Устройство для контроля скорости изменения

:"3 (, т.. 1

СПИ(АНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

40402I

Союз Советских

Социалистических, Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 29.Х1.1971 (№ 1?19435. 18-10) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 26.Х.1973. Бюллетень № 43

Дата опубликования описания 13.Ш.1974

М. Кл. G 01г 23 00

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР

I10 делам изооретений и открытий

УДК 621.317.43 (088.8) Автор изобретения

Заявитель

С. И. Почепня

Среднеазиатское отделение Всесоюзного государственного проектно-изыскательского и научно-исследовательского института

«Энергосетьпроект»

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СКОРОСТИ ИЗМЕНЕНИЯ

ЧАСТОТЫ

Изобретение относится к автоматическим системам, предназначенным для контроля скорости изменения частоты в схемах релейной защиты энергосистемы.

Известные устройства аналогичного назначения, содержащие согласующее устройство, схему совпадения с тремя входами, электронные ключи, счетчик импульсов и концевую схему совпадения, характеризуются недостаточным быстродействием и надежностью работы.

Предлагаемое устройство не имеет этих недостатков и отличается от известных тем, что счетчик импульсов и схема задержки подключены к схеме совпадения, цепь возврата счетчика подключена к выходу схемы залержки, выходы счетчика соединены через электронные ключи к концевой схеме совпадения, другой вход которой соединен через дифференцирующий элемент с согласующим устройством.

На фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — его принципиальная схема.

Устройство состоит из согласующего устройства с трансформатором 1, фильтром 2, элементами двухчастотного резонансного контура, содержащего конденсатор 3, основную катушку ипдуктивности 4, дополнительные катушки индуктивности 5, 6 и дополнительные активные сопротивления 7 и 8; формирователей прямоугольных импульсов 9, 10 и

11; дифференцирующего элемента 12, пусковой схемы совпадения 13; схемы задержки

5 14 с реле 15 и его контактами 16; счетчика

17 и цепи его сброса 18; схемы запрета 19, концевой схемы совпадения 20; ключа считывания 21 с транзисторами 22, 23 (число аналогичных транзисторов равно числу ячеек

10 счетчика) .

С помощью основной катушки индуктивности 4 резонансный контур грубо настраивается на требуемый диапазон уставок Р,— F>, с помощью дополнительной катушки индук15 тивности 5 — на частоту F>, а с помощью дополнительной катушки индуKTHBHocTH 6— на частоту F>.

С активных сопротивлений 7 и 8 снимают20 ся напряжения Ул, и Up,, сдвинутые относительно входного напряжения U на угол, зависящей от частоты f контролируемого напряжения и уставок F,— F . Напряжения U, Up,, Up, поступают на формирователи им25 пульсов 9, 10 и 11, где преобразуются в прямоугольные импульсы отрицательной полярности, передние фронты которых сдвинуты соответственно сдвигу фаз U, Up и Up,, Прямоугольный импульс, полученный из на30 пряжепия К дифференцируется элементом

404021

12, и преобразуется в короткий импульс, отмечающий начало периодов напряжения U.

При частоте f контролируемого напряжения, превышающей уставку Рь напряжение

U<, отстает по фазе от напряжения И, а напряжение Уя, — от напряжения Уя, . При этом с соответствующим сдвигом по времени поступают па входы пусковой схемы совпадения 13 короткие импульсы с дифференцирующего элемента 12, прямоугольные импульсы длительностью в половину периода с формирователя 10 и постоянный отрицательный потенциал со схемы запрета 19. Из-за неодновременности поступления этих импульсов на выходе схемы 13 импульсы не появляются, и устройство не запускается. Так как напряжение Уя., отстает от напряжения U еще на больший угол, чем Ug„на выходе концевой схемы совпадения 20 импульсы также отсутствуют.

В рассмотренном случае (j)F,)Р ) имеет место режим ожидания.

При снижении частоты j контролируемого напряжения до уставки F> напряжение Ья, совпадает по фазе с напряжением U (при этом напряжение Уя, отстает по фазе от напряжения U, но на меньший, чем в режиме ожидания, угол), в связи с чем короткие импульсы с дифференцирующего элемента 12 и передние фронты прямоугольных импульсов с формирователя 10 одновременно поступают на входы схемы 13. На се выходе с интервалом, равным периоду, появляются короткие импульсы, управляющие работой счетчика 17, триггеры которого поочередно переключаются и открывают транзисторы 22, 23 и др. (но информация с выходов этих транзисторов не считывается до тех пор, пока закрыт ключ считывания 21) .

Кроме того, первый же импульс с выхода схемы 13 запускает схему задержки 14. Реле

15 срабатывает и размыкает контакт 16 в цепи возврата счетчика 17. Реле 15 имеет небольшое замедление на возврат, достаточное для перекрытия пауз между импульсами триггера схемы задержки 14, и работает как фиксатор пуска. Если после пуска устройства частота j повышается относительно уставки Рь импульсы на выходе схемы 13 исчезают, схема задержки 14 возвращается в исходное состояние, с небольшой выдержкой времени замыкаются контакты 16, в результате чего цепь 18 сброса счетчика подает импульс, и счетчик 17 возвращается в исходное положение.

Если после пуска устройства частота / контролируемого напряжения продолжает снижаться, то при j=Fz совпадают по фазе напряжения U и Уя,. Короткий импульс с дифференцирующего элемента 12 и прямоугольный импульс длительностью в половину периода с формирователя 11 одновременно поступают па входы концевой схемы совпадения 20. На ее выходе появляется импульс, который открывает ключ считывания 21, и информация о положении счетчика, считанная с выходов транзисторов 22, 23 и др., поступает во внешнее исполнительное устройство.

5 Количество периодов напряжения U, отсчитанных счетчиком 17 с момента пуска его на уставке F) до остапова па уставке F, является мерой скорости снижения частоты, 3 ro следует из того, что если в процессе снижения частота контролируемого напряжения достигла значения F„a спустя а периодов — значения Р„то средняя длительность периода равна

15 T,р — Оф5 (T + 7,)ф

1 где T> = — — длительность периода при часFi тоте F, 1

20 T>— = - длительность периода при часFg тоте F .

С учетом этого времени снижения частоты от значения F> до F равно

3, = аТ,р = и 0,5(— + — = 0,5п

4 F1 F / FqF

Скорость снижения частоты е ности частот F,— F>, отнесенной

30 снижения от F> до F> i — Fÿ (i — F )F(Fã с i+ Fs равна разко времени

Предмет изобретения

55 Устройство для контроля скорости изменения частоты, содержащее входное согласующее устройство, схему совпадения с тремя входами, электронные ключи, счетчик импульсов, схему задержки и концевую схему

60 совпадения, отлича ощееся тем, что, с целью повышения быстродействия и надежности, счетчик импульсов и схема задержки подключены к схеме совпадения, цепь возврата счет. чика подключена к выходу схемы задержки, 65 выходы счетчика соединены через электронТак как величины F и F заданы заранее, 35 то отсчитанное счетчиком 17 число периодов и характеризует скорость снижения частоты.

Схема запрета 19 предотвращает ложное срабатывание устройства в момент изменения

40 величины контролируемого напряжения (например, при коротком замыкании в контролируемой сети). Возникающий при этом переходный процесс может исказить нормальные фазовые соотношения напряжений U и Ug, 45 и привести к ложному пуску устройства еще до начала процесса снижения частоты. Поэтому в момент изменения величины контролируемого напряжения триггер схемы запрета 19 снимает отрицательный потенциал со

50 входа схемы совпадения 13 и на время переходного процесса схемы 13 бездействует.

404021

Фиг 1,22, Фиг 2

Составитель Б. Коншин

Техред Е, Борисова

Редактор Т. Иванова

Корректор В, Брыксина

Заказ 563/13 Изд. Хе 185 Тираж 755 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министрсв СССР по делам изобретений и открытий

Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5

" ипографпя, пр. Сапунова, 2 пые ключи с концевой схемой совпадения, другой вход которой соединен через дифференцирующий элемент с согласующим устройством.