RU2813851C1 - Method and device for seasonal reduction of electric energy losses and increase of reliability in electric network - Google Patents

Method and device for seasonal reduction of electric energy losses and increase of reliability in electric network Download PDF

Info

Publication number
RU2813851C1
RU2813851C1 RU2023106664A RU2023106664A RU2813851C1 RU 2813851 C1 RU2813851 C1 RU 2813851C1 RU 2023106664 A RU2023106664 A RU 2023106664A RU 2023106664 A RU2023106664 A RU 2023106664A RU 2813851 C1 RU2813851 C1 RU 2813851C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
transformer
transformers
power
load
transformer substation
Prior art date
Application number
RU2023106664A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Владимирович Виноградов
Алина Васильевна Виноградова
Алексей Валерьевич Букреев
Николай Сергеевич Сорокин
Александр Александрович Лансберг
Дмитрий Владимирович Конкин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ)
Application granted granted Critical
Publication of RU2813851C1 publication Critical patent/RU2813851C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: electric networks.
SUBSTANCE: at transformer substation, powered by one supply line, transformers of different power are installed, wherein power of each of them is less than power required for power supply at maximum load of substation, and their total power is equal to or greater than the maximum power, providing the conditions for parallel operation of transformers, setting and counting the first group of time intervals in accordance with the season of the year, wherein intervals are set per second, during which the load connected to the transformer substation is less than the power of one of the two installed transformers. In addition, a second group of time intervals is set and counted in accordance with the season of the year, during which the load connected to the transformer substation is less than the power of the second of the two installed transformers, the third group of time intervals is set and counted in accordance with the season of the year, during which the load of the transformer substation is greater than the power of each of the two transformers separately, but less than the total power of the two installed transformers, connected in parallel, during counting of the first group of intervals, the switched on state of the first transformer is provided and the load of the transformer substation is supplied from it, the switched off state of the second transformer is provided. At the beginning of the second group of intervals, the second transformer is automatically switched to parallel operation with the first transformer, after which the first transformer is automatically disconnected and the on state of the second transformer is provided and the load of the transformer substation is supplied from it. At the beginning of the third group of time intervals, the second transformer is automatically switched to parallel operation with the operating transformer, providing the connected state of two transformers for parallel operation and power supply from them to the load of the transformer substation, controlling the load of the transformer substation, nominal load values and permissible operating time with overload are set for each of the transformers, if during the counting of the first or second group of time intervals the load will exceed the rated value for the corresponding transformer, permissible overload time of the transformer switched on at this time is counted, if after the end of the permissible overload time count it is not eliminated, second transformer is automatically switched to parallel operation, if during the first or second time interval the connected transformer is damaged, it is automatically switched off and the second installed transformer is switched on.
EFFECT: reduction of losses in electric network due to reduction of no-load losses in power transformers and increase of reliability due to possibility of redundancy of power transformers, as well as automatic switching of transformers taking into account seasonality of electric loads in case of damage of one of transformers.
2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к автоматике электрических сетей и предназначено для сезонного сокращения потерь электрической энергии и повышения надёжности в электрической сети.The invention relates to the automation of electrical networks and is intended to seasonally reduce electrical energy losses and increase reliability in the electrical network.

Известен способ сохранения ресурса силовых трансформаторов двухтрансформаторной подстанции (Патент № 2740396 Российская Федерация, МПК H02H 5/04, H02J 3/46, H02J 13/00., опубл. 14.01.2021, Бюл. № 2).There is a known method for preserving the resource of power transformers of a two-transformer substation (Patent No. 2740396 Russian Federation, IPC H02H 5/04, H02J 3/46, H02J 13/00., publ. 01/14/2021, Bulletin No. 2).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ сокращения потерь электроэнергии на двухтрансформаторной подстанции (Хорольский В. Я. и др. Организационные мероприятия по снижению технических потерь электроэнергии в сельских электрических сетях //Энергетическая безопасность. – 2017. – С. 199-206), заключающийся в отключении одного из трансформаторов во время малой нагрузки.The closest in technical essence to the proposed invention is a method for reducing electricity losses at a two-transformer substation (Khorolsky V. Ya. et al. Organizational measures to reduce technical losses of electricity in rural electrical networks // Energy Security. - 2017. - P. 199-206 ), which consists in turning off one of the transformers during low load.

Известно устройство реализации способа сохранения ресурса силового трансформатора (Патент №2408123 Российская Федерация МПК51 H02J 13/00 H01F 41/00 G01R31/34., опубл. 24/12/2010. Бюл №36).A device for implementing a method for preserving the life of a power transformer is known (Patent No. 2408123 Russian Federation MPK51 H02J 13/00 H01F 41/00 G01R31/34., publ. 12/24/2010. Bulletin No. 36).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство реализации способа сохранения ресурса силовых трансформаторов двухтрансформаторной подстанции (Патент № 2740396 Российская Федерация, МПК H02H 5/04, H02J 3/46, H02J 13/00., опубл. 14.01.2021, Бюл. № 2), включающее силовые трансформаторы, выключатели, датчики мощности.The closest in technical essence to the proposed invention is a device for implementing a method for preserving the resource of power transformers of a two-transformer substation (Patent No. 2740396 Russian Federation, IPC H02H 5/04, H02J 3/46, H02J 13/00., publ. 01/14/2021, Bull. No. 2), including power transformers, switches, power sensors.

Недостатком известных способов и устройств является недостаточная функциональность, связанная с тем, что способ и устройство не предполагают автоматического переключения трансформаторов с учётом сезонности электрических нагрузок, при повреждении одного из трансформаторов, применимы только для двухтрансформаторных подстанций, питающихся от двух линий. The disadvantage of the known methods and devices is the lack of functionality due to the fact that the method and device do not involve automatic switching of transformers taking into account the seasonality of electrical loads, if one of the transformers is damaged, they are applicable only for two-transformer substations powered by two lines.

Технической задачей предлагаемого изобретения является расширение функциональной возможности за счёт автоматического переключения трансформаторов с учётом сезонности электрических нагрузок, при повреждении одного из трансформаторов, применимости способа и устройства для трансформаторных подстанций, питающихся от одной линии.The technical objective of the proposed invention is to expand the functionality by automatically switching transformers taking into account the seasonality of electrical loads, if one of the transformers is damaged, the applicability of the method and device for transformer substations powered from a single line.

Вышеуказанный технический результат достигается тем, что в предлагаемом способе сезонного сокращения потерь электрической энергии и повышения надёжности в электрической сети, заключающемся в сезонном отключении одного из двух трансформаторов трансформаторной подстанции при малых нагрузках, согласно изобретению, Способ сезонного сокращения потерь электрической энергии и повышения надёжности в электрической сети, заключающийся в сезонном отключении одного из двух трансформаторов трансформаторной подстанции при малых нагрузках, отличающийся тем, что на трансформаторной подстанции, питающейся по одной питающей линии, устанавливают трансформаторы разной мощности, при этом мощность каждого из них меньше мощности, необходимой для питания при максимальной нагрузке подстанции, а их суммарная мощность равна, или больше максимальной мощности, обеспечивают условия параллельной работы трансформаторов, задают и отсчитывают первую группу интервалов времени в соответствии с сезоном года, причём интервалы задаются посекундно, в течение которого нагрузка, подключенная к трансформаторной подстанции менее мощности одного из двух установленных трансформаторов, задают и отсчитывают вторую группу интервалов времени в соответствии с сезоном года, в течение которого нагрузка, подключенная к трансформаторной подстанции менее мощности второго из двух установленных трансформаторов, задают и отсчитывают третью группу интервалов времени в соответствии с сезоном года, в течение которого нагрузка трансформаторной подстанции больше мощности каждого из двух трансформаторов по отдельности, но менее суммарной мощности двух установленных трансформаторов, подключенных параллельно, во время отсчёта первой группы интервалов обеспечивают включенное состояние первого трансформатора и питание от него нагрузки трансформаторной подстанции, отключенное состояние второго трансформатора, снижают, таким образом, потери холостого хода трансформаторной подстанции по сравнению с использованием одного более мощного трансформатора, в начале отсчёта второй группы интервалов автоматически переключают на параллельную работу с первым трансформатором второй трансформатор, после чего автоматически отключают первый трансформатор и обеспечивают включенное состояние второго трансформатора и питание от него нагрузки трансформаторной подстанции, снижают, таким образом, потери холостого хода трансформаторной подстанции по сравнению с использованием одного более мощного трансформатора, в начале отсчёта третьей группы интервалов времени автоматически переключают на параллельную работу с работающим трансформатором второй трансформатор, обеспечивают включенное состояние двух трансформаторов на параллельную работу и питание от них нагрузки трансформаторной подстанции, контролируют нагрузку трансформаторной подстанции, задают номинальные значения нагрузки и допустимое время работы с перегрузкой для каждого из трансформаторов, если во время отсчёта первой, или второй группы интервалов времени нагрузка будет превышать номинальное значение для соответствующего трансформатора, отсчитывают допустимое время перегрузки включенного в это время трансформатора, если после окончания отсчёта допустимого времени перегрузки она не устраниться, автоматически переключают на параллельную работу второй трансформатор, если во время первого, или второго интервала времени происходит повреждение включенного трансформатора, его автоматически отключают и включают в работу второй установленный трансформатор, повышая, таким образом, надёжность электрической сети, информацию о результатах переключений, о повреждениях силовых трансформаторов передают диспетчеру электрической сети, при поступлении команд дистанционного управления от диспетчера электрической сети обрабатывают эти команды и выполняют их производя необходимые переключения. The above technical result is achieved by the fact that in the proposed method for seasonally reducing electrical energy losses and increasing reliability in the electrical network, which consists of seasonally shutting down one of the two transformers of the transformer substation at low loads, according to the invention, the Method for seasonally reducing electrical energy losses and increasing reliability in electrical network, which consists in the seasonal shutdown of one of the two transformers of the transformer substation at low loads, characterized in that at the transformer substation, powered by one supply line, transformers of different powers are installed, and the power of each of them is less than the power required to supply power at maximum load substations, and their total power is equal to or greater than the maximum power, provide conditions for parallel operation of transformers, set and count the first group of time intervals in accordance with the season of the year, and the intervals are set per second, during which the load connected to the transformer substation is less than the power of one of two installed transformers, set and count the second group of time intervals in accordance with the season of the year, during which the load connected to the transformer substation is less than the power of the second of the two installed transformers, set and count the third group of time intervals in accordance with the season of the year, during which the load of the transformer substation is greater than the power of each of the two transformers separately, but less than the total power of the two installed transformers connected in parallel; during the countdown of the first group of intervals, the first transformer is switched on and the load of the transformer substation is powered from it; the switched off state of the second transformer is reduced, thus Thus, the no-load losses of the transformer substation compared to the use of one more powerful transformer, at the beginning of the countdown of the second group of intervals, the second transformer is automatically switched to parallel operation with the first transformer, after which the first transformer is automatically turned off and the second transformer is switched on and the load is powered from it transformer substation, thus reducing the no-load losses of the transformer substation compared to using one more powerful transformer; at the beginning of the countdown of the third group of time intervals, the second transformer is automatically switched to parallel operation with the operating transformer; the two transformers are switched on for parallel operation and power supply from them the load of the transformer substation, control the load of the transformer substation, set the rated load values and the permissible operating time with overload for each of the transformers, if during the counting of the first or second group of time intervals the load exceeds the rated value for the corresponding transformer, the permissible overload time is counted of the transformer turned on at this time, if after the end of the countdown of the permissible overload time it is not eliminated, the second transformer is automatically switched to parallel operation, if during the first or second time interval the turned on transformer is damaged, it is automatically turned off and the second installed transformer is put into operation, thus increasing the reliability of the electrical network, information about the results of switching, about damage to power transformers is transmitted to the electrical network dispatcher; when remote control commands are received from the electrical network dispatcher, these commands are processed and executed, producing the necessary switchings.

Технический результат достигается также тем, что предлагаемое устройство сезонного сокращения потерь электрической энергии и повышения надёжности в электрической сети, включающее два силовых трансформатора, отходящую линии и шины, согласно изобретению, снабжено питающей линией, подключенной через шины высокого напряжения к цепям высокого напряжения подключения силовых трансформаторов, шинами низкого напряжения, соединёнными с отходящей линией и цепями низкого напряжения подключения силовых трансформаторов, двумя управляемыми коммутационными аппаратами вводов высокого напряжения, установленными в цепи высокого напряжения силовых трансформаторов, двумя управляемыми коммутационными аппаратами вводов низкого напряжения, установленными в цепи низкого напряжения силовых трансформаторов, коммутационным аппаратом, установленным в отходящую линию, нагрузкой трансформаторной подстанции, подключенной к отходящей линии, датчиком нагрузки трансформаторной подстанции, соединённым с отходящей линией, соединённым с цепями низкого напряжения подключения силовых трансформаторов за коммутационными аппаратами вводов низкого напряжения и соединённым с блоком обработки информации и управления, блоком обработки информации и управления, соединённым с управляемыми коммутационными аппаратами вводов высокого и низкого напряжения, соединённым с цепями подключения силовых трансформаторов перед коммутационными аппаратами вводов низкого напряжения, соединённым с датчиком нагрузки трансформаторной подстанции, устройством приёма и передачи данных, соединённым с блоком обработки информации и управления. The technical result is also achieved by the fact that the proposed device for seasonal reduction of electrical energy losses and increasing reliability in the electrical network, including two power transformers, outgoing lines and buses, according to the invention, is equipped with a supply line connected through high voltage buses to high voltage circuits for connecting power transformers , low voltage buses connected to the outgoing line and low voltage circuits connecting power transformers, two controlled switching devices of high voltage inputs installed in the high voltage circuit of power transformers, two controlled switching devices of low voltage inputs installed in the low voltage circuit of power transformers, switching a device installed in the outgoing line, a load of the transformer substation connected to the outgoing line, a load sensor of the transformer substation connected to the outgoing line, connected to the low voltage circuits for connecting power transformers behind the switching devices of the low voltage inputs and connected to the information processing and control unit, block information processing and control, connected to controlled switching devices of high and low voltage inputs, connected to connection circuits of power transformers in front of switching devices of low voltage inputs, connected to a load sensor of the transformer substation, a data receiving and transmitting device connected to an information processing and control unit.

Сущность предлагаемого способа поясняется чертежом, на котором представлена блок-схема устройства сезонного сокращения потерь электрической энергии и повышения надёжности в электрической сети.The essence of the proposed method is illustrated by a drawing that shows a block diagram of a device for seasonally reducing electrical energy losses and increasing reliability in the electrical network.

Блок-схема устройства содержит силовой трансформатор Т1, силовой трансформатор Т2, питающую линию ПЛ3, шины высокого напряжения ШВН4, соединённые с питающей линией и цепями высокого напряжения подключения силовых трансформаторов, отходящую линию ОЛ5, коммутационный аппарат отходящей линии КАОЛ6, установленный в отходящую линию, шины низкого напряжения ШНН7, соединённые с отходящей линией и цепями низкого напряжения подключения силовых трансформаторов, нагрузку трансформаторной подстанции НТП8, подключенную к отходящей линии, управляемый коммутационный аппарат ввода низкого напряжения УКАВНН9, установленный в цепи низкого напряжения подключения силового трансформатора Т1, управляемый коммутационный аппарат ввода низкого напряжения УКАВНН10, установленный в цепи низкого напряжения подключения силового трансформатора Т2, управляемый коммутационный аппарат ввода высокого напряжения УКАВВН11, установленный в цепи высокого напряжения подключения силового трансформатора Т1, управляемый коммутационный аппарат ввода высокого напряжения УКАВВН12, установленный в цепи высокого напряжения подключения силового трансформатора Т2, датчик нагрузки трансформаторной подстанции ДНТП13, соединённый с отходящей линией, цепями низкого напряжения подключения силовых трансформаторов и блоком обработки информации и управления, блок обработки информации и управления БОИиУ14, устройство приёма и передачи данных УППД15, соединённое с блоком обработки информации и управления БОИиУ14, соединённый с управляемыми коммутационными аппаратами вводов высокого и низкого напряжения, отходящей линией, цепями подключения силовых трансформаторов, датчиком нагрузки трансформаторной подстанции, устройством приёма и передачи данных, цепь высокого напряжения подключения силового трансформатора ЦВНПТ16, цепь высокого напряжения подключения силового трансформатора ЦВНПТ17, цепь низкого напряжения подключения силового трансформатора ЦННПТ18, цепь низкого напряжения подключения силового трансформатора ЦННПТ19.The block diagram of the device contains a power transformer T1, a power transformer T2, a supply line PL3, high voltage buses SHVN4 connected to the supply line and high voltage circuits for connecting power transformers, an outgoing line OL5, a switching device for the outgoing line KAOL6 installed in the outgoing line, buses low voltage SHNN7, connected to the outgoing line and low voltage circuits connecting power transformers, load of the NTP8 transformer substation connected to the outgoing line, controlled low voltage input switching device UKAVNN9, installed in the low voltage circuit connecting the power transformer T1, controlled low voltage input switching device UKAVNN10, installed in the low voltage connection circuit of power transformer T2, controlled high voltage input switching device UKAVVN11, installed in the high voltage connection circuit of power transformer T1, controlled high voltage input switching device UKAVVN12, installed in the high voltage connection circuit of power transformer T2, load sensor transformer substation DNTP13, connected to the outgoing line, low voltage circuits for connecting power transformers and an information processing and control unit, information processing and control unit BOIiU14, data reception and transmission device UPPD15, connected to an information processing and control unit BOIiU14, connected to controlled switching devices high and low voltage inputs, outgoing line, power transformer connection circuits, transformer substation load sensor, data reception and transmission device, high voltage connection circuit for power transformer TsVNPT16, high voltage connection circuit for power transformer TsVNPT17, low voltage connection circuit for power transformer TsNNPT18, circuit low voltage connection of the power transformer TsNNPT19.

Силовые трансформаторы Т1 и Т2, служат для преобразования электрической энергии с одними параметрами в электрическую энергию с другими параметрами, в частности, преобразования напряжения, питающая линия ПЛ3 служит для подачи высокого напряжения на трансформаторы Т1 и Т2, шины высокого напряжения ШВН4 служат для передачи электроэнергии от питающей линии в цепи высокого напряжения подключения силовых трансформаторов, отходящая линия ОЛ5 служит для подачи напряжения на нагрузку трансформаторной подстанции, коммутационный аппарат отходящей линии КАОЛ6, установленный в отходящую линию, служит для её коммутации, шины низкого напряжения ШНН7, соединённые с отходящей линией и цепями низкого напряжения подключения силовых трансформаторов, служат для передачи электроэнергии от цепей низкого напряжения подключения силовых трансформаторов в отходящую линию, нагрузка трансформаторной подстанции НТП8, подключенная к отходящей линии, потребляет электроэнергию, управляемый коммутационный аппарат ввода низкого напряжения УКАВНН9, установленный в цепи низкого напряжения подключения силового трансформатора Т1, служит для её ручной, автоматической, или дистанционной коммутации, управляемый коммутационный аппарат ввода низкого напряжения УКАВНН10, установленный в цепи низкого напряжения подключения силового трансформатора Т2, служит для её ручной, автоматической, или дистанционной коммутации, управляемый коммутационный аппарат ввода высокого напряжения УКАВВН11, установленный в цепи высокого напряжения подключения силового трансформатора Т1, служит для её ручной, автоматической, или дистанционной коммутации, управляемый коммутационный аппарат ввода высокого напряжения УКАВВН12, установленный в цепи высокого напряжения подключения силового трансформатора Т2, служит для её ручной, автоматической, или дистанционной коммутации, датчик нагрузки трансформаторной подстанции ДНТП13, соединённый с отходящей линией, цепями низкого напряжения подключения силовых трансформаторов и блоком обработки информации и управления, служит для контроля параметров режимов работы отходящей линии, цепей низкого напряжения подключения силовых трансформаторов, определения нагрузки трансформаторной подстанции, питаемой от Т1, Т2, или от Т1 и Т2 одновременно, передаваемой по отходящей линии в НТП8, блок обработки информации и управления БОИиУ14, устройство приёма и передачи данных УППД15, соединённое с блоком обработки информации и управления БОИиУ14, соединённый с управляемыми коммутационными аппаратами вводов высокого и низкого напряжения, отходящей линией, цепями подключения силовых трансформаторов, датчиком нагрузки трансформаторной подстанции, устройством приёма и передачи данных, служит для приёма информации от ДНТП13, контроля параметров режимов работы отходящей линии, цепей низкого напряжения подключения силовых трансформаторов, отсчёта групп интервалов времени сезонов года, приёма команд от УППД15, формирования и передачи команд включения и отключения УКАВВН11, УКАВВН12, УКАВНН9, УКАВНН10, передачи информации в УППД15. Цепь высокого напряжения подключения силового трансформатора ЦВНПТ16 и цепь низкого напряжения подключения силового трансформатора ЦННПТ18 служат для подключения Т1, цепь высокого напряжения подключения силового трансформатора ЦВНПТ17 и цепь низкого напряжения подключения силового трансформатора ЦННПТ19 служат для подключения Т2.Power transformers T1 and T2 serve to convert electrical energy with one parameters into electrical energy with other parameters, in particular, voltage conversion, supply line PL3 serves to supply high voltage to transformers T1 and T2, high voltage buses ShVN4 serve to transmit electricity from supply line in the high voltage circuit for connecting power transformers, the outgoing line OL5 serves to supply voltage to the load of the transformer substation, the switching device of the outgoing line KAOL6, installed in the outgoing line, serves for its switching, low voltage buses ShNN7, connected to the outgoing line and low voltage circuits connection voltage of power transformers, used to transfer electricity from low voltage circuits connecting power transformers to the outgoing line, the load of the NTP8 transformer substation connected to the outgoing line consumes electricity, controlled low voltage input switching device UKAVNN9, installed in the low voltage connection circuit of power transformer T1 , serves for its manual, automatic, or remote switching, a controlled low voltage input switching device UKAVNN10, installed in the low voltage connection circuit of the power transformer T2, serves for its manual, automatic, or remote switching, a controlled high voltage input switching device UKAVVN11, installed in the high voltage connection circuit of power transformer T1, serves for its manual, automatic, or remote switching, controlled high voltage input switching device UKAVVN12, installed in the high voltage connection circuit of power transformer T2, serves for its manual, automatic, or remote switching, sensor load of the transformer substation DNTP13, connected to the outgoing line, low-voltage circuits for connecting power transformers and an information processing and control unit, serves to control the parameters of the operating modes of the outgoing line, low-voltage circuits for connecting power transformers, determining the load of the transformer substation powered from T1, T2, or from T1 and T2 simultaneously, transmitted via an outgoing line to NTP8, information processing and control unit BOIiU14, data reception and transmission device UPPD15, connected to information processing and control unit BOIiU14, connected to controlled switching devices of high and low voltage inputs, outgoing line , circuits for connecting power transformers, a load sensor of a transformer substation, a device for receiving and transmitting data, used to receive information from DNTP13, control parameters of operating modes of the outgoing line, low voltage circuits for connecting power transformers, counting groups of time intervals of the seasons, receiving commands from UPPD15, generation and transmission of commands for turning on and off UKAVVN11, UKAVVN12, UKAVNN9, UKAVNN10, transmission of information to UPPD15. The high voltage circuit connecting the power transformer TsVNPT16 and the low voltage circuit connecting the power transformer TsNNPT18 are used to connect T1, the high voltage circuit connecting the power transformer TsVNPT17 and the low voltage circuit connecting the power transformer TsNNPT19 are used to connect T2.

Способ реализуется следующим образом. Для существующих трансформаторных подстанций, питающихся по одной питающей линии (ПЛ3) - трансформатор на однотрансформаторной подстанции заменяют на два трансформатора одинаковой, или разной мощности Т1 и Т2, каждый из которых имеет меньшую мощность, чем у установленного ранее трансформатора, но суммарная мощность которых равна, или больше мощности установленного ранее трансформатора. Для новых трансформаторных подстанций - устанавливают два трансформатора одинаковой, или разной мощности Т1 и Т2. Обеспечивают условия параллельной работы трансформаторов Т1 и Т2. В БОИиУ14 задают и с его помощью отсчитывают первую группу интервалов времени в соответствии с сезоном года, в течение которого нагрузка НТП8, подключенная к трансформаторной подстанции через ОЛ5, может питаться от первого из установленных трансформаторов, например, Т1, причём интервалы задаются посекундно, снижая, таким образом, потери холостого хода трансформатора по сравнению с использованием одного более мощного трансформатора, который был установлен ранее (для существующих подстанций), или который был бы установлен в случае выполнения подстанции с одним трансформатором. The method is implemented as follows. For existing transformer substations fed by one supply line (PL3), the transformer at a single-transformer substation is replaced with two transformers of the same or different power T1 and T2, each of which has less power than the previously installed transformer, but the total power of which is equal, or more power of the previously installed transformer. For new transformer substations, two transformers of the same or different power T1 and T2 are installed. Provide conditions for parallel operation of transformers T1 and T2. In BOIiU14, the first group of time intervals is set and with its help counted in accordance with the season of the year, during which the NTP8 load, connected to the transformer substation via OL5, can be powered from the first of the installed transformers, for example, T1, and the intervals are set per second, reducing, thus, no-load losses of the transformer compared to the use of one more powerful transformer that was installed previously (for existing substations), or which would have been installed in the case of a substation with a single transformer.

В БОИиУ14 задают и с его помощью отсчитывают вторую группу интервалов времени в соответствии с сезоном года, в течение которого нагрузка, подключенная к трансформаторной подстанции может питаться от второго из установленных трансформаторов (Т2), причём интервалы задаются посекундно, снижая, таким образом, потери холостого хода трансформатора по сравнению с использованием одного более мощного трансформатора. In BOIiU14 the second group of time intervals is set and with its help counted in accordance with the season of the year, during which the load connected to the transformer substation can be powered from the second of the installed transformers (T2), and the intervals are set per second, thus reducing no-load losses transformer stroke compared to using one more powerful transformer.

В БОИиУ14 задают и с его помощью отсчитывают третью группу интервалов времени в соответствии с сезоном года, в течение которого нагрузка трансформаторной подстанции должна питаться от двух установленных трансформаторов Т1 и Т2, подключенных параллельно. In BOIiU14, the third group of time intervals is set and with its help counted in accordance with the season of the year, during which the load of the transformer substation must be powered from two installed transformers T1 and T2, connected in parallel.

С помощью ДНТП13 контролируют значение нагрузки, подключенной к трансформаторной подстанции, в том числе отдельно к каждому из трансформаторов, и передают эти данные в БОИиУ14. Это даёт возможность определять параметры работы каждого из трансформаторов, степень их загрузки, в том числе для оценки потерь электроэнергии. Во время отсчёта первой группы интервалов обеспечивают включенное состояние первого трансформатора Т1 и питание от него НТП8 (включены УКАВВН11, УКАВНН9, КАОЛ6, отключены УКАВВН12 и УКАВНН10). В начале отсчёта второй группы интервалов автоматически подключают на параллельную работу с работающим трансформатором Т1 второй установленный трансформатор Т2, подавая команду от БОИИУ14 на включение УКАВВН12 и УКАВНН10, после чего автоматически отключают первый трансформатор Т1, отключая последовательно УКАВНН9 и УКАВВН11. Обеспечивают включенное состояние второго трансформатора Т2 и питание от него нагрузки трансформаторной подстанции НТП8.Using DNTP13, they control the value of the load connected to the transformer substation, including separately to each of the transformers, and transmit this data to BOIiU14. This makes it possible to determine the operating parameters of each transformer, the degree of their load, including for estimating electricity losses. During the counting of the first group of intervals, the first transformer T1 is turned on and NTP8 is powered from it (UKAVVN11, UKAVNN9, KAOL6 are turned on, UKAVVN12 and UKAVNN10 are turned off). At the beginning of the countdown of the second group of intervals, the second installed transformer T2 is automatically connected to parallel operation with the operating transformer T1, issuing a command from BOIIU14 to turn on UKAVVN12 and UKAVNN10, after which the first transformer T1 is automatically turned off, turning off UKAVNN9 and UKAVVN11 in series. They ensure the on state of the second transformer T2 and power supply from it to the load of the NTP8 transformer substation.

В начале отсчёта третьей группы интервалов времени автоматически подключают на параллельную работу с работающим трансформатором Т2 трансформатор Т1 за счёт включения УКАВВН11 и УКАВНН9, обеспечивают включенное состояние двух трансформаторов Т1 и Т2 на параллельную работу и питание от них нагрузки трансформаторной подстанции НТП8.At the beginning of the countdown of the third group of time intervals, transformer T1 is automatically connected to parallel operation with the operating transformer T2 by turning on UKAVVN11 and UKAVNN9, ensuring the on state of two transformers T1 and T2 for parallel operation and powering the load of the NTP8 transformer substation from them.

Контролируют с помощью ДНТП13 нагрузку трансформаторной подстанции, в том числе отдельно к каждому из трансформаторов, определяя степень его загрузки, выявляя возможные перегрузки, задают в БОИиУ14 допустимое время работы с перегрузкой для каждого из трансформаторов, если во время отсчёта первой, или второй группы интервалов времени нагрузка будет превышать номинальное значение, отсчитывают допустимое время перегрузки включенного в это время трансформатора, если после окончания отсчёта допустимого времени перегрузки она не устраниться, автоматически включают на параллельную работу второй трансформатор.Using DNTP13, the load of the transformer substation is monitored, including separately for each of the transformers, determining the degree of its load, identifying possible overloads, setting in BOIiU14 the permissible operating time with overload for each of the transformers, if during the countdown of the first or second group of time intervals the load will exceed the rated value, the permissible overload time of the transformer turned on at this time is counted, if after the end of the countdown of the permissible overload time it is not eliminated, the second transformer is automatically switched on for parallel operation.

Если во время первого, или второго интервала времени происходит повреждение включенного в это время трансформатора, его автоматически отключают за счёт отключения УКАВВН11, или УКАВВН12 и включают в работу второй установленный трансформатор, повышая, таким образом, надёжность электрической сети.If during the first or second time interval the transformer that is turned on at that time is damaged, it is automatically turned off by turning off UKAVVN11 or UKAVVN12 and the second installed transformer is put into operation, thus increasing the reliability of the electrical network.

Информацию о результатах переключений, о повреждениях силовых трансформаторов передают от БОИиУ14 в УППД15 и через него диспетчеру электрической сети. При поступлении команд дистанционного управления (включение, отключение УКАВВН11, УКАВНН9, УКАВВН12, УКАВНН10) от диспетчера электрической сети через УППД15, обрабатывают эти команды и выполняют их за счёт передачи от БОИиУ14 на соответствующие управляемые коммутационные аппараты. Information about the results of switching, about damage to power transformers is transmitted from BOIiU14 to UPPD15 and through it to the electrical network dispatcher. When remote control commands are received (enable, disable UKAVVN11, UKAVNN9, UKAVVN12, UKAVNN10) from the electrical network manager via UPPD15, these commands are processed and executed by transmission from BOIiU14 to the corresponding controlled switching devices.

Применение предлагаемого способа и устройства позволяет расширить функциональной возможности за счёт автоматического переключения трансформаторов с учётом сезонности электрических нагрузок, при повреждении одного из трансформаторов, применять способ и устройство для трансформаторных подстанций, питающихся от одной линии. Это сокращает потери в электрической сети за счёт снижения потерь холостого хода в силовых трансформаторах и повышает надёжность за счёт возможности резервирования силовых трансформаторов.The use of the proposed method and device makes it possible to expand the functionality by automatically switching transformers taking into account the seasonality of electrical loads, if one of the transformers is damaged, apply the method and device to transformer substations powered from one line. This reduces losses in the electrical network by reducing no-load losses in power transformers and increases reliability due to the possibility of redundancy of power transformers.

Claims (2)

1. Способ сезонного сокращения потерь электрической энергии и повышения надёжности в электрической сети, заключающийся в сезонном отключении одного из двух трансформаторов трансформаторной подстанции при малых нагрузках, отличающийся тем, что на трансформаторной подстанции, питающейся по одной питающей линии, устанавливают трансформаторы одинаковой или разной мощности, при этом мощность каждого из них меньше мощности, необходимой для питания при максимальной нагрузке подстанции, а их суммарная мощность равна или больше максимальной мощности, обеспечивают условия параллельной работы трансформаторов, задают и отсчитывают первую группу интервалов времени в соответствии с сезоном года, причём интервалы задаются посекундно, в течение которого нагрузка, подключенная к трансформаторной подстанции, менее мощности одного из двух установленных трансформаторов, задают и отсчитывают вторую группу интервалов времени в соответствии с сезоном года, в течение которого нагрузка, подключенная к трансформаторной подстанции, менее мощности второго из двух установленных трансформаторов, задают и отсчитывают третью группу интервалов времени в соответствии с сезоном года, в течение которого нагрузка трансформаторной подстанции больше мощности каждого из двух трансформаторов по отдельности, но менее суммарной мощности двух установленных трансформаторов, подключенных параллельно, во время отсчёта первой группы интервалов обеспечивают включенное состояние первого трансформатора и питание от него нагрузки трансформаторной подстанции, отключенное состояние второго трансформатора, снижают, таким образом, потери холостого хода трансформаторной подстанции по сравнению с использованием одного более мощного трансформатора, в начале отсчёта второй группы интервалов автоматически переключают на параллельную работу с первым трансформатором второй трансформатор, после чего автоматически отключают первый трансформатор и обеспечивают включенное состояние второго трансформатора и питание от него нагрузки трансформаторной подстанции, снижают, таким образом, потери холостого хода трансформаторной подстанции по сравнению с использованием одного более мощного трансформатора, в начале отсчёта третьей группы интервалов времени автоматически переключают на параллельную работу с работающим трансформатором второй трансформатор, обеспечивают включенное состояние двух трансформаторов на параллельную работу и питание от них нагрузки трансформаторной подстанции, контролируют нагрузку трансформаторной подстанции, задают номинальные значения нагрузки и допустимое время работы с перегрузкой для каждого из трансформаторов, если во время отсчёта первой или второй группы интервалов времени нагрузка будет превышать номинальное значение для соответствующего трансформатора, отсчитывают допустимое время перегрузки включенного в это время трансформатора, если после окончания отсчёта допустимого времени перегрузки она не устранится, автоматически переключают на параллельную работу второй трансформатор, если во время первого или второго интервала времени происходит повреждение включенного трансформатора, его автоматически отключают и включают в работу второй установленный трансформатор, повышая, таким образом, надёжность электрической сети, информацию о результатах переключений, о повреждениях силовых трансформаторов передают диспетчеру электрической сети, при поступлении команд дистанционного управления от диспетчера электрической сети обрабатывают эти команды и выполняют их, производя необходимые переключения. 1. A method for seasonally reducing electrical energy losses and increasing reliability in the electrical network, which consists of seasonally shutting down one of the two transformers of a transformer substation at low loads, characterized in that transformers of the same or different power are installed at the transformer substation, powered by one supply line, in this case, the power of each of them is less than the power required to supply power at the maximum load of the substation, and their total power is equal to or greater than the maximum power, ensure conditions for parallel operation of transformers, set and count the first group of time intervals in accordance with the season of the year, and the intervals are set per second , during which the load connected to the transformer substation is less than the power of one of the two installed transformers, the second group of time intervals is set and counted in accordance with the season of the year, during which the load connected to the transformer substation is less than the power of the second of the two installed transformers, the third group of time intervals is set and counted in accordance with the season of the year, during which the load of the transformer substation is greater than the power of each of the two transformers separately, but less than the total power of the two installed transformers connected in parallel; during the counting of the first group of intervals, the first transformer is turned on and supplying the load of the transformer substation from it, the disconnected state of the second transformer, thus reduces the no-load losses of the transformer substation compared to using one more powerful transformer; at the beginning of the countdown of the second group of intervals, the second transformer is automatically switched to parallel operation with the first transformer, after which automatically turns off the first transformer and ensures the on state of the second transformer and power supply from it to the load of the transformer substation, thus reducing the no-load losses of the transformer substation compared to using one more powerful transformer; at the beginning of the countdown of the third group of time intervals, they automatically switch to parallel operation with a working transformer, the second transformer, ensure the on state of two transformers for parallel operation and power supply from them to the load of the transformer substation, control the load of the transformer substation, set the rated load values and the permissible operating time with overload for each of the transformers, if during the countdown of the first or second group time intervals, the load will exceed the rated value for the corresponding transformer, the permissible overload time of the transformer turned on at this time is counted, if after the end of the countdown of the permissible overload time it is not eliminated, the second transformer is automatically switched to parallel operation if damage occurs during the first or second time interval switched on transformer, it is automatically turned off and the second installed transformer is put into operation, thus increasing the reliability of the electrical network, information about the results of switching, about damage to power transformers is transmitted to the electrical network manager, when remote control commands are received from the electrical network manager, these commands are processed and carry them out, making the necessary switches. 2. Устройство сезонного сокращения потерь электрической энергии и повышения надёжности в электрической сети, включающее два силовых трансформатора, отходящую линию и шины, отличающееся тем, что оно снабжено питающей линией, подключенной шинами высокого напряжения к цепям высокого напряжения подключения силовых трансформаторов, шинами низкого напряжения, соединёнными с отходящей линией и цепями низкого напряжения подключения силовых трансформаторов, двумя управляемыми коммутационными аппаратами вводов высокого напряжения, установленными в цепи высокого напряжения силовых трансформаторов, двумя управляемыми коммутационными аппаратами вводов низкого напряжения, установленными в цепи низкого напряжения силовых трансформаторов, коммутационным аппаратом, установленным в отходящую линию, нагрузкой трансформаторной подстанции, подключенной к отходящей линии, датчиком нагрузки трансформаторной подстанции, соединённым с отходящей линией, цепями низкого напряжения подключения силовых трансформаторов и блоком обработки информации и управления, блоком обработки информации и управления, соединённым с управляемыми коммутационными аппаратами вводов высокого и низкого напряжения отходящей линией, цепями подключения силовых трансформаторов, датчиком нагрузки трансформаторной подстанции, устройством приёма и передачи данных, соединённым с блоком обработки информации и управления.2. A device for seasonal reduction of electrical energy losses and increasing reliability in the electrical network, including two power transformers, an outgoing line and buses, characterized in that it is equipped with a supply line connected by high voltage buses to high voltage circuits connecting power transformers, low voltage buses, connected to the outgoing line and low voltage circuits connecting power transformers, two controlled switching devices of high voltage inputs installed in the high voltage circuit of power transformers, two controlled switching devices of low voltage inputs installed in the low voltage circuit of power transformers, a switching device installed in the outgoing line, the load of the transformer substation connected to the outgoing line, the load sensor of the transformer substation connected to the outgoing line, low voltage circuits for connecting power transformers and an information processing and control unit, an information processing and control unit connected to controlled switching devices of high and low voltage inputs outgoing line, connection circuits for power transformers, load sensor of the transformer substation, data receiving and transmitting device connected to the information processing and control unit.
RU2023106664A 2023-03-21 Method and device for seasonal reduction of electric energy losses and increase of reliability in electric network RU2813851C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2813851C1 true RU2813851C1 (en) 2024-02-19

Family

ID=

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1197034A1 (en) * 1984-04-05 1985-12-07 Zhermal Nikolaj E Device for controlling conditions of operation of transformers
US5696695A (en) * 1995-01-05 1997-12-09 Tecom Inc. System for rate-related control of electrical loads
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
RU2447567C1 (en) * 2011-02-28 2012-04-10 Федеральное государственное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный аграрный университет" (ФГОУ ВПО ОрелГАУ) Method for sort circuit control at areas neighbouring to section switches and prohibition of automatic reclosing for bus disconnect switches of double-transformer substation
RU2740396C1 (en) * 2020-09-23 2021-01-14 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) Method of conserving resource of power transformers of double-transformer substation
RU2786190C1 (en) * 2022-04-07 2022-12-19 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ"(ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) Method and device for seasonal power supply backup with the allocation of three groups of consumers

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1197034A1 (en) * 1984-04-05 1985-12-07 Zhermal Nikolaj E Device for controlling conditions of operation of transformers
US5696695A (en) * 1995-01-05 1997-12-09 Tecom Inc. System for rate-related control of electrical loads
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
RU2447567C1 (en) * 2011-02-28 2012-04-10 Федеральное государственное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный аграрный университет" (ФГОУ ВПО ОрелГАУ) Method for sort circuit control at areas neighbouring to section switches and prohibition of automatic reclosing for bus disconnect switches of double-transformer substation
RU2740396C1 (en) * 2020-09-23 2021-01-14 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) Method of conserving resource of power transformers of double-transformer substation
RU2786190C1 (en) * 2022-04-07 2022-12-19 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ"(ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) Method and device for seasonal power supply backup with the allocation of three groups of consumers

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN203747436U (en) Distributed photovoltaic power generation access system
CN110994693A (en) Uninterrupted parallel operation grid-connected system and grid-connected method of medium-voltage power supply vehicle
RU2739365C1 (en) Sectionalization and redundancy point with voltage of up to 1 kv with three power contact groups, connected structurally to one common point
RU2813851C1 (en) Method and device for seasonal reduction of electric energy losses and increase of reliability in electric network
RU2728768C1 (en) Multicontact switching system having independent control of two power contact groups
CN107579593B (en) Energy supply system of high-voltage direct-current circuit breaker
RU2732182C1 (en) Multicontact switching system having independent control of three power contact groups having common connection point
RU2726855C1 (en) Multicontact switching system having independent control of four power contact groups connected in bridge circuit
RU2726852C1 (en) Multi-contact switching system having independent control of four power contact groups having common connection point
CN211428993U (en) Remote switching device and system for disconnecting link power supply of transformer substation
CN109659949A (en) A kind of comprehensive lifting device of low-voltage circuit voltage power-less
CN208849541U (en) It is provided with hotel's distribution system of diesel-driven generator
JP6670483B2 (en) Household distribution board for forced power cut-off and forced power cut-off system
CN107069714A (en) The power network transient current control system that can be communicated between intelligent switch and controller
RU2733217C1 (en) Multicontact switching system having independent control of three power contact groups connected in bridge circuit
CN114744748A (en) Logic control method of data center diesel engine parallel machine control system
CN110601562B (en) Novel radar power distribution system control method
DE59913098D1 (en) METHOD FOR REGULATING THE TOTAL PERFORMANCE OF ENERGY EQUIPMENT, IN PARTICULAR A GROUP OF ELECTRICAL CONSUMERS
CN210111610U (en) Automatic voltage regulating device for three-phase distribution line
CN109742778B (en) Power load balancing system for low-voltage distribution network
CN206771871U (en) Air cooling blower fan control system
RU2179776C2 (en) Method for reducing power loss in low-voltage lines
CN111541375A (en) Harmonic-free high-power supply device
RU2802722C1 (en) Multi-contact switching system with two vacuum contactors connected to a common point and three outputs
CN104767208A (en) Intelligent load balance reactive power compensation device capable of being controlled remotely