Автоматический регулятор напряжения для силовых трансформаторов

 

О П И С А Н И Е 383193

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соввтскиз

Социалистическиа

Республик

Зависимое от авт. свидетельства 1чс

Заявлено 08.VI11.1970 (№ 1458042/24-7) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 23.Ч.1973. Бюллетень ¹ 23

Дата опубликования описания 31 VIII.1973

М. Кл. Н 02р 13/06

Н 02j 3/46

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.316.722.621. ,314.214 (088.8) Авторы изобретения

И. А. Федотов, А. Н. Жихарев и А. С. Олейников

Рижский опытный завод Латвэнерго

Заявитель

АВТОМАТИЧЕСКИЙ РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ

ДЛЯ СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ

Изобретение относится к автоматическому регулированию режимов в электрических сетях.

Известны автоматические регуляторы напряжения для силовых трансформаторов, содержащие тракт регулирования, состоящий из измерительного органа, на входе которого включен сумматор, подключаемый к датчикам тока и напряжения, и двух кандалов управления, подающих сигналы в схемы электропри водов переключателей ответвлений и состоящих из интегратора, элемента выдержки времени и выходвых реле.

Однако известные регуляторы напряжения обеспечивают лишь ограниченное число алгоритмов регулирования; они имеют два тракта регулирования и прв обеспечении н|еобходимых алгоритмов регулирования, в случае встречного регулирования напряжения с ограничением при пон ижении напряжения, дают неопределенность и характеризуются отсутствием установки границы ограничения. В случае встречного регулирования напряжения группой трансформаторов, элемент встречного регулирования используется в качестве чувствительного элемента тока рассогласования, (при этом получается малая точность, наблюдается постоянное рассогласование трансформаторов) .

В известных регуляторах наблюдается также «загон» переключателя ответвлений трансформатора или трансформаторов н|а крайние ответвления в случае неисправности регулятора и при групповом регулировании — постоянн ые переключения переключателя ответвлений одного трансформатора в случае неисправности электропривода переключателя ответвлений другого трансформатора.

Целью изобретения является увеличение числа алгоритмов регулирования, повышение точности и надежности регулирования.

Для этого регулятор снабжен блоком управления и контроля, входы которого соединены с выходами интеграторов и выходных реле каналов управления и с выходами «переключение» электроприводов, а выходы соединены с выходами каналов управления, генератором тактовых импульсов, выход которого подключен ко входу блока управления и контроля и к элементам выдержки времени каналов управления, переключателем входов, включен ным между выходами датчиков тока и напряжения и сумматором, элементом изменения зоны и элементом изменения уставки, которые включены последовательно между выходом сумматора и входом измерительного органа, при этом входы управления переключателя входов и элементов изменения зоны и уставки подключены к выходам блр

30 управленпя и кочтроля, 38319,3

Блок управления и контроля состоит из элемента переключения входов, вход которого подключен к выходу «переключение» электроприводов, а один из выходов подключен к управляющему входу переключателя входов, элемента фиксации дополнительного параметра, входы которого подключены к выходам интеграторов, элемента переключения входов и генератора тактовых импульсов, а выход подсоедин ен к элементу измен ения уставки, элемента контроля исправности регулятора, ко входам которого подключены выходы выходных реле каналов управления, генератора тактовых импульсов и элемента переключения входов, а выход — к элементу изменения зоны. Кроме того, в блок управления и контроля входи т элемент контроля исправности электропривода, входы которого включены на выходы выходных реле каналов управления, элемента переключения, входов и генератора тактовых импульсов, а сигнал с выхода блокирует сигналы управления электроприводом переключателей ответвлений.

Для управления электроприводом любого типа в устройство введен элемент изменения периода следования импульсов, подключен ный к генератору тактовых импульсов.

Вход генератора тактовых импульсов подключен к ичтеграторам кандалов управления.

На чертеже приведена структурная схема автоматического регулятора напряжения. Регулятор напряжения содержит один тракт регулирования, который состоит из датчика 1 тока, переключателя 2 входов, сумматора 3, элемента 4 изменения аониды, элемента 5 и зменения уставки, измерительного органа 6 и двух каналов 7 и 8 управления, которые выполнены на интеграторах 9 и 10, элементах

11 и 12 выдержки времени и выходных реле

13 и 14. Кроме этого регулятор содержит блок 15 управления и контроля и генератор

1б тактовых импульсов. Блок управления и контроля состоит из элемента 17 переключения входов, элемента 18 фиксации дополнительного параметра, элемента 19 контроля исправн ости регулятора, элемента 20 контроля исправности электроприводов. Для управления быстроходным и тихоходным электроприводом генератор тактовых импульсов выполнен с элементом 21 изменения периода следования импульсов. Период следования импульсов генератора тактовых импульсов при помощи элемента 21 устанавливается примерно равным 0,7 — 0,8 времени переключения электропривода.

На измерительный орган б регулятора постоянно подается основной параметр — напряжен ие, полученное в сумматоре 3 из напряжения UIiI и напряжения на выходе датчика 1 тока, т. е. падения напряжения в распределительной сети от тока нагрузки II, а при переключении привод нных механизмов подается дополнительный параметр — сумма напряжения Ун и напряжения на выходе датчика 1 тока от н агрузки I2.

4

Измерительный орган б имеет два выхода а и б; наличие или отсутствие на них импульсных сигналов определяет величину основного параметра — н аходится IHI он в зоне или за зоной нечувствительности, и величину дополнительного параметра — н аходится ли он в допустимых или недопустимых пределах.

После измерительного органа импульсные сигналы поступают в каналы управления на интеграторы 9 и 10, где преобразуются в потенциальные сигналы. Сигнал с интегратора запускает элемент выдержки времени и синхронизирует генератор тактовых импульсов.

Элементы 11 и 12 выдержки времени срабатывают по окончании установленной выдержки времени от импульса генератора 16 тактовых импульсов. Каналы управления подают сигналы в схемы электроприводов переключателей 22 ответвлений регулируемых трансформаторов. Качал, состоящий из ин тегратора 9, элемента 11 выдержки времени и выходного реле 13, реагирует на повышение напряжения и выдает команду «убавить» контактам 23 реле 13. Канал, состоящий из и нтегратора 10, элемента 12 выдержки времени и выходного реле 14, реагирует на понижение напряжения и выдает команду «прибавить» контактам 24 реле 14. Сигналы управления «убавить» и «прибавить» подаются на импульсные входы электроприводов. Переключение электроприводов происходит только при импульсных сигналах. По сигналам «убавить» или «прибавить» запускается электропривод; через контакт 23 или 24 срабатывает соответствующее реле направления. Электропривод и меет кулачковый элемент (контроллер), который после запуска электропривода поворачивается и своим контактом обеспечивает цепь удержания реле н аправлен ия до конца переключения электропривода. Таким образом, после запуска электропривода при замыкании контакта кулачкового элемента (контроллера), реле 13 или 14 до конца переключения электропривода управление им не осуществляют.

Регулятор напряжения соединен с выходом «переключение» электропривода, с которого посту1пает сигнал замыкания контактов кулачкового элемента (контроллера), и промежуток времени переключения электропривода используется для контроля параметров в требуемой точке сети (дополнительный параметр) и контроля исправности регулятора и электропривода.

Ка» уже указывалось, по и стечении установленной выдержки времени элементы 11 или 12 выдержки времени срабатывают от импульса генератора 1б тактовых импульсов.

Последуюшие импульсы генератора 1б определяют последовательность работы элементов блока управления и контроля (их называют импульсами управления и контроля).

По сигналу с выхода «переключение» электропривода срабатывает элемент 17 переключения входов, который повторяет этот сигнал

383193

Зо

65 (повторитель) и через переключатель 2 входов переключает тракт регулирования в требуемые точки сети на контроль дополнительного параметра. С выхода 25 элемента 17 снимается сигнал готовнюсти действия для элементов 18 и 19.

Элемент 18 фиксации дополнительного параметра, выполненный двухпозиционным, с приходом первого импульса управления и контроля переключится,в состояние, соответствующее величине дополнительного параметра — в допустимых или недопустимых пределах. Это обеспечивается подключением входов элемента 18 к выходам интеграторов 9 и

10. Если дополнительный параметр лежит за допустимыми пределами, то по сигналу с выхода элемента 18 производится изменение закона регулирования — элемент 5 устанавливает новую заданную уставку по напряжению основного параметра. Эта уставка выбирается такой, чтобы при регулировании основного параметра дополнительный параметр установился в допустимых пределах.

Элемент 19 контроля исправности регулятора, выполненный двухпозиционным, от первого импульса управления и контроля пепеключается в состояние, при котором с его выхода на элемент 4 изменения зоны пост пает сигнал включения зоны проверки, то есть зоны неч вствительности такой ширины, при которой напряжение любого уровня будет находиться в зоне нечувствительности. Если элементы тракта регулирования исправны, то их режим работы будет соответствовать режиму в зоне нечувствительности, что обеспечит импульсность сигнала управления и переключение элемента 19 в первоначальное состояние. Это вызвано подключечием второго входа элемента 19 к выходным реле 13 л 14 каналов управления. Если переключение электропривода было вызвано в результате неисправности какого-то элемента тракта регулирования, то при включении зоны пионерки состояние выходного реле н е изменится, сигнал управления будет постоянный, элемент 19 не переключится в первоначальное состояние. Пои исправных элементах тракта регулирования после переключения электроприводов при н аличии сигнала с измерительного органа произойдет срабатывание элементов времени 11 или 12, которое приведет к следующему переключению.

При неисправных элементах тракта регулирования произойдет одно переключение и дальнейших переключений не будет.

Элемент 20 контроля исправности электропривода, выполненн ый двухпозпционным, обеспечивает контроль начала и окончанпя переключения электропривода после подачи на последний сигнала управления. Начало переключения электропривода определяется первым и мпульсом управления и контроля, окончание — вторым импульсом. Если по сигналу управления электропривод не накачал переключение, то есть при срабатывании вы6 ходных реле 13 или 14, элемент 17 не срабатывает, то первый импульс управления и контроля с генератора 16 переключит элемент

20 в состояние «электропривод неисправен».

Еслл переключение электроприводом не закончено, то есть если элемент 17 сработал и находится в этом состоянии больше реального времени переключения электропривода, то второй импульс управления и контроля с генератора 16 переключит элемент 20 в состояние

«электропривод неисправлен». Это обеспечивается подключением входов элемента 20 к выходным реле 13 и 14, к выходу элемента 17 и к выходу генератора 16 тактовых импульсов.

С выхода элемента 20 при его переключении блокируются сигналы «убавить» и «прибавить», на пример контактами 26 и 27. При устранении неисправности электропривода блокирующее действие элемента 20 снимается командой «сброс» по второму входу. В случае регулирования напряжения двумя и более трансформаторами, включенными параллельно, регулятор осуществляет контроль исполнения команды управления электропрпводами переключателей всех трансформаторов с целью обеспечения их синхронного хода переключения и контроля исправности. Электроприводы переключателей параллельно включенных трансформаторов должны быть одного типа, то есть иметь одинаковое номинальное время переключения.

Выходы «переключение» электроприводов переключателей параллельно включенных трансформаторов подаются ко входам элемента 17, причем элемент 17 срабатывает при поступлении сигнала и отпускает при исчезновении сигнала со всех выходов «переключение» электроприводов. В этом случае элемент

17 формирует сигнал переключения всех электроприводов.

Рассмотренная структурная схема регулятора обеспечивает встречное регулирование напряжения управлением одним трансформатором по одной группе нагрузок. Когда необходимо ограничение напряжения в какой-то точке сети, осуществляется запрет действия регулятора, вызывающего недопустимые изменения, то есть выход элемента 18 вместо упомянутого подключения блокирует, например, сигнал управления. Если дополнительный параметр есть напряжение на шинах подстанции или у потребителя, расположенного в начале распределительной линии, то ток I2 не учитывается.

При регулировании напряжения в сетях с наличием реактивной мощности дополнительным параметром, вместо У,, и 12, будет напряжение U на первичной стороне силового трансформатора, При встречном регулировании напряжения управлением одним или несколькими параллельно включенными трансформаторами элемент 17 переключения входов управление переключателем 2 входов не осуществляет..

383193

Предмет изобретения

1. Автоматический регулятор напряжения для силовых трансформаторов, содержащий тракт регулирования, состоящий из измерительного органа, на входе которого включен сумматор, подключаемый к датчикам тока и напряжения, .и двух каналов управления, подающих сигналы в схемы электроприводов переключателей ответвлений и состоящих из интегратора, элемента выдержки времени и выходного реле, отличающийся тем, что, с целью увеличения числа алгоритмов регулирован ия, повышения точности и надежности,регулирования, он снабжен блоком управления и .контроля, входы которого соединены с выходами интеграторов и выходных реле каналов управления и с выходами «переключение» электроприводов, а выходы соединены с выходами каналов управления, генератором тактовых импульсов, выход которого подключен ко входу блока управления и контроля и к элементам выдержки времени каналов управления переключателем входов, включенным между выходами датчиков тока и,напряжения и сумматором, элементом изменения зоны и элементом изменения уставки, которые включены последовательно между выходом сумматора и входом измеригельного органа, при этом входы управления переключателя входов и элементов изменения зоны и уставки подключены к выходам блока управления и контроля.

io

15 го

2. Регулятор по п. 1, от,гичающийся тем, что блок управления и контроля состоит из элемента переключения,входов, вход которого подключен, к выходу «переключение» электроприводов, а один из выходов подключен к управляющему входу переключателя входов, элемента фиксации дополнительного параметра, входы которого подключены к выходам интеграторов, элемента переключения входов и генератора тактовых импульсов, а выход подсоединен к элементу изменения уставки, элемен та испра|вности регулятора, ко входам которого подключены выходы выходных реле каналов управления, генератора тактовых им|пульсов и элемента переключения входов, а выход — к элементу изменения зоны, элемента контроля исправности электрапривода, входы которого включены на выходы выходных,реле каналов управления, элемента переключения входов и генератора тактовых импульсов, а сигнал с выхода блокирует сигналы управления электроприводом переключа телей ответвлений.

3. Регулятор по пп. 1, 2, отличающийся тем, что, с целью управления электроприводом любого типа, в него введен элемент изменения периода следования импульсов, .подключенный и генератору тактовых импульсов.

4. Регулятор напряжения по in. 1, отличающийся тем, что вход генератора тактовых импульсов подключен к каналам управления.

383193

Редактор А. Зииьковский

Заказ 3281/13 Изд. № 607 Тираж 755 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4, 5

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель К. Фотина

Техред Л. Грачева

ГЗ

Корректоры: Л. Царькова и Н. Аук