Спосіб регулювання навантаження трансформатора в мережевих трансформаторних підстанціях

Реферат: Спосіб регулювання навантаження трансформатора в мережевих трансформаторних підстанціях включає подачу електроенергії споживачу й облік однотарифним і багатотарифним електролічильниками роздільно двома вводами. До одного з вводів підключають керовану групу споживачів-регуляторів, змінюють їх потужність за допомогою встановленої слідкуючої системи керування залежно від поточного завантаження трансформатора та його можливого чи виробничо-необхідного завантаження. UA 75207 U (12) UA 75207 U UA 75207 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до галузі енергетики і призначена для регулювання графіку електричного навантаження. Відомий спосіб експлуатації об'єднаної енергосистеми, в якому виконують коригування відношення генеруючих чи споживаних потужностей шляхом відключення, включення чи зміни потужності виділеної групи споживачів-регуляторів, виконаних у вигляді перетворювачів електричної енергії в теплову енергію та об'єднаних системою централізованого керування зазначеними споживачами-регуляторами. Контроль електричних параметрів об'єднаної енергосистеми виконують диспетчерським центром об'єднаної енергосистеми, а відключення, включення чи зміну потужності виділеної групи споживачів-регуляторів виконують через систему централізованого керування зазначеними споживачами-регуляторами за командами диспетчерського центру [Патент Російської Федерації №2354024, МПК H02J3/00, 2009 p.]. Однак, за цим способом потрібно задіяти диспетчерський центр об'єднаної енергосистеми, за командами якого відбувається керування виділеної групи споживачів-регуляторів, що призводить до ускладнення схеми керування та задіяння людського фактора. Найбільш близьким за технічною суттю до пропонованого способу є вибраний як прототип спосіб зниження пікових навантажень електроспоживання, при якому подача електроенергії відбувається двома вводам та облік однотарифним і багатотарифним лічильниками здійснюється окремо по кожному вводу [Патент України №18105, МПК H02J3/24, бюл.№10, 2006 р.]. До другого вводу підключено потужні теплогенеруючі електронавантаження з можливістю акумулювання теплової енергії, які підключають під час провалів електроспоживання в мережі. Недоліком прототипу є те, що не береться до уваги можливість існуючих трансформаторних підстанцій забезпечити електронавантаження, яке підключається, необхідною потужністю. Задачею корисної моделі є розробка способу регулювання навантаження трансформатора в мережевих трансформаторних підстанціях, у якому за рахунок певної послідовності операцій здійснюється використання резерву потужностей трансформаторних підстанцій для забезпечення електроенергією споживачів-регуляторів з можливістю акумулювання теплової енергії, зазначені споживачі-регулятори можуть підключатися, відключатися або змінювати потужність споживання електроенергії, що підвищує середньодобове завантаження трансформаторних підстанцій не перевищуючи потужності існуючих мереж. Поставлена задача вирішується тим, що в способі регулювання навантаження трансформатора в мережевих трансформаторних підстанціях, який включає подачу електроенергії споживачу й облік однотарифним і багатотарифним електролічильниками роздільно двома вводами, згідно з корисною моделлю, до одного з вводів підключають керовану групу споживачів-регуляторів, змінюють їх потужність за допомогою встановленої слідкуючої системи керування залежно від поточного завантаження трансформатора та його можливого чи виробничо-необхідного завантаження. Суттєвими ознаками запропонованого способу, що заявляється, співпадаючими з прототипом, є наступні ознаки: - подачу електроенергії здійснюють двома вводами; - підключення керованого навантаження здійснюють по одному з вводів; - інші навантаження підключають до іншого вводу; - облік споживаної електроенергії здійснюють роздільно по кожному з вводів однотарифним та багатотарифним лічильниками; - підключення до мережі електричних навантажень здійснюють під час "провалів" електроспоживання в мережі; - перетворювачі електричної енергії в теплову виконані з можливістю акумулювання теплової енергії. Відмінною від прототипу суттєвою ознакою способу, що заявляється, є наступне: - підключається група споживачів-регуляторів та подається команда на вмикання, вимикання чи зміну їх потужності залежно від завантаження трансформаторів, до яких вони підключені. Згідно зі встановленими нормами, потужність трансформаторів вибирається такою, щоб при виході з роботи одного трансформатора, інший з урахуванням допустимого перевантаження прийняв би на себе навантаження всіх споживачів. Графік навантаження трансформаторних підстанцій протягом доби має нерівномірний характер, мінімальне навантаження в нічний період та максимальне - в вечірній піковий період. Як правило, на трансформаторних підстанціях є надлишок встановлених потужностей, внаслідок чого середньодобовий фактор завантаження трансформаторних підстанцій відносно низький та не перевищує 30-40 % від установленої потужності. Тобто резерв досягає 60-70 %. 1 UA 75207 U 5 10 15 20 25 30 35 40 Використовувати резерв встановленої потужності, виходячи з умов надійності електропостачання, можливо споживачами третьої категорії з надійності електроживлення, які допускають їх відключення на час усунення аварії. Виходячи із зацікавленості всієї енергосистеми, бажано включати споживачі-регулятори переважно в нічний період, завдяки чому здійснювати вплив на вирівнювання графіку споживання електроенергії. Установки нагріву води електроенергією з накопичувальними баками-аккумуляторами для потреб населення відповідають цим умовам. Підключення та робота установок здійснюється переважно в години мінімуму споживання електроенергії, а постачання гарячої води споживачам протягом всієї доби. Треба відмітити, що споживачі також зацікавлені в підключенні до мереж електропостачання в нічний період, коли електроенергія відпускається за "пільговим" тарифом. На кресленні наведена принципова схема пристрою для регулювання навантаження трансформатора в мережевих трансформаторних підстанціях. Слідкуюча система керування установками нагріву води електроенергією або іншими споживачами третьої категорії за надійністю електропостачання складається із позонного електролічильника з керованим навантаженням, пристрою управління навантаженням за струмом трансформатора, захисту від перевантаження трансформатора ТР1 та захисту від перевищення дозволеної потужності ТР2. Програмований електролічильник підраховує споживання електроенергії по зонах протягом доби та видає команду управління навантаженням за часом (контакт К). Пристрій управлінням навантаженням складається з вимірювального перетворювача П1, підключеного до кола вимірювання загального навантаження трансформатора та вимірювального перетворювача П2, підключеного до кола вимірювання керованого навантаження. Перетворювачі П1 і П2 призначені для перетворення середньоквадратичного значення змінного струму без постійної складової в універсальний сигнал постійного струму. Сигнал перетворювача П1 пропорційний струму трансформатора i1  к1Іт  (Іе  ІН ) , а сигнал перетворювача П2 пропорційний струму керованого навантаження i2  к 2ІН Різниця вихідного сигналу i i  i1  i2  к1(Iе  Iн )  к 2Ін , де к 1 , к 2 - коефіцієнти перетворення вимірюваного струму у вихідний сигнал; Ie - струм некерованого навантаження; Iн - струм керованого навантаження; Iт - загальний струм навантаження трансформатора. При к1  к 2  к i  i1  i2  к1(Iе  Iн )  к 2Ін  кІе . Різниця вихідного сигналу i надходить на вхід багатоканального вимірювача-регулятора ВР, який перетворює величину вхідного сигналу в дискретні команди управління навантаженням. Вимірювач-регулятор ВР дає дозвіл на підключення керованого навантаження до трансформатора, струм якого не повинен перевищувати встановленого значення Ів ст , до якого т можна навантажувати трансформатор в часі 45 0 8 Ін  Іт доз  Іе  Ін   n  0 In , де n - номер команди (n  0,1.2...n  1 n) . , Таким чином, регулювання навантаження трансформатора в мережевих трансформаторних підстанціях дозволяє використовувати резерв потужності, що дає змогу підвищити середньодобовий фактор завантаження трансформаторних підстанцій і впливати на вирівнювання графіку електричного навантаження. 50 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 55 Спосіб регулювання навантаження трансформатора в мережевих трансформаторних підстанціях, який включає подачу електроенергії споживачу й облік однотарифним і багатотарифним електролічильниками роздільно двома вводами, який відрізняється тим, що до одного з вводів підключають керовану групу споживачів-регуляторів, змінюють їх потужність 2 UA 75207 U за допомогою встановленої слідкуючої системи керування залежно від поточного завантаження трансформатора та його можливого чи виробничо-необхідного завантаження. Комп’ютерна верстка М. Ломалова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3