Устройство для управления оборудованием двухтрансформаторной подстанции

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ОБОРУДОВАНИЕМ ДВУХТРАНСФОРМАТОРНОЙ 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 двухтрансформаторной подстанции, включающее 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, 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, первый и второй выходы которого подключены к высоковольтным выключателям, а третий и 55732009.10.30 четвертый выходы - к низковольтным выключателям понизительных трансформаторов,отличающееся тем, что оно дополнительно содержит устройство управления и два устройства регулирования напряжения под нагрузкой, 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 устройству управления, первый и второй выходы которого подключены к устройствам регулирования напряжения под нагрузкой, воздействующим на понизительные трансформаторы, третьим выходом подключен к блоку управления, первый и второй выходы которого подключены к высоковольтным выключателям, а третий и четвертый выходы - к низковольтным выключателям понизительных трансформаторов. Полезная модель относится к электротехнике и может быть использована в системах электроснабжения потребителей. Известно устройство для управления оборудованием двухтрансформаторной подстанции,включающее 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, 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, первый и второй выходы которого подключены к высоковольтным выключателям, а третий и четвертый выходы - к низковольтным выключателям понизительных трансформаторов 1. Основным недостатком указанного устройства является управление только регулируемым источником реактивной мощности и выключателями при необходимости и возможности управления 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. Поставленная задача решается тем, что устройство для управления оборудованием двухтрансформаторной подстанции, включающее 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, 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 первый и второй выходы которого подключены к высоковольтным выключателям, а третий и четвертый выходы - к низковольтным выключателям понизительных трансформаторов, дополнительно содержит устройство управления и два устройства регулирования напряжения под нагрузкой, причем регулятор, первый вход ко 2 55732009.10.30 торого 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 устройству управления, первый и второй выходы которого подключены к устройствам регулирования напряжения под нагрузкой, воздействующим на понизительные трансформаторы, третьим выходом подключен к блоку управления, первый и второй выходы которого подключены к высоковольтным выключателям, а третий и четвертый выходы - к низковольтным выключателям понизительных трансформаторов. Устройство включает энергосистему 1, высоковольтные 2 и 3 выключатели, устройства 4 и 5 регулирования напряжения под нагрузкой, понизительные 6 и 7 трансформаторы,низковольтные 8 и 9 выключатели, шины 10 питания потребителей 19, регулируемый источник 11 реактивной мощности, устройство 12 управления, блок 13 управления, датчик 14 тока, датчик 15 напряжения, блок 16 коммутации, регулятор 17, пороговый элемент 18. Работает устройство для управления оборудованием двухтрансформаторной подстанции следующим образом. Сигналы с датчиков 14 тока и напряжения 15, пропорциональные мгновенным значениям тока и напряжения на шинах 10 питания потребителей 19, поступают на входы регулятора 17, на первом выходе которого формируется сигнал, пропорциональный величине реактивной мощности, на втором - напряжению, а на третьем - полной мощности на шинах 10 питания потребителей 19. Сигнал реактивной мощности поступает на первый вход блока 16 коммутации, который управляет регулируемым источником 11 реактивной мощности. Регулируемый источник 11 реактивной мощности, в соответствии с характером управляющего сигнала, поступающего с блока 16 коммутации, генерирует в сеть реактивную мощность, соответствующую величине реактивной мощности потребителей 19, улучшая тем самым коэффициент мощности узла нагрузки в целом и увеличивая напряжение на шинах 10 питания потребителей. Сигнал, пропорциональный напряжению на шинах 10 питания потребителей 19, со второго выхода регулятора 17 через устройство 12 управления поступает на устройства 4,5 регулирования напряжения под нагрузкой, которые изменением коэффициента трансформации понизительных трансформаторов 6, 7 регулируют напряжение на шинах 10 питания потребителей 19. Предусмотрен также контур контроля напряжения и блокировки выходного сигнала блока 16 коммутации при превышении уровня напряжения выше допустимой величины и невозможности его уменьшения с помощью устройств 4, 5 регулирования напряжения под нагрузкой. Для этого сигнал с выхода датчика 15 напряжения через пороговый элемент 18 поступает на второй вход блока 16 коммутации. Величина срабатывания порогового элемента 18 устанавливается в зависимости от требований к техническим условиям работы потребителей 19. Сигнал полной мощности поступает на вход блока 13 управления выключателями, который в зависимости от величины загрузки трансформаторной подстанции включает или отключает один из понизительных 6, 7 трансформаторов с помощью низковольтных 8, 9 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, компенсации реактивной мощности потребителей и регулирования напряжения в электрической сети. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3