UA119996C2 - Селективний спосіб паралельної експлуатації вимірювально-керувальних пристроїв - Google Patents

Abstract

Описаний спосіб паралельного регулювання кількох трансформаторів (Т1, Т2, …, TN) у схемі (10) паралельного підключення, причому кожному з трансформаторів (Т1, Т2, …, TN) підпорядкований вимірювально-керувальний пристрій (12), а всі вимірювально-керувальні пристрої (12) з'єднані між собою лінією (14) комунікаційного зв'язку. Відсутність сигналу готовності від принаймні одного вимірювально-керувального пристрою (12) свідчить про розрив (16) лінії (14) комунікаційного зв'язку. Виміряні на момент (t) розриву (16) лінії (14) комунікаційного зв'язку значення протягом часу розриву (16) лінії (14) комунікаційного зв'язку залишаються сталими і також використовуються при розрахунку відхилення регульованого параметра від заданого значення для забезпечення мінімізації контурного реактивного струму трансформаторів (Т1, Т2, …., TN).

Description

Винахід стосується селективного способу паралельної експлуатації вимірювально- керувальних пристроїв. Спосіб розроблений для паралельного регулювання трансформаторів.

Для цього передбачена паралельна схема підключення кількох трансформаторів. Кожному з трансформаторів підпорядкований вимірювально-керувальний пристрій і ступеневий перемикач. Усі вимірювально-керувальні пристрої ступеневого перемикача з'єднані між собою лінією комунікаційного зв'язку.

Для паралельного керування ступеневими трансформаторами в основному застосовують два способи.

Перший спосіб, так зване синхронне керування, можна застосовувати лише для керування трансформаторами з однаковою напругою, потужністю, напругою короткого замикання, ступеневою напругою і кількістю ступенів. У цьому способі всі трансформатори кожної паралельної групи мають бути встановлені в однакове робоче положення. Цей спосіб, відомий також як спосіб "ведучий-ведений" (англ. тавзіегЛоїОуег), в інших аспектах є єдиним методом паралельного керування однофазними трансформаторами у трифазній трансформаторній групі.

Другий спосіб, описаний у європейській патентній заявці ЕР 2 389 723 А2, грунтується на так званому методі контурних реактивних струмів. Цей вид паралельного керування в основному застосовують для паралельно працюючих трансформаторів із різною кількістю ступенів і різними ступеневими напругами. Спосіб паралельного керування не потребує застосування додаткових пристроїв, окрім регуляторів напруги, завдяки чому можна відмовитися від струмоведучих поперечних з'єднань між вимірювальними перетворювачами паралельно працюючих трансформаторів. Окрім цього, виведені із паралельної роботи трансформатори не впливають на паралельну роботу трансформаторів, які залишаються, і не спричиняють потреби в змінах установок вимірювально-керувальних пристроїв.

Тепер виведення всіх значень, зареєстрованих перетворювачами струму чи напруги, здійснюють у математичній формі. Це дозволяє одержувати всі електричні параметри, необхідні для керування паралельно працюючими трансформаторами, за допомогою дуже простих схем перетворювачів. Таким чином, обсяг кабельних з'єднань між вимірювальними перетворювачами і відповідним вимірювально-керувальним пристроєм мінімізується, завдяки чому при

Зо паралельному керуванні трансформаторами в кожному випадку необхідно застосовувати лише один перетворювач струму і один перетворювач напруги для кожного трансформатора. Всі вимірювально-керувальні пристрої окремих трансформаторів з'єднані між собою через шину

САМ. Тому відбувається обмін виміряними значеннями між окремими вимірювально- керувальними пристроями. У разі розмикання шини САМ відбувається переведення паралельної схеми підключення в аварійний режим, або, в найгіршому випадку, відключення паралельної схеми підключення трансформаторів від мережі.

У міжнародній патентній заявці УУО 93/17480 Аї1 описаний пристрій для регулювання напруги при паралельній роботі трансформаторів. Кожен трансформатор містить ступеневий перемикач. Цей перемикач з'єднаний із керованим мікропроцесором цифровим регулятором (вимірювально-керувальним пристроєм), який керує ступеневою напругою. Окрім цього, кожен цифровий регулятор оснащений інтерфейсом, і за допомогою цих інтерфейсів цифрові регулятори з'єднані в кільце, що дозволяє здійснювати обмін виміряними значеннями і регульованими параметрами між цифровими регуляторами. На підставі цих значень вони шляхом регулювання мінімізують вирівнювальний струм між трансформаторами. Ступеневі перемикачі окремих трансформаторів автоматично переводять у робоче положення, в якому контурний реактивний струм між трансформаторами є мінімальним.

У європейській патентній заявці ЕР 0 482 361 А? описаний спосіб паралельного регулювання ступеневих трансформаторів, які в будь-якій комбінації перемикальних операцій діють на подвійну систему збірних шин. При цьому кожному ступеневому трансформатору підпорядкований окремий регулятор, що діє на відповідний моторний привід, який, у свою чергу, приводить у дію відповідний ступеневий перемикач. У цьому способі в пристрої паралельного керування спочатку реєструють поточну конфігурацію трансформаторів. Потім на цей пристрій передають поточні значення амплітуд і фаз напруги та струму всіх ступеневих трансформаторів, виходячи з чого для кожного ступеневого трансформатора визначають частковий навантажувальний струм і контурний реактивний струм, після чого на підставі цих значень генерують збурювальне діяння для відповідних вимірювально-керувальних пристроїв.

У заявці на патент Німеччини ОЕ 40 04 671 С1 описаний спосіб автоматичного комп'ютерного розпізнавання конфігурації установки, що містить множину будь-яким чином підключених паралельно до різних збірних шин ступеневих трансформаторів, які можуть мати бо різну кількість ступенів і різні ступені напруги, а також їх регулювання. При цьому підпорядковані кожному ступеневому трансформатору регулятори в кожному випадку циклічно реєструють активні та реактивні складові струму і напруги. Ведучий регулятор встановлює підпорядкування між відповідним трансформатором і відповідною збірною шиною. Потім послідовно для всіх збірних шин визначають контурні реактивні струми підключених до них трансформаторів.

Насамкінець відкориговані значення напруги як нові задані значення надсилають назад до регуляторів.

У заявці на патент Німеччини ЮОЕ 100 39 918 Аї описане самоадаптивне регулювання коефіцієнта потужності (Рожег-Расіог, РЕ-регулювання) для мінімізації контурних струмів, які виникають у мережах внаслідок паралельного підключення трифазних трансформаторів напруги. Електрорушійну силу (ЕРС) трансформаторів змінюють залежно від визначеного значення, яке одержують шляхом порівняння со5 ф у точці підведення напруги до кожного трансформатора (со5 Фі«у із заданим со5 ф мережі (со5 фас), Причому правильно введене один раз при регулюванні в процесі мінімізації контурного струму значення со5 феої автоматично узгоджується із наступними змінами параметрів мережі в часі.

В основу винаходу покладено задачу розроблення способу паралельного регулювання трансформаторів при порушенні зв'язку між вимірювально-керувальними пристроями і підпорядкованими трансформаторам ступеневими перемикачами, який при продовженні роботи паралельно підключених трансформаторів дозволяє запобігти ризику утворення надто великих контурних реактивних струмів, які призводять до втрати потужності.

Цю задачу вирішено в способі ознаками пункту 1 формули винаходу.

Відповідний винаходові спосіб відрізняється тим, що принаймні одне значення, виміряне відповідним вимірювально-керувальним пристроєм, по лінії комунікаційного зв'язку передають на М-1 вимірювально-керувальних пристроїв. На підставі значень, виміряних вимірювально- керувальними пристроями, розраховують спричинене контурним реактивним струмом відхилення регульованого параметра від заданого значення для кожного вимірювально- керувального пристрою. Керування ступеневим перемикачем, який підпорядкований кожному трансформатору, здійснюють на підставі розрахованого відхилення регульованого параметра від заданого значення таким чином, що мінімізують контурний реактивний струм для відповідного трансформатора. При порушенні комунікаційного зв'язку про відсутність сигналу

Зо повідомляє принаймні один із вимірювально-керувальних пристроїв, а всі інші вимірювально- керувальні пристрої встановлюють факт його відсутності. Визначають необхідне для мінімізації контурного реактивного струму відхилення регульованого параметра від заданого значення принаймні для одного трансформатора, який зазнав впливу порушення комунікаційного зв'язку.

Це здійснюють на підставі одержаних по лінії комунікаційного зв'язку до моменту його порушення виміряних значень, які були передані підпорядкованим вимірювально-керувальним пристроєм від принаймні одного іншого трансформатора. При цьому принаймні цей один вимірювально-керувальний пристрій не зазнає впливу порушення комунікаційного зв'язку.

Поточні значення, виміряні вимірювально-керувальним пристроєм, який зазнав впливу порушення комунікаційного зв'язку, застосовують при визначенні відхилення регульованого параметра від заданого значення.

Перевагою відповідного винаходові способу є те, що процес регулювання для окремих підключених паралельно трансформаторів триває безперервно, а на підпорядковані окремим трансформаторам ступеневі перемикачі передають відповідні сигнали керування для мінімізації або, наскільки це можливо, встановлення нульового значення контурного реактивного струму для окремих трансформаторів.

Значення параметрів відповідних трансформаторів, вимірювані кожним вимірювально- керувальним пристроєм паралельної схеми підключення, в одній із форм виконання винаходу є змінюваними в часі значеннями активного і реактивного струмів.

Значення, виміряні тими вимірювально-керувальними пристроями, які були ізольовані внаслідок порушення комунікаційного зв'язку, протягом часу, який триває порушення комунікаційного зв'язку, використовують для розрахунку відхилення регульованого параметра від заданого значення, необхідного для мінімізації контурного реактивного струму, разом із власними поточними виміряними значеннями і останніми переданими перед порушенням комунікаційного зв'язку значеннями, виміряними іншими вимірювально-керувальними пристроїв, які на момент порушення комунікаційного зв'язку вважають сталими. Завдяки цьому зберігається динаміка паралельного регулювання всіх паралельно підключених трансформаторів. Таким чином, вимірювально-керувальний пристрій "ізольованого трансформатора", на який вплинуло порушення комунікаційного зв'язку, приймає останні значення, виміряні (тобто передані на "ізольований трансформатор") вимірювально- бо керувальними пристроями відповідних трансформаторів.

Можлива форма здійснення способу полягає в тому, що у випадку повного розриву комунікаційного зв'язку між вимірювально-керувальним пристроєм та іншими вимірювально- керувальними пристроями цей вимірювально-керувальний пристрій згідно з винаходом продовжує мінімізацію контурного реактивного струму на підставі останніх значень, виміряних іншими вимірювально-керувальними пристроями. Допоки ще існує комунікаційний зв'язок між вимірювально-керувальним пристроєм і принаймні одним іншим вимірювально-керувальним пристроєм, мінімізація контурного реактивного струму продовжуватиметься лише за допомогою вимірювально-керувальних пристроїв, між якими ще існує комунікаційний зв'язок. Інші вимірювально-керувальні пристрої, які могли зазнати впливу порушення комунікаційного зв'язку, не враховуються вимірювально-керувальними пристроями, між якими ще існує комунікаційний зв'язок.

Згідно з однією із форм здійснення способу розрахунок відхилення регульованого параметра від заданого значення для мінімізації контурного реактивного струму для тих вимірювально-керувальних пристроїв, між якими зберігається комунікаційний зв'язок, здійснюють на підставі власних поточних виміряних значень і поточних значень, виміряних іншими вимірювально-керувальними пристроями, між якими ще зберігається комунікаційний зв'язок.

Згідно з іншою можливою формою здійснення способу розрахунок відхилення регульованого параметра від заданого значення для мінімізації контурного реактивного струму для тих вимірювально-керувальних пристроїв, між якими ще зберігається комунікаційний зв'язок, можна здійснювати із використанням власних виміряних значень та поточних значень, виміряних іншими вимірювально-керувальними пристроями, між якими ще зберігається комунікаційний зв'язок. Крім цього, вимірювально-керувальні пристрої, між якими ще зберігається комунікаційний зв'язок, як такі, що вважають сталими, використовують значення, виміряні вимірювально-керувальними пристроями, які внаслідок порушення комунікаційного зв'язку на даний момент або послідовність моментів часу вважають ізольованими.

Перевага цієї форми виконання полягає в тому, що для розрахунку відхилення регульованого параметра від заданого значення використовують більшу кількість виміряних значень для мінімізації контурного реактивного струму. У цій формі здійснення способу

Зо вимірювально-керувальні пристрої використовують поточні виміряні значення, а починаючи з моменту паралельного регулювання - виміряні значення, які слід вважати сталими. Виміряні значення, які слід вважати сталими, одержують від принаймні одного вимірювально- керувального пристрою, який не має комунікаційного зв'язку з іншими вимірювально- керувальними пристроями паралельно підключених трансформаторів. Передані до моменту порушення комунікаційного зв'язку на інші вимірювально-керувальні пристрої виміряні значення використовують для наступного процесу регулювання. Якщо інші вимірювально-керувальні пристрої втратять комунікаційний зв'язок із ще з'єднаними комунікаційним зв'язком вимірювально-керувальними пристроями, для процесу регулювання використовують ті виміряні значення, які до моменту порушення комунікаційного зв'язку були передані вимірювально- керувальними пристроями, які тепер слід вважати ізольованими.

В іншій формі здійснення способу кількість паралельно підключених трансформаторів становить від 2 до 16.

Згідно з однією з форм здійснення способу сигнал, який по лінії комунікаційного зв'язку передають від вимірювально-керувальних пристроїв, складається із сигналу готовності відповідного вимірювально-керувального пристрою і значень, виміряних відповідними вимірювально-керувальними пристроями. При цьому відсутність сигналу готовності і/або відсутність значень, виміряних відповідними вимірювально-керувальними пристроями, свідчить про порушення комунікаційного зв'язку. Це вказує на те, що ізольований принаймні один вимірювально-керувальний пристрій, на який вплинуло порушення комунікаційного зв'язку, і передані цим вимірювально-керувальним пристроєм до моменту порушення комунікаційного зв'язку виміряні значення вважають сталими для процесу регулювання.

Переданий вимірювально-керувальними пристроями сигнал готовності може мати вищу або таку саму частоту, що й частота передачі значень, виміряних вимірювально-керувальними пристроями.

Перевагою даного винаходу є те, що вимірювально-керувальний пристрій, підключений до трансформатора паралельної схеми, не блокується. Лише Гп-1) частку суми часткових струмів (частка реактивного струму та частка активного струму) вважають сталою. Проте, це стосується лише того вимірювально-керувального пристрою, який підпорядкований безпосередньо трансформатору (п). Цей вимірювально-керувальний пристрій не має комунікаційного зв'язку і використовує для розрахунку фазового кута навантаження лише власну вимірювану частку реактивного струму Іві та активного струму Ім, причому і-1,..., М. ри Вени ми те вІДН ення у, Ку - Мо їі Миз Я.О. Км 4 Б Кп. причому і Іві - Іво тівз - 2 ІвМ-я - Івм - ХВ, причому Іві -ї Іво їі Івз Я.О. Івм-4 - КП.

Внаслідок цього значно зменшується ризик утворення контурних реактивних струмів, також тому, що всі інші вимірювально-керувальні пристрої можуть працювати за однаковим алгоритмом розрахунку, і принаймні часткова динаміка контуру регулювання зберігається.

Додатковий контроль діапазону напруги є додатковим засобом для підтримання робочого стану паралельно працюючих трансформаторів у випадку порушення комунікаційного зв'язку.

Вимірювально-керувальний пристрій переважно виконаний у формі регулятора напруги ступеневого перемикача.

Далі винахід і його переваги докладніше описані з посиланням на додані креслення. На кресленнях наведено:

Фіг. 1 Характеристика змін у часі напруги, виміряної на трансформаторі паралельної схеми підключення, та регулювальної напруги;

Фіг. 2 Відома із рівня техніки схема паралельного підключення трьох трансформаторів;

Фіг. 3 Блок-схема відомого з рівня техніки способу паралельного керування кількома трансформаторами зі ступеневими перемикачами;

Фіг. 4 Векторна діаграма для визначення кута фу вектора на підставі значень загального активного струму і загального реактивного струму;

Фіг. 5 Навантажувальна характеристика і відповідне результуюче відхилення регульованого параметра від заданого значення при паралельній роботі двох трансформаторів; і

Фі. б Схема паралельного підключення трьох трансформаторів згідно з фіг. З для здійснення відповідного винаходові способу, в якій лише один вимірювально-керувальний пристрій ступеневого перемикача другого трансформатора зазнає впливу порушення комунікаційного зв'язку.

На кресленнях однакові або діючі за однаковим принципом елементи мають ідентичні

Зо позиційні позначення. Крім цього, для спрощення на окремих кресленнях наведені лише ті позиційні позначення, які є необхідними для опису відповідного креслення.

На фіг. 1 зображена характеристика змін у часі виміряної напруги Ом одного з паралельно підключених трансформаторів у межах інтервалу З між верхнім рівнем 5 напруги і нижнім рівнем б напруги. Між верхнім рівнем 5 напруги і нижнім рівнем б напруги встановлено задане значення 1 напруги для забезпечення можливості коливань регульованої напруги Океде без перемикання ступеневого перемикача на вторинній стороні трансформатора на одну або кілька ступенів вище чи нижче. Ступеневий перемикач здійснює перемикання лише тоді, коли регульована напруга Оведе протягом попередньо визначеного часового інтервалу 7 перевищує верхній рівень 5 напруги або не досягає нижнього рівня б напруги. При приведенні в дію ступеневого перемикача згідно 3 фіг. 1 значення регульованої напруги вкеде знову встановлюють в межах інтервалу 3. Як також зображено на фіг. 1, регульована напруга Окведеї складається з виміряної напруги Ом, частки АОквх напруги, утворюваної контурним реактивним струмом, і компенсаційної складової ЛОкомеє напруги. Для регульованої напруги Оведеї Є ЧИННИМ івняння: 15 й Одеса. - Ом. я АОквв я АОкоме рівняння (1)

На фіг. 2 наведена схема 10 паралельного підключення трьох трансформаторів 11, Т2 і Т3.

Хоча наступний опис відповідного винаходові способу стосується трьох трансформаторів, це не слід розуміти як обмеження. Для фахівців є самозрозумілим, що винахід застосовують для будь-якої кількості трансформаторів Т1, Т2,..., ТМ, в основному однакового типу. Згідно з переважною формою здійснення способу принаймні 2 і максимум 16 трансформаторів включені паралельно. До кожного відводу 9 кожного трансформатора 11, Т2 і ТЗ підключений відповідний вимірювально-керувальний пристрій 12. Вимірювально-керувальний пристрій 12 здійснює вимірювання струму 11 і вимірювання напруги 13 на відводі кожного трансформатора 11, 12 і

Т3. Крім цього, вимірювально-керувальні пристрої 12 окремих трансформаторів Т1, Т2 і ТЗ з'єднані між собою спільною лінією 14 комунікаційного зв'язку. Лінія 14 комунікаційного зв'язку може бути виконана, наприклад, у формі шини САМ.

Вимірювання струму і напруги відповідними вимірювально-керувальними пристроями 12 здійснюють не на підставі фактично прикладеної напруги, наприклад 230 В, і струму близько 100 А. Тобто для вимірювання напруги застосовують "перетворювач напруги" (моКаде їгапетогптег) (не зображений на кресленні), який зменшує напругу, наприклад з 230 кВ до наприклад 100 В. Для вимірювання струму застосовують "перетворювач струму" (сиштепі їгапетогптег) (не зображений на кресленні), який зменшує струм, наприклад зі 100 А до наприклад 1 А. Номінальну вторинну напругу Оут єсєс перетворювача напруги і номінальний вторинний струм Іст зєс перетворювача струму використовують для подальшого розрахунку.

Спочатку слід в цілому пояснити спосіб згідно з фіг. 3. За допомогою зображеної на фіг. 2 паралельної схеми підключення трьох трансформаторів Т1, Т2 ії ТЗ здійснюють паралельне керування для зменшення реактивного струму, наскільки це можливо, приблизно до нуля.

Реактивний струм дорівнює нулю в тому випадку, коли кут струмів усіх трансформаторів дорівнює куту загального струму. Спосіб включає кілька окремих стадій.

Спочатку на першій стадії 100 способу за допомогою кожного вимірювально-керувального пристрою 12 вимірюють власні значення активного струму Ім, Ігму і Ізу та реактивного струму Ів,

Ісв та Ізв і їх передають іншим вимірювально-керувальним пристроям 12 інших трансформаторів

Т1, 121 73.

На другій стадії 200 способу здійснюють циклічну реєстрацію та оцінку виміряних значень для всіх включених паралельно трансформаторів 11, Т2 і Т3. На цій стадії способу вирішальним є те, що для кожного підключеного паралельно трансформатора Т1, Т2 і Т3 передбачений власний вимірювально-керувальний пристрій 12, а всі вимірювально-керувальні пристрої 12 для обміну інформацією з'єднані між собою спільною лінією 14 комунікаційного зв'язку, наприклад шиною САМ. Ця так звана шина САМ (СопігоПег Агеа Мейогк) поряд із високою швидкістю передачі при простоті інсталяції пропонує найвищий рівень надійності передачі інформації.

Завдяки цьому забезпечується можливість обміну інформацією всіх вимірювально-керувальних пристроїв 12 з іншими вимірювально-керувальними пристроями 12 підключених паралельно трансформаторів Т1, 12 і Т3.

Після цього на третій стадії 300 способу на підставі зареєстрованих виміряних значень вектор 20 із загального активного струму і загального реактивного струму всіх трансформаторів наносять на електричну векторну діаграму (див. фіг. 4). Вектор 20 утворює кут Фх із віссю Х електричної векторної діаграми.

Кожен вимірювально-керувальний пристрій 12 визначає суму 5 Ім усіх активних струмів та

Зо суму х, Ів реактивних струмів усіх включених паралельно трансформаторів 11, 12 і Т3. рівняння (2)

Ів Я ов зв... Ів - ХВ - рівняння (3)

Потім на четвертій стадії 400 способу за допомогою кожного вимірювально-керувального пристрою 12 визначають власний заданий реактивний струм Іївсоїш на підставі власного активного струму Ін та відношення суми Х м/ активних струмів до суми 5 Ів всіх реактивних струмвом Зв

Нм зму рівняння (4) хів

Іввои. З Нм х У.

М рівняння (5)

За припущення, що при перемиканні ступеневого перемикача в одному з цих підключених паралельно трансформаторів Т1, 12, ТЗ змінюється, наприклад, лише реактивний струм Ів, що тече через відповідний трансформатор Т1 (адже підключене навантаження залишається сталим), а вимірювально-керувальний пристрій 12 одержує інформацію про активний струм Ім відповідного трансформатора Т1, тепер можна розрахувати значення реактивного струму

І-вгзої, який був би необхідним, щоб разом із виміряним активним струмом Ім забезпечити паралельність з вектором 20 із загального активного струму і загального реактивного струму.

На п'ятій стадії 500 способу здійснюють розрахунок власного контурного реактивного струму

Інв квв кожного вимірювально-керувального пристрою 12 на підставі розрахованого заданого реактивного струму Інв ва і власного реактивного струму Інв. При цьому слід ще раз зауважити, що розрахунок тут і далі спеціально описаний лише для випадку і-1, тобто для трансформатора

Т1, проте розрахунок здійснюють аналогічно для всіх трансформаторів Т1, Т2,..., ТМ, і-1,..., М, підключених паралельно.

Як результат попередньої стадії 500 способу, вимірювально-керувальний пристрій 12 отримує інформацію про заданий реактивний струм Інв хоп, який є потрібним для конкретного навантаження, і частку реактивного струму Ів, яку забезпечує для цього відповідний трансформатор 11.

На підставі різниці між заданим реактивним струмом Ізв ої і реактивним струмом Ів відповідного трансформатора з урахуванням знаків обох струмів тепер розраховують контурний реактивний струм: в кве Нв. во рівняння (6.1) в Іов кв5 - ов -Їов бо рівняння (6.2)

Ізв кв5 - Зв зв. о рівняння (6.3)

Вищенаведені рівняння пояснюють розрахунок відповідного контурного реактивного струму

Інв кво, Ігв кво та Ізв квх для трьох підключених паралельно трансформаторів 11, Т2 і ТЗ (див. фіг. 2).

Ця різниця між заданим реактивним струмом Іво і реактивним струмом Ів трансформатора Т1 є контурним реактивним струмом Ів кв і має бути мінімізована шляхом приведення в дію ступеневого перемикача на відповідному трансформаторі Т1, Т2,..., ТМ, в даному випадку конкретно Т1. Ізв квх є відхиленням регульованого параметра від заданого значення для трансформатора Т1.

На шостій стадії 600 способу на підставі Ів кв шляхом перерахунку визначають різницю напруг АЛОквв.

Якщо відхилення регульованого параметра від заданого значення не дорівнює нулю, а значення відхилення регульованого параметра від заданого значення перевищує попередньо задане порогове значення, вимірювально-керувальний пристрій 12 керує ступеневим перемикачем таким чином, що той здійснює переміщення до положення чи до відводу відповідного трансформатора, на якому реактивний струм Ів, що тече через трансформатор Т1,

Є мінімальним, в найкращому випадку дорівнює нулю. Приведення в дію ступеневого перемикача впливає в основному на індуктивний компонент струму, що тече через відповідний трансформатор 11, Т2,..., ТМ. Це означає, що збільшення і зменшення поздовжнього повного опору відповідного трансформатора Т1, Т2,..., ТМ протидіє контурному реактивному струму

Ів кв5.

При приведенні в дію ступеневого перемикача витки регулювальної обмотки підключають до основної обмотки чи відключають від неї.

Оскільки це відхилення регульованого параметра від заданого значення розраховується

Зо кожним із підключених паралельно вимірювально-керувальних пристроїв 12 для відповідного трансформатора Т1, Т2, ТЗ з урахуванням знаку, всі вимірювально-керувальні пристрої 12 здійснюють регулювання своїми підпорядкованими трансформаторам Т1, 72 або ТЗ ступеневими перемикачами для переміщення в таке положення, в якому відповідний контурний реактивний струм Інв кв», Ігв кв ЧИ Ізв кв5 Є мінімальним, в найкращому випадку дорівнює нулю.

При цьому взагалі один ступеневий перемикач може бути переміщений у вище положення, в той час як інший ступеневий перемикач переміщують у нижче положення.

Щодо відображення кута фу вектора 20 із зареєстрованих виміряних значень загального активного струму і загального реактивного струму відносно осі Х дається посилання на векторну діаграму згідно з фіг. 4. Для цього припускають наведені далі виміряні значення відповідного активного струму м та відповідного реактивного струму Ів для трьох трансформаторів Т1, Т2 і

Т2 (див. Таблицю 1).

Таблиця 1 11111111 |ТраноформаторТт! )|Трансформаторт2 )|Траноформатор ТЗ

Таким чином, як зображено на фіг. 4, для суми Х І всіх активних струмів і суми 5 Ів усіх реактивних струмів в кожному випадку отримуємо значення б А. Метою паралельного регулювання трансформаторів 11, Т2 або ТЗ є зміна часток відповідних активних струмів Ім, Їгу або Ізу/ і часток відповідних реактивних струмів Ів, Ігв, або Ізв таким чином, щоб кут між ними та віссю УУ активного струму на електричній векторній діаграмі 25 мав однакове значення. Як зображено на фіг. 4, ф1 » фу, ф2 - фх і ф3 « фу. Оскільки за допомогою ступеневих перемикачів трансформаторів Т1, Т2 або ТЗ відводи обмоток на трансформаторах підключають залежно від виміряних значень, забезпечується узгодження чи мінімізація контурного реактивного струму.

Можна розрахувати відхилення ЛіІм квх регульованого параметра від заданого значення струму для кожного вимірювально-керувального пристрою 12 трансформатора Т1, Т2,..., ТМ. Таким чином, це відхилення регульованого параметра від заданого значення визначають на підставі окремих струмів 1:, Іг та Із, зокрема їх векторів на векторній діаграмі.

У результаті цього через усі підключені паралельно трансформатори після завершення процесу регулювання завжди тече мінімальний контурний реактивний струм.

На фіг. 5 схематично зображена навантажувальна характеристика і відповідне результуюче відхилення регульованого параметра від заданого значення при паралельній роботі двох трансформаторів Т1 і Т2. Фазовий кут Фіодо (відповідає фу з фіг. 4) на навантаженні 15 паралельної схеми підключення обох трансформаторів Т1 і Т2 залежить від їх параметрів, і на нього не можуть впливати вимірювально-керувальний пристрій 12 і відповідний трансформатор

Т1 або 12.

Ступеневий перемикач, який підпорядкований кожному трансформатору ТІ і 2, діє як поздовжній регулятор в основному лише на індуктивний компонент (реактивний струм) загального струму, який тече через трансформатор Т1 або Т2. Це зумовлено тим, що індуктивний компонент (реактивний струм) є суттєво більшим, аніж активний компонент (активний струм).

Відхилення Ліївквхе або Дігвквх5 регульованого параметра від заданого значення для відповідного вимірювально-керувального пристрою 12 підпорядкованого йому і підключеного паралельно трансформатора Т1 або Т2 розраховують на підставі реактивних струмів для 2 кожндго окремого тпансформатора Т1 або Т2: ( ів ов ) ! оду ТМ !

При цьому Інв гої розраховують на підставі У 2 та індуктивного компонента (частки реактивного струму) першого трансформатора 11.

КВ ов - в. во

Щ Щ І в под ТВ | х гм)

При цьому Іов вої розраховують на підставі МУ 2 та індуктивного компонента (частки реактивного струму) другого трансформатора 12.

Відхилення регульованого параметра від заданого значення в цьому випадку може бути найменшим (в ідеальному випадку дорівнювати нулю), якщо виміряний фазовий кут фі чи ф2 на першому трансформаторі Т1 чи на другому трансформаторі Т2 дорівнює фазовому куту

Зо навантаження фіозга (відповідає фу з фіг. 4) паралельної схеми підключення першого трансформатора 11 і другого трансформатора 12.

Це досягається шляхом зміни поздовжнього повного опору відповідного трансформатора Т1 або Т2 за допомогою ступеневого перемикача, який підпорядкований кожному з трансформаторів Т1 їі 72. Шляхом приведення в дію ступеневого перемикача витки регулювальної обмотки додають до чи віднімають від основної обмотки.

На фіг. 6 наведена схема 10 паралельного підключення трьох трансформаторів з фіг. З, в якій здійснення відповідного винаходові способу триває попри розрив 16 лінії 14 комунікаційного зв'язку. По лінії 14 комунікаційного зв'язку кожен із вимірювально-керувальних пристроїв 12 відповідних трансформаторів Т1, Т2 і ТЗ через рівномірні проміжки часу передає інформацію про виміряні значення Ім (активного струму) та Ів (реактивного струму) інших трансформаторів

ТІ, Т2 та Т3. Потім у безперервному режимі роботи, як описано вище, на підставі виміряних значень здійснюють керування схемою 10 паралельного підключення трансформаторів Т1, Т2 і

ТЗ таким чином, що контурний реактивний струм окремих трансформаторів Т1, Т2 і ТЗ досягає мінімуму, у найкращому випадку дорівнює нулю. Кожен із вимірювально-керувальних пристроїв 12 по лінії 14 комунікаційного зв'язку одержує інформацію від інших вимірювально-керувальних пристроїв 12, з якими по лінії 14 комунікаційного зв'язку ще зберігається з'єднання. Для цього всі вимірювально-керувальні пристрої 12 через певні інтервали часу передають сигнал (сигнал готовності). Якщо від одного або кількох вимірювально-керувальних пристроїв 12 цей сигнал більше не надходить, це вказує на те, що зв'язок із одним або кількома вимірювально- керувальних пристроїв 12 вже відсутній, і що відбувся розрив 16 лінії 14 комунікаційного зв'язку.

Як зображено на фіг. 6, розрив 16 лінії 14 комунікаційного зв'язку має місце, наприклад, у вимірювально-керувального пристрою 12 другого трансформатора Т2. Це означає, що від вимірювально-керувального пристрою 12 першого трансформатора Т1 і від вимірювально- керувального пристрою 12 третього трансформатора ТЗ не можна передавати інформацію вимірювально-керувальному пристрою 12 другого трансформатора Т2. 1! навпаки, вимірювально-керувальні пристрої 12 першого трансформатора 11 і третього трансформатора

ТЗ не одержують інформацію від вимірювально-керувального пристрою 12 другого трансформатора Т2. Тобто обидва вимірювально-керувальних пристрої 12 першого трансформатора 11 і третього трансформатора ТЗ продовжують регулювання для підтримання мінімального контурного реактивного струму без урахування значень, визначених вимірювально-ксерувальним пристроєм 12 другого трансформатора 172, оскільки від нього внаслідок розриву 16 лінії 14 комунікаційного зв'язку інформація про виміряні значення вже не надходить.

Вимірювально-керувальний пристрій 12 другого трансформатора Т2 продовжує здійснення способу для встановлення мінімального контурного реактивного струму на підставі останніх значень, переданих вимірювально-керувальними пристроями 12 першого трансформатора 11 і третього трансформатора 13.

Перевагою даного винаходу є те, що значення, виміряні від'єднаним внаслідок розриву 16 лінії 14 комунікаційного зв'язку вимірювально-керувальним пристроєм 12, інші вимірювально- керувальні пристрої 12 вважають сталими. Таким чином, дані стосовно трансформатора, у якого відбувся розрив 16 лінії 14 комунікаційного зв'язку з вимірювально-керувальним пристроєм 12, надалі враховуються у паралельній роботі. Той вимірювально-керувальний пристрій 12, який вже не має комунікаційного зв'язку з іншими вимірювально-керувальними пристроями 12, сприймає останні значення інших вимірювально-керувальних пристроїв 12 як сталі і продовжує мінімізацію контурного реактивного струму. Вимірювально-керувальні пристрої 12, які ще мають комунікаційний зв'язок із принаймні одним іншим вимірювально- керувальним пристроєм 12, продовжують мінімізацію контурного реактивного струму, а саме лише з тими вимірювально-керувальними пристроями 12, які беруть участь у комунікаційному зв'язку.

Іншими словами, в даному описаному випадку це означає, що керування другим (ізольованим) трансформатором Т2 здійснюють на підставі останніх, переданих по лінії 14 комунікаційного зв'язку виміряних значень за допомогою відповідного вимірювально- керувального пристрою 12.

Згідно із запропонованим вище і вдосконаленим рішенням (див. фіг. б) не обов'язково блокувати вимірювально-керувальний пристрій 12 на другому трансформаторі 12. У даному

Зо випадку частку в сумі часткових струмів (частка реактивного струму і частка активного струму) вимірювально-керувального пристрою 12 першого трансформатора Т1 і вимірювально- керувального пристрою 12 третього трансформатора ТЗ слід вважати сталою.

Унаслідок цього значно зменшується ризик утворення контурних реактивних струмів, також тому, що всі інші вимірювально-керувальні пристрої 12 можуть застосовувати однаковий алгоритм розрахунку, а часткова динаміка регулювального контуру зберігається попри порушення комунікаційного зв'язку.

Згідно з вищенаведеними рівняннями, у розрахунку ЛОкв5 для випадку розриву 16 лінії 14 комунікаційного зв'язку використовують визначені вимірювально-керувальними пристроями 12 до порушення комунікаційного зв'язку значення активного струму Ім і реактивного струму Ів. Ці значення залишаються сталими до відновлення лінії 14 комунікаційного зв'язку, тому також протягом часу порушення комунікаційного зв'язку можна розраховувати суму Х м/ всіх активних струмів і суму 5 Ів всіх реактивних струмів.

Винахід описаний на прикладі однієї з форм виконання. Для фахівців є самозрозумілим, що винахід можна змінювати і модифікувати, не порушуючи обсягу правової охорони наведеної далі формули винаходу.

Claims (9)

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Спосіб паралельного регулювання кількох трансформаторів (11, 12, ..., ТМ) у паралельній схемі (10) підключення, причому кожному з трансформаторів (Т1, 12, ..., ТМ) підпорядкований ступеневий перемикач із вимірювально-керувальним пристроєм (12), а всі вимірювально- керувальні пристрої (12) з'єднані між собою лінією (14) комунікаційного зв'язку; який відрізняється тим, що включає такі стадії: принаймні одне значення, виміряне відповідним вимірювально-керувальним пристроєм (12) відповідних трансформаторів (11, Т2, ..., ТМ), передають по лінії (14) комунікаційного зв'язку на М-1 вимірювально-керувальних пристроїв (12); розраховують відхилення регульованого параметра від заданого значення, спричиненого контурним реактивним струмом, для кожного вимірювально-керувального пристрою (12) на підставі значень, виміряних вимірювально-керувальними пристроями (12);

приводять у дію ступеневий перемикач, підпорядкований кожному трансформатору (11, 12, ..., ТМ), на підставі розрахованого відхилення регульованого параметра від заданого значення за допомогою вимірювально-керувального пристрою (12) до досягнення мінімального значення контурного реактивного струму для відповідного трансформатора (11, Т2,..., ГТМ); відсутність принаймні одного сигналу від принаймні одного вимірювально-керувального пристрою (12) інтерпретують як розрив (16) лінії (14) комунікаційного зв'язку в момент (1) часу, а відсутність принаймні одного сигналу від принаймні одного вимірювально-керувального пристрою (12) встановлюють усіма іншими вимірювально-керувальними пристроями (12); визначають необхідне для мінімізації контурного реактивного струму відхилення регульованого параметра від заданого значення принаймні одного вимірювально-керувального пристрою (12) трансформатора (11, 72, ..., ТМ), який зазнав впливу розриву (16) лінії (14) комунікаційного зв'язку, на підставі одержаного до моменту (Ї) часу по лінії (14) комунікаційного зв'язку виміряного значення, переданого відповідним вимірювально-керувальним пристроєм (12) принаймні одного іншого трансформатора (11, Т2, ..., ТМ), із використанням власного поточного значення, виміряного вимірювально-керувальним пристроєм (12) принаймні одного трансформатора, який зазнав впливу порушення комунікаційного зв'язку.

2. Спосіб за пунктом 1, який відрізняється тим, що параметрами відповідних трансформаторів (71, Т2, ..., ТМ), вимірюваними кожним вимірювально-керувальним пристроєм (12) паралельної схеми (10) підключення, в кожному випадку є змінюваний у часі активний струм (Ім, Ігму, ..., Імм/) і змінюваний у часі реактивний струм (Ів, Ігв, ..., Імв).

3. Спосіб за пунктом 1, який відрізняється тим, що у вимірювально-керувальних пристроях (12), ізольованих внаслідок розриву (16) лінії (14) комунікаційного зв'язку, протягом часу розриву (16) лінії (14) комунікаційного зв'язку в розрахунку необхідного відхилення регульованого параметра від заданого значення для мінімізації контурного реактивного струму використовують власні поточні виміряні значення і значення, виміряні іншими вимірювально-керувальними пристроями (12), які на момент () порушення комунікаційного зв'язку вважають сталими, завдяки чому зберігають динаміку паралельного регулювання схеми (10) паралельного підключення всіх трансформаторів (11, Т2, ..., ТМ) схеми (10) паралельного підключення.

4. Спосіб за пунктом 3, який відрізняється тим, що у вимірювально-керувальних пристроях Зо (12), які залишаються з'єднаними між собою лінією (14) комунікаційного зв'язку, у розрахунку необхідного відхилення регульованого параметра від заданого значення для мінімізації контурного реактивного струму використовують власні поточні виміряні значення і поточні значення, виміряні іншими вимірювально-керувальними пристроями (12), які ще з'єднані між собою лінією (14) комунікаційного зв'язку.

5. Спосіб за пунктом 3, який відрізняється тим, що у вимірювально-керувальних пристроях (12), які залишаються з'єднаними між собою лінією (14) комунікаційного зв'язку, у розрахунку необхідного відхилення регульованого параметра від заданого значення для мінімізації контурного реактивного струму використовують власні поточні виміряні значення, поточні значення, виміряні іншими, ще з'єднаними лінією (14) комунікаційного зв'язку вимірювально- керувальними пристроями (12), і значення, що вважають сталими, виміряні вимірювально- керувальними пристроями (12), які внаслідок розриву (16) лінії (14) комунікаційного зв'язку на момент () вважають ізольованими.

б. Спосіб за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що кількість трансформаторів (Т1, Т2, ..., ТМ), передбачених у паралельній схемі (10) підключення, становить принаймні 2 і є меншою ніж або дорівнює 16.

7. Спосіб за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що сигнал, переданий по лінії (14) комунікаційного зв'язку вимірювально-керувальними пристроями (12), формують із сигналу готовності відповідного вимірювально-керувального пристрою (12) і значень, виміряних відповідними вимірювально-керувальними пристроями (12).

8. Спосіб за пунктом 7, який відрізняється тим, що відсутність сигналу готовності і/або відсутність значень, виміряних відповідним вимірювально-керувальним пристроєм (12), інтерпретують як розрив (16) лінії (14) комунікаційного зв'язку та ізолюють відповідний вимірювально-керувальний пристрій (12).

9. Спосіб за будь-яким із пунктів 7 або 8, який відрізняється тим, що вимірювально-керувальні пристрої (12) передають сигнал готовності з вищою або такою самою частотою, що й частота передачі значень, виміряних вимірювально-керувальними пристроями (12).

о рин ін ню нн ння З ше ' Ще Шаеот У ; ; о 4 Мод ; х : й

Фіг. 1 й 0

Ши. су су 11 и и І Іду -- 13 га Га Га о 14 9 9 15 РІВЕНЬ ТЕХНІКИ

Фіг. 2

Вимірювання значень активного струму й реактивного струму за допомогою вимірювально-керувальних пристроїв та 100 їх передача на всі вимірювально-керувальні пристрої 200 Циклічна реєстрація і оцінка виміряних значень для всіх включених паралельно трансформаторів Визначення кута вектора відносно осі 300 активного струму на підставі загального активного струму і загального реактивного струму Визначення власного заданого реактивного струму І веурна підставі власного активного 400 струму Іі відношення суми І, всіх активних струмів до суми І, всіх реактивних струмів,

і1,...,М Розрахунок власного контурного реактивного струму І; 8 кдє КОЖНОГО регулятора напруги на підставі розрахованого заданого реактивного струму Ів воц і власного реактивного струму І, в; іш1,...М. Перетворення контурного реактивного 6500 струму на різницю напруг

Фіг. З т . ФА і із й рок мадиацини ху щих ! І ф2 | ! - 20 ! Би нн, З І І Ів квеи 1 і й І І і зв кв ; І ха ду уча ! Й ц І Ке Фі Ів тв 80. у Ізв Їзв во.

Фіг. 4 о! ! й ї Ук гол К м. з РА у т Ш-к Шк пе Арка У: їв ролі ре ! Ше й лового Мн ж. шт ШИ при нн -- и ів ОР) Лов кв

Фіг. 5

2 0 Шия» ях ях ах ах ких ч ч ч М іч 11 ев 55 2 є ч є ч Ч пр 13 а ся си 9 14 16 9 9

Фіг. 6