RU2432658C1 - METHOD TO INCREASE RELIABILITY OF STEP-DOWN TRANSFORMER SUBSTATION OPERATION IN DISTRIBUTION GRIDS 6( 10 )/0,4 kV - Google Patents
METHOD TO INCREASE RELIABILITY OF STEP-DOWN TRANSFORMER SUBSTATION OPERATION IN DISTRIBUTION GRIDS 6( 10 )/0,4 kV Download PDFInfo
- Publication number
- RU2432658C1 RU2432658C1 RU2010139826/07A RU2010139826A RU2432658C1 RU 2432658 C1 RU2432658 C1 RU 2432658C1 RU 2010139826/07 A RU2010139826/07 A RU 2010139826/07A RU 2010139826 A RU2010139826 A RU 2010139826A RU 2432658 C1 RU2432658 C1 RU 2432658C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- down transformer
- buses
- microcontroller
- loads
- phase
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 11
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000016507 interphase Effects 0.000 claims description 4
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Electronic Switches (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области электротехники, в частности к электроснабжению, и может быть использовано в распределительных сетях 6(10)/0,4 кВ, содержащих понижающий трансформатор 6(10)/0,4 кВ, трехфазные линии 0,4 кВ, связанные с шинами понижающего трансформатора и передающие электрическую энергию от понижающего трансформатора к однофазным нагрузкам.The invention relates to the field of electrical engineering, in particular to power supply, and can be used in distribution networks 6 (10) / 0.4 kV, containing a step-down transformer 6 (10) / 0.4 kV, three-phase lines 0.4 kV associated with tires of the step-down transformer and transmitting electrical energy from the step-down transformer to single-phase loads.
Известен способ снижения потерь (пат. №2351049, публ. 27.03.2009 г.), заключающийся в снижении коэффициента несимметрии тока в понижающем трансформаторе и в трехфазной линии электропередач, питающей понижающую трансформаторную подстанцию, имеющую однофазные нагрузки разной мощности, отличающийся тем, что снижение коэффициента несимметрии токов в фазах трехфазной питающей линии и обмотках трансформатора осуществляется с помощью переключения однофазных нагрузок, подключенных к шинам понижающего трансформатора при помощи выключателей, управление которыми осуществляется микроконтроллером, на аналоговые входы которого поступают сигналы переменного тока с датчиков на стороне низкого напряжения трансформатора, при этом микроконтроллер осуществляет управление выключателями, переключающими нагрузки с одной фазы на другую на шинах понижающей трансформаторной подстанции, исходя из условия минимизации коэффициента несимметрии тока, при этом если суммарные значения токов в фазах отличаются от среднего значения тока, то часть нагрузок с фазы, имеющей больший ток, отключается от нее и включаются на фазу, имеющую меньший ток, а конкретные нагрузки, подлежащие переключению, определяются с помощью микроконтроллера из условия близости суммарных токов в фазах их среднему значению.A known method of reducing losses (US Pat. No. 2351049, published March 27, 2009), which consists in reducing the current asymmetry coefficient in a step-down transformer and in a three-phase power line supplying a step-down transformer substation having single-phase loads of different capacities, characterized in that the reduction the asymmetry coefficient of the currents in the phases of the three-phase supply line and the transformer windings is carried out by switching single-phase loads connected to the buses of the step-down transformer using switches, which are controlled by a microcontroller, the analog inputs of which receive AC signals from the sensors on the low voltage side of the transformer, while the microcontroller controls the switches that transfer loads from one phase to another on the buses of the step-down transformer substation, based on the condition of minimizing the current asymmetry coefficient, moreover, if the total values of currents in phases differ from the average current value, then part of the loads from the phase having a larger current is disconnected from e and included in a phase having a lower current, and specific loads to be switched are determined by the microcontroller of the condition that the total currents in the phases of their mean value.
Недостатком данного способа является низкая надежность вследствие:The disadvantage of this method is the low reliability due to:
- наличия выключателей, неспособных обеспечить быстрое включение и отключение нагрузок фаз от шин понижающего трансформатора;- the presence of switches that are unable to provide quick inclusion and disconnection of phase loads from the buses of the step-down transformer;
- больших значений токов переходных режимов при включении и отключении нагрузок по причине невозможности точного определения момента подключения нагрузок к шинам понижающего трансформатора и их отключения от шин понижающего трансформатора;- high values of transient currents when switching loads on and off due to the impossibility of accurately determining the moment when loads are connected to the buses of the step-down transformer and disconnected from the buses of the step-down transformer;
- невозможности контроля состояния выключателей, приводящей к одновременному включению выключателей разных фаз на однофазную нагрузку - возникновению междуфазного короткого замыкания.- the impossibility of monitoring the state of the switches, leading to the simultaneous inclusion of switches of different phases on a single-phase load - the occurrence of interphase short circuit.
Задачей заявляемого способа является повышение надежности работы понижающей трансформаторной подстанции 6(10)/0,4 кВ.The objective of the proposed method is to increase the reliability of the step-down transformer substation 6 (10) /0.4 kV.
Технический результат, достигаемый в процессе решения поставленной задачи, заключается в повышении надежности работы понижающей подстанции за счет уменьшения максимального тока переходных процессов при включении и отключении нагрузок, а также в обеспечении защиты трансформатора 6(10)/0,4 кВ и полупроводниковых модулей от междуфазных коротких замыканий и увеличении сроков службы трансформатора и полупроводниковых элементов.The technical result achieved in the process of solving the problem is to increase the reliability of the lowering substation by reducing the maximum transient current when switching loads on and off, as well as to protect the transformer 6 (10) / 0.4 kV and semiconductor modules from phase to phase short circuits and increase the service life of the transformer and semiconductor elements.
Указанный технический результат достигается способом повышения надежности работы понижающей трансформаторной подстанции в распределительных сетях 6(10)/0,4 кВ, содержащих понижающий трансформатор 6(10)/0,4 кВ, трехфазные линии 0,4 кВ, связанные с шинами понижающего трансформатора и передающие электрическую энергию от понижающего трансформатора к однофазным нагрузкам, микроконтроллер, управляющий подключением однофазных нагрузок к шинам и их отключением от шин трансформатора понижающей трансформаторной подстанции, сигналы на который поступают с датчиков тока, установленных на кабелях, соединяющих однофазные нагрузки с шинами понижающего трансформатора и датчиков тока, установленных на шинах понижающего трансформатора, выключатели с приводами, установленные на стороне высокого напряжения понижающего трансформатора, заключающимся в снижении токов переходных процессов при включении и отключении нагрузок и недопущении междуфазного короткого замыкания, при этом в качестве устройств подключающих однофазные нагрузки к шинам и отключающих их от шин понижающего трансформатора используются полупроводниковые модули на IGBT-транзисторах, управление состоянием которых осуществляется микроконтроллером, причем момент времени для подачи импульса управления с микроконтроллера для отключения транзисторов полупроводниковых модулей на IGBT-транзисторах определяется из условия равенства нулю тока в отходящих кабелях нагрузок, момент времени для подачи импульса управления с микроконтроллера для включения транзисторов полупроводниковых модулей на IGBT-транзисторах определяется из условия равенства нулю тока на шинах понижающего трансформатора.The specified technical result is achieved by a method of increasing the reliability of a step-down transformer substation in distribution networks of 6 (10) / 0.4 kV, containing a step-down transformer of 6 (10) / 0.4 kV, three-phase lines of 0.4 kV connected to the buses of the step-down transformer and transmitting electrical energy from a step-down transformer to single-phase loads, a microcontroller that controls the connection of single-phase loads to the buses and their disconnection from the busbars of the transformer of the step-down transformer substation, the signals at which current switches installed on cables connecting single-phase loads to the step-down transformer buses and current sensors installed on the step-down transformer tires, actuators mounted on the high-voltage side of the step-down transformer, which reduce the transient currents when switching loads on and off, and prevention of interphase short circuit, while as devices connecting single-phase loads to the buses and disconnecting them from the buses lowering transformation semiconductor modules on IGBT transistors are used, the state of which is controlled by a microcontroller, and the time moment for applying a control pulse from a microcontroller to turn off transistors of semiconductor modules on IGBT transistors is determined from the condition that the current in the outgoing load cables is equal to zero, the time moment for supplying a control pulse from a microcontroller to turn on transistors of semiconductor modules on IGBT transistors is determined from the condition that the bus current is zero ah step-down transformer.
Способ реализуется следующим образом: на чертеже приведена схема включения понижающего трансформатора, между питающей линией 6(10) кВ и однофазными нагрузками, которая состоит из понижающего трансформатора 1, питающей трехфазной линии 2, однофазных нагрузок 3, подключенных к шинам понижающего трансформатора 4, посредством полупроводниковых модулей 7 на IGBT транзисторах, управляющихся микроконтроллером 6, на которые поступают сигналы с датчиков тока 5, установленных на отходящих кабелях, соединяющих нагрузки с шинами понижающего трансформатора и с датчиков тока 9, установленных на шинах понижающего трансформатора и подающих сигналы на аналоговые входы микроконтроллера, выключателей 8 с приводами, подсоединяющими трансформатор к трехфазной линии 6(10) кВ.The method is implemented as follows: the drawing shows a connection diagram of a step-down transformer between a supply line of 6 (10) kV and single-phase loads, which consists of a step-down transformer 1, a supply of a three-phase line 2, single-phase loads 3 connected to the buses of a step-down transformer 4, by means of semiconductor modules 7 on IGBT transistors controlled by a microcontroller 6, to which signals from current sensors 5 are installed, installed on the outgoing cables connecting the loads to the buses of the step-down transformer and with current sensors 9 installed on the buses of the step-down transformer and supplying signals to the analog inputs of the microcontroller, switches 8 with actuators connecting the transformer to a three-phase line of 6 (10) kV.
Необходимость переключения нагрузок с одной фазы на другую определяется сигналами с датчиков тока 5 и 9. Быстродействие переключения может быть обеспечено полупроводниковыми транзисторными модулями 7. При фиксировании значения нулевого тока датчиком тока 5 и необходимости переключения нагрузки микроконтроллер посылает управляющий импульс соответствующему транзисторному модулю.The need to switch loads from one phase to another is determined by signals from current sensors 5 and 9. The switching speed can be provided by semiconductor transistor modules 7. When the current sensor 5 fixes the value of zero current and the need to switch the load, the microcontroller sends a control pulse to the corresponding transistor module.
Происходит это следующим образом: датчик тока 5 фиксирует значение тока, равное нулю, и посылает аналоговый сигнал микроконтроллеру 6, микроконтроллер через свои аналоговые выходы, по прошествии времени задержки сигнала, равном периоду изменения тока, посылает управляющий сигнал на транзисторы модулей 7, которые отключают нагрузку от более загруженной фазы и затем подключают ее к менее загруженной фазе через время задержки сигнала, равное периоду изменения тока, при фиксировании датчиком тока 9 нулевого тока на шинах трансформатора. Положение всех транзисторов и выключателей схемы постоянно отслеживается микроконтроллером по приходящим на его аналоговые входы сигналам с датчиков тока 5. В ситуации неисправности одного из полупроводниковых модулей 7 микроконтроллер подает сигнал блокировки замыкания транзисторов модулей других фаз при неотключении транзистора модуля какой-либо фазы. При коротком замыкании на шинах понижающего трансформатора на аналоговые входы микроконтроллера поступает сигнал значения тока на шинах, микроконтроллер в случае превышения допустимого тока с выдержкой времени посылает сигнал на отключение трансформатора от трехфазной линии 6(10) кВ выключателям 8 через свои аналоговые выходы.This happens as follows: the current sensor 5 captures the current value equal to zero and sends an analog signal to the microcontroller 6, the microcontroller through its analog outputs, after a lag time equal to the current change period, sends a control signal to the transistors of modules 7, which disconnect the load from a more loaded phase and then connect it to a less loaded phase after a signal delay time equal to the current change period, when the current sensor 9 fixes zero current on the transformer buses. The position of all the transistors and circuit breakers is constantly monitored by the microcontroller by the signals received from the current sensors 5 in its analog inputs. In the event of a malfunction of one of the semiconductor modules 7, the microcontroller gives a lock signal to the transistors of the modules of the other phases when the transistor of a module of any phase does not turn off. In the event of a short circuit on the buses of the step-down transformer, the signal on the bus currents is fed to the analog inputs of the microcontroller, the microcontroller, in case of exceeding the permissible current with a time delay, sends a signal to disconnect the transformer from the three-phase 6 (10) kV line to switches 8 through its analog outputs.
Таким образом, достигается:Thus, it is achieved:
- снижение токов переходных процессов при включении и отключении нагрузок за счет использования модулей, содержащих IGBT-транзисторы и осуществления включения транзисторов в момент равенства нулю тока на шинах понижающего трансформатора и отключения в момент равенства нулю тока на отходящих кабелях, соединяющих нагрузки с шинами понижающего трансформатора;- reduction of transient currents when switching loads on and off by using modules containing IGBT transistors and turning on the transistors when the current on the buses of the step-down transformer is equal to zero and when the current on the outgoing cables connecting the loads to the buses of the step-down transformer is equal to zero;
- устранение междуфазного короткого замыкания за счет блокировки замыкания транзисторов модулей других фаз при включенном транзисторе модуля какой-либо фазы.- elimination of interphase short circuit due to blocking the short circuit of transistors of modules of other phases when the transistor of a module of any phase is turned on.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010139826/07A RU2432658C1 (en) | 2010-09-28 | 2010-09-28 | METHOD TO INCREASE RELIABILITY OF STEP-DOWN TRANSFORMER SUBSTATION OPERATION IN DISTRIBUTION GRIDS 6( 10 )/0,4 kV |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010139826/07A RU2432658C1 (en) | 2010-09-28 | 2010-09-28 | METHOD TO INCREASE RELIABILITY OF STEP-DOWN TRANSFORMER SUBSTATION OPERATION IN DISTRIBUTION GRIDS 6( 10 )/0,4 kV |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2432658C1 true RU2432658C1 (en) | 2011-10-27 |
Family
ID=44998208
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010139826/07A RU2432658C1 (en) | 2010-09-28 | 2010-09-28 | METHOD TO INCREASE RELIABILITY OF STEP-DOWN TRANSFORMER SUBSTATION OPERATION IN DISTRIBUTION GRIDS 6( 10 )/0,4 kV |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2432658C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2734585C1 (en) * | 2019-12-11 | 2020-10-20 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Кавказский федеральный университет" | Method of determining 0_4 kv distribution network parameters |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5502340A (en) * | 1991-09-20 | 1996-03-26 | Siemens Aktiengesellschaft | Measuring process for obtaining a switching command in a rapid changeover device |
RU2179776C2 (en) * | 2000-03-03 | 2002-02-20 | Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет | Method for reducing power loss in low-voltage lines |
RU2224344C2 (en) * | 2002-04-04 | 2004-02-20 | Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет | Method and device for reducing electrical energy loss in low-voltage networks |
RU2351049C1 (en) * | 2007-12-29 | 2009-03-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет" (ГОУВПО "КнАГТУ") | Method of electric power loss reduction |
-
2010
- 2010-09-28 RU RU2010139826/07A patent/RU2432658C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5502340A (en) * | 1991-09-20 | 1996-03-26 | Siemens Aktiengesellschaft | Measuring process for obtaining a switching command in a rapid changeover device |
RU2179776C2 (en) * | 2000-03-03 | 2002-02-20 | Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет | Method for reducing power loss in low-voltage lines |
RU2224344C2 (en) * | 2002-04-04 | 2004-02-20 | Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет | Method and device for reducing electrical energy loss in low-voltage networks |
RU2351049C1 (en) * | 2007-12-29 | 2009-03-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет" (ГОУВПО "КнАГТУ") | Method of electric power loss reduction |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2734585C1 (en) * | 2019-12-11 | 2020-10-20 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Кавказский федеральный университет" | Method of determining 0_4 kv distribution network parameters |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2874029C (en) | Method of fault clearance | |
US11322926B2 (en) | Hybrid DC circuit breaker | |
US11355957B2 (en) | Isolated parallel UPS system with choke bypass switch | |
US10284008B2 (en) | Isolated parallel ups system with fault location detection | |
US10700514B2 (en) | DC electrical network | |
US11909203B2 (en) | DC power distribution architecture and method applicable to data centers | |
WO2013079937A2 (en) | Power converter | |
US20140313641A1 (en) | Using the transfer switch of a hybrid circuit breaker as selector switch | |
AU2021255319A1 (en) | Protection device and protection method for photovoltaic power generation system, and photovoltaic power generation system | |
CN112514192A (en) | AC/DC converter | |
CN203722250U (en) | Photovoltaic device | |
US12237125B2 (en) | Method for coordinating protective devices in a distribution grid | |
RU2577031C1 (en) | Direct current power source for power unit | |
CN103236794A (en) | DC-DC sectionalizer | |
RU2432658C1 (en) | METHOD TO INCREASE RELIABILITY OF STEP-DOWN TRANSFORMER SUBSTATION OPERATION IN DISTRIBUTION GRIDS 6( 10 )/0,4 kV | |
EP3338336B1 (en) | Electrical assembly | |
RU2333583C1 (en) | Method of checking break failure | |
RU2468486C2 (en) | High-voltage direct current transfer device | |
RU2432657C1 (en) | Method to increase reliability of power supply system operation | |
RU2399136C1 (en) | Method for disconnection of short circuit in high-voltage ac circuit | |
RU165412U1 (en) | DEVICE OF ADAPTIVE MULTI-PARAMETER RESERVE PROTECTION OF TRANSFORMERS OF RESPONSE SUBSTATIONS OF THE AIR LINE | |
RU2534036C1 (en) | Automatic transfer switch | |
RU2351050C1 (en) | Device of shunt compensation for power transmission line | |
RU103249U1 (en) | DEVICE FOR AUTOMATIC START-UP | |
CA2826924A1 (en) | Circuit arrangement for connection to an electrical circuit and electrical circuit |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140929 |