Устройство для управления оборудованием потребительской трансформаторной подстанции

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ОБОРУДОВАНИЕМ ПОТРЕБИТЕЛЬСКОЙ ТРАНСФОРМАТОРНОЙ ПОДСТАНЦИИ(71) Заявитель Учреждение образования Белорусский государственный аграрный технический университет(72) Авторы Счастный Валерий Петрович Зеленькевич Александр Иосифович(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусский государственный аграрный технический университет(57) Устройство для управления оборудованием потребительской трансформаторной подстанции, включающей понижающий трансформатор, устройство регулирования напряжения под нагрузкой и регулируемый источник реактивной мощности, подключенный к шинам питания потребителей, соединенных через понижающий трансформатор с энергосистемой, содержащее датчик тока, датчик напряжения, блок коммутации, пороговый элемент, блок управления, регулятор, первый вход которого подключен к датчику тока, а второй вход - к датчику напряжения, первым выходом подключен к первому входу блока коммутации, выход которого подключен к регулируемому источнику реактивной мощности, а второй вход через пороговый элемент подключен к датчику напряжения, вторым выходом подключен к блоку управления, выход которого подключен к устройству регулирования напряжения под нагрузкой, воздействующему на понижающий трансформатор,отличающееся тем, что оно дополнительно содержит блок, обеспечивающий управляющую связь с более высоким уровнем энергосистемы, подключенный к третьему входу регулятора. 46132008.08.30 Полезная модель относится к электротехнике и может быть использована в системах электроснабжения потребителей. Известно устройство для управления оборудованием трансформаторной подстанции,включающим понижающий трансформатор, устройство регулирования напряжения под нагрузкой и регулируемый источник реактивной мощности, подключенный к шинам питания потребителей, соединенных через понижающий трансформатор с энергосистемой,содержащее датчик тока, датчик напряжения, регулятор, блок коммутации, пороговый элемент и блок управления, причем регулятор, первый вход которого подключен к датчику напряжения, а второй вход - к датчику тока, первым выходом подключен к первому входу блока коммутации, выход которого подключен к регулируемому источнику реактивной мощности, а второй вход через пороговый элемент подключен к датчику напряжения, вторым выходом подключен к блоку управления, выход которого подключен к устройству регулирования напряжения под нагрузкой, воздействующему на понижающий трансформатор 1. Недостатком указанного устройства является то, что отсутствует управляющая связь с более высокими уровнями энергосистемы и возможность принудительного изменения режима работы оборудования потребительской трансформаторной подстанции с целью улучшения режима работы энергосистемы. В частности, при использовании данного устройства на малых ГЭС, отсутствует возможность использования синхронного генератора в качестве источника реактивной мощности с целью изменения потоков реактивной мощности в электрических сетях энергосистемы. Техническая задача заключается в уменьшении потерь, повышении качества электроэнергии и надежности, путем контроля величин тока и напряжения на шинах питания потребителей, управления оборудованием трансформаторной подстанции, принудительного изменения режима работы оборудования потребительской трансформаторной подстанции. Поставленная задача решается тем, что устройство для управления оборудованием потребительской трансформаторной подстанции, включающей понижающий трансформатор, устройство регулирования напряжения под нагрузкой и регулируемый источник реактивной мощности, подключенный к шинам питания потребителей, соединенных через понижающий трансформатор с энергосистемой, содержащее датчик тока, датчик напряжения, блок коммутации, пороговый элемент, блок управления, регулятор, первый вход которого подключен к датчику напряжения, а второй вход - к датчику тока, первым выходом подключен к первому входу блока коммутации, выход которого подключен к регулируемому источнику реактивной мощности, а второй вход через пороговый элемент подключен к датчику напряжения, вторым выходом подключен к блоку управления,выход которого подключен к устройству регулирования напряжения под нагрузкой, воздействующему на понижающий трансформатор, дополнительно содержит блок, обеспечивающий управляющую связь с более высоким уровнем энергосистемы, подключенный к третьему входу регулятора. На фигуре изображена структурная схема предлагаемого устройства. Устройство включает энергосистему 1, устройство 2 регулирования напряжения под нагрузкой, понижающий трансформатор 3, шины питания 4, регулируемый источник 5 реактивной мощности, блок управления 6, датчик 7 тока, датчик 8 напряжения, блок коммутации 9,регулятор 10, пороговый элемент 11, блок 12, обеспечивающий управляющую связь с более высоким уровнем энергосистемы, потребители 13. Работает устройство для управления оборудованием потребительской трансформаторной подстанции следующим образом. Сигналы с датчиков 7 тока и 8 напряжения, пропорциональные мгновенным значениям тока и напряжения на шинах 4 питания потребителей 13, поступают на входы 1 и 2 соответственно регулятора 10. На третий вход регулятора 10, при необходимости принудительного управления оборудованием трансформаторной подстанции, подается сигнал с блока 12, обеспечивающего управляющую связь с более высоким уровнем энергосистемы 1. 2 46132008.08.30 Сигнал реактивной мощности поступает на первый вход блока 9 коммутации, который управляет регулируемым источником 5 реактивной мощности. Регулируемый источник 5 реактивной мощности, в соответствии с характером управляющего сигнала, поступающего с блока 9 коммутации, генерирует в сеть реактивную мощность, соответствующую величине реактивной мощности потребителей 13, улучшая тем самым коэффициент мощности узла нагрузки в целом и увеличивая напряжение на шинах 4 питания потребителей 13. Сигнал, пропорциональный напряжению на шинах 4 питания потребителей 13 со второго выхода регулятора 10 через блок 6 управления поступает на устройство 2 регулирования напряжения под нагрузкой, которое изменением коэффициента трансформации понижающего трансформатора 3 регулирует напряжение на шинах 4 питания потребителей 13. Предусмотрен также контур контроля напряжения и блокировки выходного сигнала блока 9 коммутации при превышении уровня напряжения выше допустимой величины и невозможности его уменьшения с помощью устройства 2 регулирования напряжения под нагрузкой. Для этого сигнал с выхода датчика 8 напряжения через пороговый элемент 11 поступает на второй вход блока 9 коммутации. Величина срабатывания порогового элемента 11 устанавливается в зависимости от требований к техническим условиям работы потребителей 13. При необходимости принудительного управления оборудованием потребительской трансформаторной подстанции, подается сигнал с блока 12, обеспечивающего управляющую связь с более высоким уровнем энергосистемы 1, и регулятор 10 принудительно изменяет режим работы источника 5 реактивной мощности и устройства 2 регулирования напряжения под нагрузкой с целью, например, изменения потоков реактивной мощности в электрических сетях энергосистемы 1. Использование предложенного устройства для управления оборудованием потребительской трансформаторной подстанции позволяет уменьшить потери, повысить качество электроэнергии и надежность за счет оптимального регулирования напряжения в электрической сети, компенсации реактивной мощности потребителей, принудительного изменения режима работы оборудования трансформаторной подстанции. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3