени п тани на устройство в момент времен t нажатием кнопки 15 на нулевые входы элементов 6,7, 14 и 8 подает с сигнал, который приводит эти эле менты в нулевое состо ние, которое соответствует наличию единичного напр жени на первом выходе элемента 6 (Включить 16), на втором выходе элемента 7 (Отключить 17), на первом выходе элемента 8 и подключает блоком 14 выход счетчика энергии 1 к счетчику импульсов 3. Н втором выходе элементов 6 (Включит 17), 8 и первом выходе элемента 7 (Отключить 16) сигнала нет. Поэтому исполнительным блоком 12 формируютс команды на включение под нагру ку трансформатора 16 и отключение 17 Так как в промежутке времени tp - t .нагрузка трансформатора 16 находитс в пределах 5д,(, сигнал управлени по вл етс только на выходе Х (2) блока измерени . что приводит триггер 5 в единичное состо ние. Элемент НЕ 9 подает на один из входов элемента И 11 нулевой сигнал, что не вызывает никаких изменений в состо нии элементов 11, 8, 10, 6, 7, 14 и 12. В момент времени t, когда нагрузка трансформатора 16 станет меньше 5д/2 иа втором выходе Х,2) счетчика импульсов 3 сигнал также будет отсутствовать, что приводит триггер 5 в нулевое состо ние, а на выходе элемента НЕ 9 по вл етс единичный сигнал, который поступает на вход элемента, на второй вход элемента 11 поступает сигнал от задатчика 13, но так как на третий вход элемента 11 поступает сигнал X (2). 0, изменени состо ни элемента И 11 не происходит и переключений в схеме не будет . В промежутке времени .t - t2 работа схемы не измен етс по сравнению с работой в момент времени Ц . Работа схемы в промежутке времени tj аналогична работе в момент времени tj. В момент времени t- нагрузка . трансформатора становитс равной So, и на первом выходе счетчика импульсов 3 Xj(1) по вл етс сигнал, который приводит триггер 4 в единичное состо ние . 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 Xj(t), что приводит логический элемент 10 в единичное состо ние. Триггер 6 изменит свое состо ние: единичный потенциал по сн етс на втором выходе X,(2) (Включить 17), а на первом выходе сигнал будет равен нулю. Триггер 7 своего состо ние не зменит. Сигнал с выхода элемента 1О поступает на единичный вход триггера 8 и переводит его в единичное состо ние, которому соответстует единичный потенциал на втором ыходе Хд(2) и нулевой на первом. лок переключений 14 своего состо и не изменит. Исполнительным блоом 12 при поступлении сигнала CZ) будет сформирована команда Включить 17.The invention relates to the control of the modes of power system elements and is intended for automatic control of the number of parallels 7, the burrow of the power transformers of two transformer substations in order to maintain the minimum loss mode. The purpose of the invention is to increase reliability by equalizing the operating time of power transformers for. load. FIG. 1 shows a block diagram of the device; in fig. 2 substation load diagram and diagrams of the operation of power transformers; in fig. 3 shows diagrams of output signals of functional units of devices. FIG. 1 shows a schematic diagram of a transformer substation indicating the secondary circuits of current and voltage transformers, as well as a functional diagram of a device that includes energy meters 1 and 2 with pulse sensors, pulse counter 3, the triggers 4-8, the logic elements are HE 9 and AND 10, 11, the execution unit 12, the setpoint of the cycle 13, the switching unit 14 and the source of the initial state 15. 15. In FIG. Figure 2 shows the load diagram of the substation (Sj), the minimum loss mode line (S), the switching times of the transformers (t, j ... t ") and the diagrams of the operation of power transformers 16 and 17. For the switching unit 14, the states corresponding to the first (IX) and the second (2X) energy meter and pulse counter 3 In FIG. Figure 3 shows the output signal diagrams of blocks 10, 11, 12 6, 7, and 8. Energy meters 1 and 2 convert the input values of the load current of transformers 16 and 17 and the substation voltage using pulse sensors in a sequence of pulses. The number of pulses produced by the sensor for a certain time is proportional to the load of the transformer. Pulse counter 3 has counting and zero inputs and two outputs. The output of the energy meter sensor 1 (2) is connected to the counting input, the zero input is intended to return the meter to its initial state. At the first output, a pulse appears when the number of input pulses reaches a value corresponding to the power SP, i.e. power corresponding to the mode of minimum losses. At the second output of counter 2, an impulse appears when the number of input pulses reaches a value corresponding to So (/ 2, i.e., the power per transformer when two transformers are turned on when the substation loads corresponding to the minimum loss mode. Triggers 5 and 4 are intended for "fixing the output pulses produced by counter 2. Pulses from the outputs of counter 2 are fed to single inputs, and an output signal is generated at the trigger output. The zero trigger input is intended to return it to its original state (zero The logical element: HE 9 performs a logical negative operation by generating a signal at the output equal to one at zero potential at the input and vice versa; Logical elements 10 and 11 generate at the output a signal equal to one, with simultaneous presence on all inputs unit potentials, and a signal equal to zero in all other cases. Executive unit 12 is designed to convert input control signals into On and Off commands, which are turned on and off, respectively. Reduction of power transformers 16 and 17 for load. The cycle master 13 controls the operation of elements 3, 4, 5, 10, and 11. Triggers 6 and 7 are designed to distribute the Enable and Disable signals alternately to the switches of power transformers 16 and 17. When a signal arrives at the counting input, it alternates between each of its two Outputs a pulse appears, which is converted by the executive unit 12 into the appropriate command. Switching unit 14 is designed to be connected to the energy meter output measuring unit of the power transformer that remains in operation after executing the next Disconnect command. This unit can be made in the form of a trigger, the counting input of which is connected to the output of the logic element 11 in the disconnect channel of the power transformer and an actuating element is connected to the trigger output, for example, a two-position relay, which connects the output of the corresponding energy meter to the input of the measuring unit. The zero input of block 14 serves to set the block to its initial state. The zero inputs of elements 6, 7, I14 and 8 are connected to the source of the installation signal to the initial state via button 15, by pressing which the device is brought to the initial state. Trigger 8 is intended to prevent false alarms of devices when the load of one power transformer is less than when one transformer is on and the load is more than 5d, when two transformers are on, the device works as follows. Two transformers 16 and 17 are installed on the two-transformer substandard. The load of the substation varies according to the graph in FIG. 2. The transformer 16 is turned on first. After supplying voltage to the device at the time t by pressing button 15, the zero inputs of elements 6,7, 14 and 8 deliver a signal that leads these elements to the zero state, which corresponds to the presence of unit voltage at the first output of element 6 (Enable 16), at the second output of element 7 (Disable 17), at the first output of element 8 and connects the output of energy meter 1 to a pulse counter 3 by unit 14. On the second output of elements 6 (Switches on 17) , 8 and the first output of element 7 (Disable 16) no signal . Therefore, the execution unit 12 generates commands to turn on transformer 16 under load and turn off 17. Since in the time period tp - t. The load of transformer 16 is within 5d, (, the control signal appears only at the output X (2) of the measuring unit. which causes trigger 5 to be in one state. The HE element 9 sends a zero signal to one of the inputs of the And 11 element, which causes no changes in the state of the elements 11, 8, 10, 6, 7, 14 and 12. At the time t when the load of the transformer 16 becomes less than 5d / 2 and the second output X, 2) the counter of the pulses 3, the signal will also be absent, which causes the trigger 5 to go to the zero state, and at the output of the element HE 9 there appears a single signal that arrives at the input of the element, the second input of the element 11 receives the signal from the setpoint 13, but since the third input element 11 receives a signal X (2). 0, the state of the element And 11 does not change and there will be no switching in the circuit. In the interval .t - t2, the operation of the circuit does not change in comparison with the operation at the moment of time Ts. The operation of the circuit in the time interval tj is similar to the operation at the time instant tj. At time t is the load. the transformer becomes equal to So, and at the first output of the pulse counter 3 Xj (1), a signal appears which causes the trigger 4 to become one. The signal from the output of the trigger 4 is fed to the input of the logic element 10. The second input receives a signal from the setpoint 13, and the third input receives the signal from the first output of the trigger 8 Xj (t), which causes the logic element 10 to become one. Trigger 6 will change its state: a single potential is at the second output X, (2) (Enable 17), and at the first output the signal will be zero. The trigger 7 does not change its state. The signal from the output of the element 1O arrives at the single input of the trigger 8 and translates it into a single state, which corresponds to the unit potential at the second output Xd (2) and zero at the first. The switch box 14 will not change its state. The executive unit 12 will receive the Enable 17 command when the CZ signal is received.

Трансформатор 17 будет включен под нагрузку.Transformer 17 will be turned on under load.

В промежуток времени t.. в работе наход тс оба трансформатора. Нагрузка подстанции не превышает 2 Sg,, т.е. на каждый трансформатор приходитс нагрузка So( S и работа схемы аналогична работе в период t или tj - tj.In the period of time t .. both transformers are in operation. The load of the substation does not exceed 2 Sg, i.e. Each transformer has a load So (S and the operation of the circuit is similar to the operation in period t or tj - tj.

В момент времени t, нагрузка подстанции снижаетс до величины Sg, т.е. на один трансформатор приходитс нагрузка , Сигнал не будет по вл тьс ни на одном из выходов счетчика импульсов 3. В резултате на первый вход элемента 11 поступает сигнал от элемента 9, на второй вход от задатчика 13, а на третий - с второго выхода триггера At time t, the load of the substation decreases to Sg, i.e. one transformer has a load, the signal will not appear on any of the outputs of pulse counter 3. As a result, the first input of element 11 receives a signal from element 9, the second input from setpoint 13, and the third from the second trigger output

В результате на выходе элемента 11 по вл етс импульс, который измен ет состо ние триггера 7, т.е. на первом выходе триггера 7 по вл етс единичный сигнал, а на втором - нулевой . Триггер 6 своего состо ни не измен ет. Сигнал с выхода элемента 11 поступает на нулевой вход триггера 8 и приводит его в состо ние , соответствующее единичному потенциалу на первом выходе Xg(1) и нулевому на втором выходе Х(2).As a result, a pulse appears at the output of element 11, which changes the state of trigger 7, i.e. a single signal appears at the first output of trigger 7, and zero at the second. The trigger 6 of its state does not change. The signal from the output of element 11 enters the zero input of the trigger 8 and brings it to the state corresponding to the unit potential at the first output Xg (1) and zero at the second output X (2).

Блок переключени 14 измен ет свое состо ние, подключив к входу счетчика импульсов 3 выход второго счетчика энергии 2 и отключив выход счетчика энергии 1.The switching unit 14 changes its state by connecting the output of the second energy meter 2 to the input of the pulse counter 3 and turning off the output of the energy meter 1.

Исполнительным блоком 12 при поступлении сигнала Х(1) будет сформирована команда Отключить Трансформатор 16 будет отключен.When the signal X (1) arrives, the executive unit 12 will generate the command Disable Transformer 16 will be disconnected.

В промежутке времени tj в работе находитс трансформатор 17, Работа устройства аналогична работе в промежутке времени t,. В момент времени t работа схемы аналогична работе в момент t, с той разницей, что под нагрузку подключаетс трансформатор 16.In the time interval tj, a transformer 17 is in operation. The operation of the device is similar to the operation in time interval t ,. At time t, the operation of the circuit is similar to that at time t, with the difference that transformer 16 is connected to the load.

В промежуток времени tj-- t , когда нагрузка подстанции находитс в пределах 2 S S S, т.е. нагрузка одного трансформатора будет находитьс в пределах So,/2, что соответствует режиму работы в промежуток времени t или tj- t.In the time interval tj-- t, when the load of the substation is within 2 S S, i.e. the load of one transformer will be within So, / 2, which corresponds to the mode of operation in the time period t or tj-t.

О в момент времени t нагрузка подстанции превьшает 2 S, а нагрузка одного трансформатора превышает Sg. На первом выходе счетчика импульсов 3 по вл етс импульс, который приводит триггер 4 в единичное состо ние и на первый вход элемента будет подан сигнал. На второй вход поступает сигнал от задатчика 13, но так как на третий вход сигнал подан не будет,О at time t the load of the substation exceeds 2 S, and the load of one transformer exceeds Sg. A pulse appears at the first output of the pulse counter 3, which causes the trigger 4 to become one and a signal will be given to the first input of the element. The second input receives a signal from the setting device 13, but since the signal will not be given to the third input,

0 на выходе элемента 10 сигнал будет отсутствовать. Следовательно в промежуток времени t схема своего состо ни не мен ет.0 at the output of element 10, the signal will be absent. Therefore, in the time interval t, the scheme of its state does not change.

Такое состо ние схемы сохранитс This state of the circuit is preserved.

5 до момента времени t., когда нагрузка подстанции снижаетс до величины S. В этот момент работа схемы аналогична работе в момент времени t. с той разнице, что отключен будет5 until the moment of time t., When the load of the substation decreases to the value S. At this point, the operation of the circuit is similar to the operation at time t. with the difference that will be disabled

0 трансформатор 17 и к счетчику импульсов 3 будет подключен выход первого счетчика энергии 1.0 transformer 17 and the output of the first energy meter 1 will be connected to the pulse counter 3.

В промежуток времени tg- t схема работает точно также, как ив tj- цIn the period of time tg-t the scheme works exactly the same as in tj-c

5 и tj.5 and tj.

Момент времени t полностью соответствует моменту t,, а t - моменту t, т.е. цикл работы устройства.повтор етс .The moment of time t fully corresponds to the moment t ,, and t - to the moment t, i.e. the device operation cycle. is repeated.

0 Таким образом, триггеры 6 и 70 Thus, triggers 6 and 7

обеспечивают поочередное включение и отключение силовых трансформаторов, что обеспечивает примерно равное врем работы трансформаторов под нагрузкой и одинаковое число операцийprovide alternate switching on and off of power transformers, which provides approximately equal time of operation of transformers under load and the same number of operations

включени -отключени каждого трансформатора . Триггер 8 обеспечивает правильную работу устройства при нагрузках подстанции менее 5д/2 и боI лее 1 So.switching-off each transformer. Trigger 8 ensures proper operation of the device when the substation loads are less than 5d / 2 and more than 1 So.

Claims

DEVICE FOR AUTOMATIC NUMBER CONTROL OF PARALLEL OPERATING POWER TRANSFORMERS OF TWO TRANSFORMER SUBSTATION, containing an energy meter with a pulse sensor and inputs for connecting the substation voltage and the load current of one transformer, connected to the pulse output counter with two input inputs and a pulse counter triggers, the output of the first trigger directly, and the second through a logic element is NOT connected to the first inputs of logical elements AND, the outputs of which s are connected to the inputs of the executive unit, while the zero inputs of the pulse counter and triggers and the second inputs of the logic elements are connected to the outputs of the cycle master, characterized in that, in order to increase reliability by equalizing the operating time of the power transformers, it is equipped with a second energy meter with a pulse sensor and with inputs for connecting to the voltage of the substation and to the load current of the second transformer, the switching unit, three triggers, the source of the installation signal in the initial state, and the logic The AND elements are made of three-input, with the outputs of the energy meters connected to the input of the pulse counter § through the switching unit, the outputs of the logical elements AND connected to the counting inputs of the third and fourth trigger, the outputs of which are connected to the inputs of the executive unit, the zero inputs of the third, fourth and fifth triggers and the switching unit is connected to the source of the installation signal in the initial state, the single and zero inputs of the fifth trigger are connected to the outputs of the logical elements AND, and its outputs are connected to to the inputs of the logical elements AND, and the control input of the switching unit is connected to the output of the logical element AND in the disconnection channel of the power transformer.

00 joint venture go>