Устройство регулирования передаваемой мощности в распределительных сетях при дефиците мощности в энергосистеме

Полезная модель относится к области электротехники и может быть использована для повышения надежности электроснабжения особо ответственных потребителей электрической энергии.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению является устройство регулирования передаваемой мощности в распределительных сетях при дефиците мощности в энергосистеме (патент РФ на полезную модель №151734, публ. 10.04.2015, МПК H02J 3/06), содержащее реле приоритета нагрузки, включающее датчик тока - трансформатор тока, выход которого подключен к компаратору, контактор, устройство сигнализации, регулятор значения тока уставки, вход которого выполнен с возможностью получения по каналу связи сигнала с блока контроля свободной мощности, расположенного в распределительном пункте энергосистемы, выход регулятора значения тока уставки подключен к компаратору.
Недостатком настоящего устройства является низкая надежность электроснабжения приоритетных потребителей вследствие веерного отключения устройством автоматической частотной разгрузки (АЧР) потребителей электроэнергии различной степени приоритета в случае дефицита мощности в электросети.
Технической задачей предлагаемой полезной модели является предотвращение принудительного отключения устройством АЧР электроснабжения потребителей первой категории при дефиците мощности в энергосистеме.
Технический результат заключается в обеспечении бесперебойного электроснабжения особо ответственных потребителей электрической энергии в случае продолжающегося дефицита мощности.
Это достигается тем, что устройство регулирования передаваемой мощности в распределительных сетях при дефиците мощности в энергосистеме, содержащее реле приоритета нагрузки, включающее установленный на распределительной линии, подключенной к опорной подстанции, первый трансформатор тока, соединенный с первым входом первого компаратора, второй вход которого подключен к регулятору значения уставки, а выход подсоединен к контактору, соединенному с распределительной линией и неприоритетной нагрузкой, ко входу регулятора значения уставки подключен первый выход блока контроля свободной мощности, снабжено блоком включения резервного источника, содержащим второй трансформатор тока, второй компаратор, блок управления и группу контакторов, при этом второй трансформатор тока установлен на распределительной линии и соединен с первым входом второго компаратора, ко второму входу которого подключен блок управления, соединенный со вторым выходом блока контроля свободной мощности, выход второго компаратора соединен с первым входом группы контакторов, соединенной с приоритетной нагрузкой, второй вход группы контакторов подключен к распределительной линии, а третий вход подсоединен к резервному источнику питания.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором изображена структурная схема устройства регулирования передаваемой мощности в распределительных сетях при дефиците мощности в энергосистеме.
Устройство регулирования передаваемой мощности в распределительных сетях при дефиците мощности в энергосистеме содержит реле приоритета нагрузки 1, включающее установленный на распределительной линии 2, подключенной к опорной подстанции, первый трансформатор тока 3, соединенный с первым входом первого компаратора 4, второй вход которого подключен к регулятору значения уставки 5, а выход подсоединен к контактору 6, соединенному с распределительной линией 2 и неприоритетной нагрузкой. Ко входу регулятора значения уставки 5 подключен первый выход блока контроля свободной мощности 7. Устройство регулирования передаваемой мощности в распределительных сетях при дефиците мощности в энергосистеме содержит также блок включения резервного источника 8, включающий второй трансформатор тока 9, установленный на распределительной линии 2 и соединенный с первым входом второго компаратора 10, ко второму входу которого подключен блок управления 11, подсоединенный, в свою очередь, ко второму выходу блока контроля свободной мощности 7. Выход второго компаратора 10 подключен к первому входу группы контакторов 12, соединенной с приоритетной нагрузкой. Второй вход группы контакторов 12 подключен к распределительной линии 2, а третий вход подсоединен к резервному источнику питания.
Группа контакторов 12 выполнена в виде двух контакторов, соединенных с приоритетной нагрузкой, причем вход одного контактора соединен с распределительной линией 2, в вход другого контактора подключен к резервному источнику питания. Резервный источник питания может быть представлен в виде резервной подстанции, дизель-генерирующих установок и других индивидуальных источников питания.
Устройство регулирования передаваемой мощности в распределительных сетях при дефиците мощности в энергосистеме работает следующим образом.
В нормальном режиме работы питание неприоритетной и приоритетной нагрузок осуществляется от опорной подстанции. Первый трансформатор тока 3 измеряет ток в распределительной линии 2, определяя фактический переток мощности через распределительную линию 2. Блок контроля свободной мощности 7 подает информацию о наличии свободной мощности в энергосистеме на регулятор значения уставки 5, который производит расчет значения тока уставки неприоритетной нагрузки и передает это значение на вход 2 первого компаратора 4. В случае, если значение тока, поступающего с первого трансформатора тока 3 на первый вход первого компаратора 4 будет меньше, чем значение тока уставки неприоритетной нагрузки (т.е. при дефиците свободной мощности в энергосистеме), первый компаратор 4 подает сигнал на контактор 6, который отключает часть неприоритетной нагрузки.
Если после очередного отключения группы потребителей неприоритетной нагрузки режим нормализуется, то аварийная ситуация считается ликвидированной, в противном случае отключения продолжаются до тех пор, пока не будет отключена последняя группа потребителей неприоритетной нагрузки.
В случае сохранения дефицита мощности в энергосистеме после отключения последней группы потребителей неприоритетной нагрузки, сигнал со второго трансформатора тока 9 подается на первый вход второго компаратора 10. Со второго выхода блока контроля свободной мощности 7 поступает сигнал на блок управления 11, где формируется значение тока уставки приоритетной нагрузки, которое передается на второй вход второго компаратора 10, где происходит сравнение сигналов. В случае, если ток со второго трансформатора тока 9 превышает значение тока уставки приоритетной нагрузки, второй компаратор 10 подает сигнал на первый вход группы контакторов 12 для переключения питания приоритетной нагрузки на резервный источник питания.
Использование полезной модели позволяет обеспечить бесперебойное электроснабжение особо ответственных потребителей электрической энергии в случае продолжающегося дефицита мощности в энергосистеме и осуществить разгрузку линий до срабатывания АЧР.