Folosirea schemelor logice pentru actionarea unei celule de linie

Folosirea schemelor logice pentru actionarea unei celule de linie

1.Notiuni introductive

Statia de transformare de 400/220kV utilizeaza o schema cu sisteme de bare colectoare duble atat pe partea de 400kV cat sip e cea de 220kV.

Aceasta varianta este folosita in cazul iin care sunt indeplinite urmatoarele conditii:

numarul de panouri legate la bare corespunzator numarului de generatoare , transformatoare , linii , grupuri de masura este important.;

in instalatie se efectueaza un numar mare de manevre;

este nevoie de o siguranta sporita in alimentare;

In functionare normala se lucreaza cu un singur sistem de bare,celalalt fiind 'in rezerva', in permanenta controlat pentru a i se verifica starea buna. Pot exista defectiuni din cauze externe cum este un trasnet care sa avarieze un singur sistem sau defectiuni datorate altor cauze pe una dintre bari si atunci trebuie mentinuta continuitatea in alimentare.

Fata de sistemul simplu de bare colectoare, instalatiile cu bare duble prezinta mai multe posibilitati de manevra si ofera o siguranta marita in exploatare.Totusi, efectuarea manevrelor necesita un plus de atentie din cauza caracterului mai complex al schemei.

Pretul platit pentru sigurantei marite in functionare se regaseste in:

construirea a doua randuri de bare;

prevederea unui numar dublu de separatoare;

aparitia legaturilor intre perechile de separatoare;

suprafata de teren ocupata este mai mare.

Pentru trecerea de pe un sistem pe altul in caz de defect ,manevrele se fac prin intreruperi.

2.Reprezentarea functiilor logice pentru celula de linie a

LEA B de 400kV prin metoda tabelelor de adevar

Statia analizata are pe partea de 400kV celula de linie cu un sistem dublu de bare.

In figura 1este prezentata schema liniei electrice aeriene B a statiei de 400/220kV.

Fig1. Schema LEA B

Schema din figura 1 prezinta elementele celulei de linie ;

1-prima bara;

2-a-doua bara;

T200, T100- transformatoare de tensiuen si de curents

, 08, 09,051, 052- separatoare;

00-intreruptor.

In functionare normala a statiei celula de linie B este pe bara 1 conectata si linia LEA B este alimentata.. Astfel pentru aceasta utilizare elementele celulei vor fi in urmatoarea functiune:

intreruptorul 00 -inchis;

separatoarele 01, 09 -inchise;

separatorul 02, 08, 051,051-deschise;

In cazul in care se doreste trecerea alimentarii pe bara 2 din cauza unor motive obiective ( defectiuni ale barei 1) ve vor face urmatoarele manevre:

se deschide intreruptorul 00;

separatoarele 01,09 se deschid ;

separatorul 02 se inchide ;

se inchide intreruptorul 00.

In acest moment alimentarea celulei liniei LEA B este pe bara 2.

O reprezentare a functionarii alimentarii pe bara 1 sau 2 se poate face si prin reprezentare cu scheme logice ca in figura 2.

Fig2.Reprezntarea prin porti logice a celulei LEA B 400kV

Figura 2 prezinta alimentarea liniei LEA B folosind porti logice. Sunt prezentate modul de functionare al alimentarii pe bara 1 si 2 si starea an care se afla intreruptorul si separatoarele (inchis sau deschis).

Pentru aceasta s-au folosit urmatoarele tipuri de porti logice si notatii:

separatorul 08 pe pozitia 1 (inchis);

separatorul 052 pe pozitia 1 (inchis);

separatorul 051 pe pozitia 1 (inchis);

separatorul 01 pe pozitia 1 (inchis);

separatorul 02 pe pozitia 1 (inchis);

intreruptorul 00 pe pozitia 1 (inchis);

separatorul 09 pe pozitia 1 (inchis);

S-a utilzat poarta logica SAU-EXCLUSIV pentru ca nu poate exista in acelasi moment o alimentare si dupa bara 1 si dupa bara 2 iar poarta logica SI pentru a arata care echipamente vor functiona la un moment de timp dat impreuna.

Avand 7 echipamente vor rezulta 2⁷ 128 variante de functionare a echipamentelor. Utilizind aceste porti logice va rezulta pentru bara 1 si 2 urmatoarele ecuatii logice :

BARA1BARA2= ALIMENTARE LEA 400kV

Nr. crt

In urma reprezentarii celor 128 de variante unele dintre ele se exclude avand in vedere modul in care pot functiona echipamentele astfelse impugn conditiile:

1. se exclud valorile in care apare cel putin un separator al cutitului de legare la pamant pe pozitia inchis avand in vedere ca linia este in functiune;

2..nu pot exista variante in care si separatorul 01 si separatorul 02 sa fie inchise in acelasi timp la functionarea liniei;

3.nu pot exista variante in care separatoarele 01 si 02 sunt deschise in acelasi timp, astfel nu ar mai fi alimentata linia.

Astfel se vor elimina urmatoarele variante corespunzator conditiilor:

• corespunzator conditiei 1 se vor elimina variantele :13, 14, 15, 16, 29, 30, 31, 32, 45, 46, 47, 48, 61, 62, 63, 64, 77, 78, 79, 80, 93, 94, 95, 96, 109, 110, 111, 112, 125, 126, 127, 128;
• corespunzator conditie 2 se vor elimina: 13-16, 29-32, 45-48, 61-64, 77-80, 93-96, 109-112, 125-128;
• corespunzator conditiei 3 se exclud: 1-4, 17-20, 33-36, 49-52, 65-68, 81-84, 97-100, 113-116.

Dupa eliminarea acestor si rezolvarea calculului logic a rezultat faptul ca nu avem decat doua valori de adevar corespunzator lui 8 si 12 din tabelul de adevar.

Pentru varianta 8 vom avea alimentare de pe bara 2 in care separatoarele CLP-urilor 08, 051, 051 sunt deschise, separatorul 01 deschis iar separatoarele 02, 09 si cu intreruptorul 00 inchise.

La a doua varianta 12 avem alimentare de pe bara 1 si separatoarele CLP-urilor 80, 851, 052 deschise, separatoarele 01 si 09 inchie, separatorul 02 deschis intreruporul 00 inchis.

3.Reprezentarea functiilor logice pentru celula de linie a LEA B de 400kV prin metoda Karnaugh

Aceasta metoda transpune axiomele si teoremele algebrei booleene pe reprezentarea functiei cu diagrame Karnaugh.

O diagrama Karnaugh poate fi privita ca o reprezentare a functiei booleene daca se au in vedere produsele logice ale coordonatelor, prin mintermi.

In reprezentarea noastra exista 7 elemente iar metoda devine greoaie pentru un numar mai mare de 5 elemente de aceea fata de reprezentarea prin metoda tabelelor de adevar se va renunta la 3 elemente care nu au influenta in cadrul valorilor de adevar ale functiilor.

Astfel in functionare normala a celulei, pe linie va trece curent si astfel cutitele de legare la pamant 08, 051, 052 vor fi in mod obligatoriu deschise acestea functionand numai in cazul in care linia este scoasa din functionare. Situatia analizata este cea in care linia functioneaza si este alimentata fie de pe bara 1 fie de pe bara 2.

Noua functie obtinuta prin eliminarea celor 3 elemente va avea urmatoarea forma:

Pentru a arata alimentare de pe una dintre bare s-a folosit poarta logica SAU-EXCLUSIV subliniind faptrul ca nu se face alimentare in conditii tehince normale de pe cele doua barele simultan.

In figura este reprezentata schema folosind portile logice, pentru alimentare de pe bara 1 sau de pe bara.

.

Fig. Schema cu porti logice simplificata

Pentru aceasta functie va rezulta urmatorul table de adevar:

Vom determina forma redusa minima a functiei folosind diagrame Karnaugh dupa cum urmeaza:

Schema nu se mai poate reduce, deci functia prezentata va ramane in forma initiala cu acelasi numar de elemente.