Устройство для управления оборудованием трансформаторной подстанции

05 1/70 НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ОБОРУДОВАНИЕМ ТРАНСФОРМАТОРНОЙ ПОДСТАНЦИИ(71) Заявитель Учреждение образования Белорусский государственный аграрный технический университет(72) Авторы Счастный Валерий Петрович Зеленькевич Александр Иосифович Жуковский Александр Иванович(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусский государственный аграрный технический университет(57) Устройство для управления оборудованием трансформаторной подстанции, включающим два понизительных трансформатора и регулируемый источник реактивной мощности,подключенный к шинам питания потребителей, соединенных через понизительные трансформаторы с энергосистемой, содержащее датчик тока, датчик напряжения, регулятор, блок коммутации, пороговый элемент, блок управления, первый и второй выходы которого подключены к высоковольтным выключателям понизительных трансформаторов, а третий и четвертый выходы - к низковольтным выключателям понизительных трансформаторов, при этом первый вход регулятора подключен к датчику напряжения, а второй вход - к датчику тока, первый выход регулятора подключен к первому входу блока коммутации, выход которого подключен к регулируемому источнику реактивной мощности, второй вход блока коммутации через пороговый элемент подключен к датчику напряжения, а второй выход регулятора подключен к блоку управления.(56)3341 1, 2000.1146760 , 1985.2096888 1, 1997.2166226 1, 2001.2173015 1, 2001.2094839 1, 1997.617797 , 1980.3663948 , 1972.11206018 , 1998. Изобретение относится к электротехнике и предназначено для уменьшения потерь,повышения качества электроэнергии и надежности в электрических сетях с резкопеременной нагрузкой, снабженных регулируемыми источниками реактивной мощности. Известно вольтодобавочное устройство с тиристорным амплитудно-фазовым регулированием для компенсации реактивной мощности подстанции 1, предназначенное для компенсации реактивной мощности на входе трансформаторной подстанции с одновременной стабилизацией ее выходного напряжения. Известен также трансформаторно-тиристорный компенсатор отклонений напряжения и реактивной мощности 2, расширяющий диапазон компенсации реактивной мощности и отклонений выходного напряжения, а также улучшающий массогабаритные показатели трансформаторного оборудования. Известно устройство для управления регулируемым источником реактивной мощности, подключенным к шинам питания группы потребителей, соединенным, в свою очередь, через понизительный трансформатор с энергосистемой, содержащее инерционное звено и датчик реактивного тока, подключенный к шинам питания, блок коммутации, регулятор, преобразователь, датчик напряжения и пороговый элемент 3, осуществляющие регулирование коэффициента мощности. Недостаток перечисленных устройства и системы - их функциональная ограниченность, то есть пригодность только для регулирования коэффициента мощности или только для управления техническим объектом. Основным недостатком указанного устройства является управление только регулируемым источником реактивной мощности при необходимости управления и другим оборудованием трансформаторной подстанции. Техническая задача заключается в уменьшении потерь, повышении качества электроэнергии и надежности путем контроля величин тока и напряжения на шинах питания потребителей и управления оборудованием трансформаторной подстанции. Устройство для управления оборудованием трансформаторной подстанции, включающим два понизительных трансформатора и регулируемый источник реактивной мощности, подключенный к шинам питания потребителей, соединенных через понизительные трансформаторы с энергосистемой, содержащее датчик тока, датчик напряжения, регулятор, блок коммутации, пороговый элемент, блок управления, первый и второй выходы которого подключены к высоковольтным выключателям понизительных трансформаторов, а третий и четвертый выходы - к низковольтным выключателям понизительных трансформаторов, при этом первый вход регулятора подключен к датчику напряжения, а второй вход - к датчику тока, первый выход регулятора подключен к первому входу блока коммутации, выход которого подключен к регулируемому источнику реактивной мощности, второй вход блока коммутации через пороговый элемент подключен к датчику напряжения, а второй выход регулятора подключен к блоку управления. Техническим результатом при использовании предлагаемого устройства является уменьшение потерь в электрических сетях с резкопеременной нагрузкой, повышение ка 2 6621 1 чества электроэнергии и надежности за счет контроля величин тока и напряжения на шинах питания потребителей и управления оборудованием трансформаторной подстанции с учетом технических требований работы сети. На фигуре изображена структурная схема предлагаемого устройства. К энергосистеме 1 через высоковольтные 2 и 3 выключатели, соответственно, подключены понизительные 4, 5 трансформаторы, соединенные через низковольтные 6 и 7 выключатели,соответственно, с шинами 8 питания потребителей 16. Для уменьшения потерь, повышения качества электроэнергии и надежности в электрических сетях с резкопеременной нагрузкой к шинам подключены регулируемый источник 9 реактивной мощности, а к выключателям 2, 3, 6,7 блок 10 управления. Управление осуществляет регулятор 14, первый вход которого подключен к датчику 12 напряжения, а второй вход - к датчику 11 тока, первым выходом подключенный к первому входу блока 13 коммутации, а вторым выходом - к блоку 10 управления. Второй вход блока 13 коммутации подключен через пороговый 15 элемент к датчику 12 напряжения, а выход - к регулируемому источнику 9 реактивной мощности. Первый и второй выходы блока 10 управления подключены к высоковольтным 2, 3 выключателям, а третий и четвертый выходы - к низковольтным 6, 7 выключателям понизительных трансформаторов 4 и 5. Работает устройство для управления оборудованием трансформаторной подстанции следующим образом. Сигналы с датчиков 11 тока и напряжения 12, пропорциональные мгновенным значениям тока и напряжения на шинах 8 питания потребителей 16, поступают на входы регулятора 14, на первом выходе которого формируется сигнал, пропорциональный величине реактивной мощности, а на втором - полной мощности. Сигнал реактивной мощности поступает на первый вход блока 13 коммутации, который управляет регулируемым источником 9 реактивной мощности. Регулируемый источник 9 реактивной мощности в соответствии с характером управляющего сигнала поступающего с блока 13 коммутации, генерирует в сеть реактивную мощность, соответствующую величине реактивной мощности потребителей 16, улучшая тем самым коэффициент мощности узла нагрузки в целом и увеличивая напряжение на шинах 8 питания потребителей. Во избежание повышения величины напряжения на шинах 8 питания потребителей 16 выше допустимого значения предусмотрен контур контроля напряжения и блокировки выходного сигнала блока 13 коммутации при превышении уровня напряжения выше допустимой величины. Для этого сигнал с выхода датчика 12 напряжения через пороговый элемент 15 поступает на второй вход блока 13 коммутации. Величина срабатывания порогового элемента 15 устанавливается в зависимости от требований к техническим условиям работы потребителей 16. Сигнал полной мощности поступает на вход блока 10 управления, который в зависимости от величины загрузки трансформаторной подстанции включает или отключает один из понизительных 4, 5 трансформаторов с помощью низковольтных 6, 7 и высоковольтных 2, 3 выключателей, уменьшая тем самым потери электроэнергии. Использование предложенного устройства для управления оборудованием трансформаторной подстанции позволяет уменьшить потери, повысить качество электроэнергии и надежность за счет оптимизации загрузки трансформаторов и компенсации реактивной мощности потребителей. Источники информации 1.1310790 , 1987. 2.2128358 1, 1999. 3.3341 1, 2000. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3