 |
|
Теоретичні відомості
Оптимізація енерговикористання
Рівне 2009
Дослідження блока автоматичного регулювання коефіцієнта трансформації трансформаторів під навантаженням
1.Мета роботи
Вивчити принцип роботи , структурну схему і призначення основних елементів настройки блока автоматичного регулювання коефіцієнта трансформації.
Теоретичні відомості
Автоматичне регулювання напруги трансформаторів з РПН здійснюється зміною коефіцієнта трансформації шляхом ступінчастого перемикання відгалужень обмоток вищої напруги(рис.1). Ступінь регулювання 
На трансформаторах з РПН встановлюють автоматичні регулятори напруги. Ці регулятори мають зону нечутливості і витримку часу. Зона нечутливості 
вибирається так, щоб після переключень відгалуження трансформатора на одну ступінь зміна регулюючої напруги була менша величини , тобто 
. Практично 
В протилежному випадку напруга після переключення може вийти за протилежну межу зони нечутливості і відбудення зайва дія регулятора в зворотньому напрямку.
Рис.1. Схема переключення одного відгалуження обмотки трансформатора з РПН.
На рис.1 LR – реакторний обмежувач струму. До і після комутації 
. Переключення відбувається у два етапи: I етап – KM2 розмикається, 
, КМ2 замикається (режим “моста”), при цьому 
, 
; II етап – КМ1 розмикається, 
, КМ1 замикається.
Q – перемикач відгалужень, DT1, DT2 – елементи витримки часу,
М – двигун привода, А1, А2 – підсилювачі,КМ – контактори двигуна, ВОН – вимірювальний орган напруги, KL1, KL2 – виконавчі реле.
Рис.2. Структурна схема системи автоматичного регулювання коефіцієнта трансформації трансформаторів під навантаженням (АРТ-1Н)
Пристрій APT-1H призначений для керування електроприводами з РПН як у складі комплексної системи автоматичного регулювання коефіцієнта трансформації силових трансформаторів під навантаженням (СРКТ), так і як самостійний пристрій.
Пристрій APT-1H забезпечує автоматичне регулювання напруги на підстанціях як із плавно, так і з навантаженням, що різко змінюється, і має можливість введення: корекції рівня регульованої напруги за струмом навантаження однієї або групи ліній;
зовнішньої зміни уставки за напругою; контролю, блокування і сигналізації при несправності елементів тракту регулювання й електроприводів РПН з часом переключення від 2,5 до 12 с; контролю, блокування і сигналізації при несправності елементів тракту регулювання й одного електропривода з часом переключення від 0,5 до 2,5 c; групового керування, контролю і блокування при неузгодженості паралельно працюючих трансформаторів; зовнішнього спрямованого обмеження регулювання.
Пристрій APT-1H складається з блока автоматичного регулювання БАР, блока давача струму ДТ5 на 5А,або блока датчика струму ДТ1 на 1А.
Пристрій AРT-1H містить три основних функціональних складові:
1)тракти регулювання з двома каналами керування: каналом "Зменшити" ("канал - ЗМ"), що відпрацьовує команду на зниження напруги і каналом "Збільшити" ("Канал- ЗБ"), що відпрацьовує команду на підвищення напруги;
2)блок керування і контролю - БУК;
3)генератор тактових імпульсів ГТІ з елементом зміни періоду проходження тактових імпульсів.
Контрольований параметр - середнє значення напруги. За величиною контрольованого параметру - напруга на шинах із компенсацією падіння напруги в розподільній мережі від струму навантаження - пристрій APT-1H здійснює керування електроприводами перемикачів відгалужень трансформаторів з PПH.
Пристрій APT-1H працює за принципом часового поділу контролю параметра справності електроприводів і справності елементів власної схеми.
Постійно здійснюється контроль заданого параметра. Справність електроприводів контролюється за результатом виконання команди керування ("пішов" або "не пішов") і за часом переключення ("закінчив" або "застряг"). Справність елементів схеми пристрою APT-1H контролюється за їхнім станом при заданому сигналі перевірки. Послідовність і тривалість усіх видів контролю визначається тактами роботи пристрою APT-1H, що задається імпульсами генератора ГТІ.
Тракт регулювання пристрою APT-1H виконаний (рис.3) на суматорі 1, датчику струму 2, елементі формування і зміни зони 3, елементі установки і зміни уставки 4, вимірювальному граничному органі з роздільником каналів 5, перетворювачах 6 і 7, елементах часу 8 і 9, елементах заборони 10 і 11, виконавчих елементах 12 і 13.
Контрольована напруга виробляється в суматорі 1, де підсумовується вхідна напруга Ік і напруга від датчика струму Ітк.
Датчик струму 2 уводить напругу, пропорційна падінню напруги в розподільній мережі від струму навантаження.
Введення напруги компенсації, тобто підключення датчиків струму, визначається обраним алгоритмом регулювання. При регулюванні напруги за режимом зустрічного регулювання, контрольована напруга визначається вхідною напругою Ік і напругою компенсації Ітк, а в режимі стабілізації - вхідною напругою Ік.
Елемент 3 забезпечує перетворення контрольованої напруги у змінну з амплітудою гострокінечних імпульсів, пропорційною розміру середнього значення контрольованої напруги.
Зона нечутливості створюється завдяки підсумовуванню гострокінечних імпульсів із прямокутними імпульсами , амплітуда яких задається залежно від такту роботи пристрою APT-1H (тобто режиму виміру напруги або режиму перевірки тракту регулювання).
У елементі 4 проводиться установка необхідної уставки. Останній забезпечує калібрування амплітуд імпульсів перед їхнім вводом у вимірювальний пороговий орган 5.
На вимірювальний пороговий орган із роздільником каналів 5 надходять імпульси напруг двох амплітуд, що визначають верхню і нижню межі зони нечутливості .
Елемент 5 фіксує рівень контрольованої напруги і видає сигнали на виході:
а) у зоні нечутливості - на виході а та б сигнали відсутні;
б) вище зони нечутливості - на виході а сигнали присутні, на виході б сигнали відсутні;
в) нижче зони нечутливості - на виході б сигнали присутні, на виході а сигнали відсутні;
Далі відбувається поділ елементів тракту регулювання на два канали "Канал - Зм", що складається з перетворювача 6, елемента часу 8, елемента заборони 10, виконавчого елемента 12, що реагує на підвищення контрольованої напруги й відпрацьовуючий команди "Зменшити"
"Канал - Зб" складається із перетворювача 7, елемента часу 9, елемента заборони 11, виконавчого елемента 13, що реагує на зниження контрольованої напруги й відпрацьовуючий команди "Збільшити". Перетворювачі 6 і 7 служать для перетворення імпульсних сигналів у потенційні.
Елементи часу 8 і 9 здійснюють затримку сигналу на спрацьовування виконавчих елементів протягом заданого часу, до затримки скидання накопиченого часу для захисту від реакції пристрою APT-1H на короткочасні кидки контрольованої напруги.
Елементи часу з подібною характеристикою дозволяють регулювати напругу (за середньою величиною напруги) на підстанціях із навантаженням, що різко змінюється. Елементи часу після закінчення установлених витримок часу спрацьовують тільки від імпульсу генератора ГТІ.
Генератор ГТІ керує елементами часу і задає такти роботи регулятора під час циклу переключення приводних механізмів.
Елементи заборони 10 і 11 відключають виконавчі елементи при несправностях електроприводів і елементів власної схеми, а також відповідний виконавчий елемент у крайніх положеннях приводних механізмів. Виконавчі елементи 12 і 13 забезпечують керування електроприводами по командах "Зменшити" або "Збільшити" відповідно.
Блок БУК містить елемент контролю справності регулятора 16, елемент контролю справності 17 і елемент переключення 19, керований сигналом "переключення" електроприводів. Елементи 16 і 17 функціонально подають сигнал контролю справності системи регулювання 18. Блок БУК управляється тактовими імпульсами від генератора ГТІ.
Блок БУК при наявності несправності робить заборону регулювання через елементи заборони 10 і 11 і сигналізує про несправності. Якщо контрольована напруга (вихідний стан) знаходиться в зоні нечутливості, на перетворювачі 6 і 7 сигнали не надходять, і виконавчі елементи 12 і 13 виключені.
Конструктивно блок БАР складається з: а) лицьової панелі, б) шасі, в) кожуха. На лицьовій панелі розташовані: а) регулювання - "ЧАС", "ЗОНА", "УСТАВКА"; 6) потенціометр - "КОР.УСТАВКИ";
в) контактні гнізда - "КОНТРОЛЬ" ; г) контактні гнізда - "РЕЖИМ"; д) кнопка - "OTKЛ"; е) сигналізація "Блокування" - "Неузгодженість" і "Застрягання".
Програма роботи
3.1. Вивчити призначення елементів уставок і режимів роботи БАР.
3.2. Перевірити дію БАР при зміні уставок спрацювання за напругою.
3.3. Перевірити дію БАР при зміні уставок зони спрацюваня.
3.4. Перевірити дію БАР при зміні уставок часу спрацювання.