Устройство для формирования командного сигнала на включение в энергоагрегате Советский патент 1984 года по МПК H02P9/08 

Изобретение относится к энергетике, а именно к управлению режимом работы энергоагрегата Известны устройства формирования включающего сигнала блока установок включающие связанный с валом энерго агрегата тахогенератор и реле напря жения, которое срабатывает при достижении уровня выходного напряжения этого генератора величины, соответствующей заданному значению частоты вращения гидрогенератора ti Недостатком указанных устройств является низкая точность срабатывания блока уставок.. Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее импульсный преобразователь частоты вращения, подключенный к счетному входу суммирующего регистра, к обнуляняцему входу которого подсоединен выход таймера, и командный узел связанный с выходом регистра посредством дешифратора f2J. Недостатком известного устройств является ВОЗМОЖНОСТЬ совершенно не.допустимого в условиях эксплуатации энергоагрегата ложного срабатывания блока ycTaSoKl при выходе из строя таймера и при перебоях в питании. Цель изобретения - повышение надежности путем исключения ложной его работы при выходе из строя таймера и перебоях в питании. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для формирова ния командного сигнала на включение в энергоатрегате, содержащее импульсный преобразователь частоты вращения, подключенный к счетному входу суммирующего регистра, к обнулякяцему входу которого подсоединен выход таймера, и командный узел, связанный с выходами регистра посредством дешифратора, введены первый 6JriOK памяти с установочной и обнуляющей цепями, второй блок памяти с установочной и тактирующей цепями и прямым и инверсным выходам двухвходовой оператор и,блок задерж ки подачи питания, причем ваход дешифратора подключенК входу устаног вочной цепи первого блока памяти, выход которого (Соединен с входом установочной цепи второго блока памяти, прямой выход которого соединен с управляквдей цепью командного узла, а инверсный выход подключен к одному из входов оператора И, выход которого подключен к входу обнуляияцей цепи первого блока па мяти, выход таймера дополнительно подключён к другому входу оператора Инк выходу тактирующей цепи второ го блока памяти, причем блок задерж ки подачи питания подключен между командным узлом и шйной питания, а .его время задержки выбрано большим длительности измерительного цикла. Так как при таком выполнении устройства после включения питания командный узел будет одновременно блокирован и в случае подачи .на его вход управляющего сигнала, соответствующего установочному значению частоты вращения, а выход из строя таймера не приведет к выработке ложной команды, то тем самым предотвращается его ложная работа в этих условиях. Если устройство предназначается для работы в условиях повышенныхэлектромагнитных помех, то в его командный узел вводится дополнительная контактная система, а обнуляющий вход первого блока памяти выполняется по схеме 2 ИЛИ, причем один из входов этой схемы подключен к дополнительной кон тактной системе по схеме его блокировки после срабатывания командного узла, Поскольку при блокировке входных цепей устройства его элементы цифровой логики под воздействием помех не изменяют своего состояния, то тем самым повышается надежность его работы, а происходящее при этом обесточивание входных цепей командного узла не. только снижает потребление электроэнергии. Повышая тем самым его экономичность, но и дает возможность в командном узле поляризованные реле с триггерной характеристикой, в обмотки которых не допускается длительная подача электрического тока. , На чертеже приведена схема уйтройства, выполненная применительно к работе в блоке уставок, системы задания режима работы гидроагрегата. На валу 1 гидроагрегата закреплена модулирукяаая емкость датчика 2, система электродов 3, датчик 2 конструктивно сопряжен с импульсным преобразователем 4 частоты вращения (в качестве такого преобразователя особенно эффективно работают автогенераторные преобразователи, подключаемые к вторичной аппаратуре через узкополосый частотный селектор) выход импульсного преобразователя 4 связан со счетным входом С суммирующего регистра 5, причем вход R этого регистра связан с выходом таймера 6, периодически генерирующе го импульсы, обнуляющие этот регистр, кодовые выходы которого связаны с тремя входами (четвертый свободен) выполняющего роль дешифратора инверсного коньюнктора 7, выход которого подключен к входу S RS -триггера 8, являющимся первым блоком памяти, вход R которого является обнуляющей цепью, .причем выход Q этого триггера связан с установочным входом S счетного триг гера 9, являющегося вторым блоком памяти Выход Q триггера 9 нагружен на поляризованное реле 10, явля ющееся командным уэлрм и подключенное к источнику питания через управ ляемый цепью 11 задержки контактор 12, образующий совместно с цепью,11 задержки блок задержки подачи питани.я. Одновременно вход R триггера 8 выполненный по схеме 2 НЕ-ИЛИ, через диод 13 соединен с входом Е коньюн1 тора 7 и с нормально разомкнутьм контактом 14 реле 10/причем сопряженный с ним якорь заземлен, а также с выходом двухходового оператора И 15, один из входов кото рого связан с выходом Q триггера .9 а другой с выходом таймера 6 и счет ьым, являкяцимся тактирующей цепью второго блока памяти, входом С триг гера 9, Светодиод 16, подключенный через резистор 17.к Контакту 14 реле 10, служит для сигнализации , срабатывания блрка уставки, , а кнопка 18 - для возврата контактов реле 10 в исходное состояние,Диод 19 является защитньфч. При пуске агрегата начинается пр цесс периодической модуляции, емкост датчика 2, в результате чего на вых де преобразователя 4 генерируются и пульсы, частота которых пропорциональна скорости вращения агрегата. Эти импульсы поступают на счетный , вход С регистра 5, изменяя состояние его кодовых выходов. Придостижении скоростью вращения агрегата значения, соответствующего прохождению на вход С регистра 5 за врем между импульсами, генерируемыми таймером 6, заданного числа импуль сов, на кодовых выходах этрго регистра- установится уровень логиЧес кой единицы, что в данном случае будет означать колирование превышения скорости вращения агрегата . заданного уставочного значения.Поскольку задействованные входы конъюнктора 7 связаны с вышеупомянутыми кодовыми выходами регистра 5, то на выходе этого конъюнктора уста навливается уровень лС,в связи с чем на выходе Q-триггера 8 устанавл вается уровень „l ,в результате чего осуществляется запоминание достиже кода регистра, соответствующего кода регистра, соответствукядего установочной скорости. Поскольку при запоминании установочного кода .регистра на выходе„Q триггера 8 уст ьавливается уровень ,1 , то на входе «У триггера 9, являющимся входной цепью командного узла, также этот уровень, в связи с чем триггер получает возможность тактироваться по входу С импульсами, генерируемьвли таймером 6, при поступлении которых триггер 9 меняет свое состояние, т.е.. , на его выходе О, устанавливается уровень О, в связи с чем реле 10 срабатывает, его контактная система 14 блокирует вход Е конъюнктора 7 и один из входовR триггера 8 на нулевую шину, в силу чего на выходе этого конъюнктора устанавливается постоянный уровень l, а на входе S триггера 9 уровень.о, в связи с чем прекращается подача тока в обмотку реле 10, но его контакты сохраняют (и в случае авэрийнрго снятия питающего напряжения) предыдущее положение, которое может быть изменено, например, при нажатии кнопки 18 замыкания (обычно этот замыкатель управляется специальной схемой возврата устройства в исходное положение). Наиболее неблагоприятным в эксплуатационнс отношении.является случай, когда при остановленном агрегате после подачи {после перебоя) питания на устройство на выходе Q триггера 8 устанавливается уровень l , а на таком же выходе триггера 9 уровень в известных схемах это приводит к тому, что, независимо от режима работы агрегата, команд|НЫй узел, роль которого играет реле 110, срабатывает, что может быть причиной тяжелейшей аварии всей энергосистемы, особенно если данное реле работает в системе технологической автоматики сверхмощных гидроагрегатов, поскольку при ложном отключении гидроагр1егата может произойти потеря устойчивости энергосистемы целого региона. В предлагаемом устройстве возможность возникновения подобной аварии исключается, поскольку при снятии питания контактор 12 размыкается, а при подаче питания включение этого контактора происходит с задержкой,определяемой настройкой блока 11 задержки,- чем обеспечивается блокировка исполнительного органа устройства и тем самым исключается изменение его состояния, независимо от состояния цифровых элементов устройства, питание на которые поступает одновременно с его подачей.Таким образом, даже при установке на выходе Q триггера 9 уровня 0 (здесь напомним, что при включении питания элементы цифровой логики, в частности триггеры, устанавливаются в произвольном состоянии), срабатывания реле 10 не происходит. Поскольку при этом на выходе Q триг-гера 9 устанавливаетсяуровень 1 то тем самым оператор И 15 подготавливается к передаче сигнала с выхода таймера вход fij триггера 8/ в результате чего на выходе Q это го триггера устанавливается (или подтверждается) уровень ,0, этим аннулируется результат запоминания устанойочного кода, а командная цепь (в данном случае второй блок памяти) на триггере 9 заблокирована, поскольку выход О триггера 8 соединен с входом S триггера 9, что предопределяет уровень gl на вьйоде О. триггера 9 и блокировку jcoHt roHKTOpa 7, после чего блок 11 задержки выдает команду на вклхочение контактора 12, чем осуществляется подача напряжения на обмотку реле 10 и тем самым деблокирование командного узла.

В дальнейшем при росте частоты вращения до значения, соответствующего заданной кодовой комбинации регистра 5, на выходе конъюнктор 7 устанавливается уровен ,0 , сягнализирующий о генерации регистром 5 установочного кода, после чего на выходе Q триггера 8 устанавливается уровень ,il и, следовательно триггер 9 получает возможность тактироваться по счетному входу С, после поступления от таймера б тактирующего импульса на выходе Q триггера 9 устанавливается уровень ,0, в результате чего срабатывает реле 10, контактная система 14 которого замыкается, заблокировав тем самым по входу Еконъюнктора 7 и установив на выходе U т)иггера 8 уровень , следовательно, на

выходе Q триггера 9 уровень , l, тей самым результаты тактирования аннулируются, входные цепи устройства блокируются, что обеспечивает ему повьиенную помехоустойчивость, а ббмотка реле 10 при этом обесточивается, в силу чего повьшается эконс ичность устройства по потреблени электроэнергии, уд учшается его тепловой режим, и, следовательно,надежность, а также обеспечивается возможность применения релейных переключателей с триггерной характеристикой, не допускающих длительног протекания тока по их обмоткам.

Таким образом/ предлагаемое устройство в условиях перебоев питающего напряжения не приведет к ложным срабатываниям реле независимо от того, в каком состоянии окажутся элементы его цифровой логики в возобновления подачи питающего напряжения, что в эксплуатационных условиях ГЭС, особенно мощных, имеет исключительно решающее значение, предотвращая тяжелые аварии в энергосистеме в целом, не говоря уж об обеспечении поддержания нормальной работы каждого

агрегата в отдельности,

f. .

Кроме того, не произойдет ложного срабатывания реле и при выходе из строя таймера, поскольку, несмотря на вьфаботку регистром 5 всех кодовых комбинаций, не произойдет тактирования второго блока памяти, необходимого для выработки командного сигнала.

18 М

И43

а Q

/

ФН

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ КСЖАНДНОГО СИГНАЛА НА ВКЛЮЧЕНИЕ В ЭНЕРГОАГРЕГАТЕ, содержащее импульсный преобразователь частоты вращения подклкгченный к счетному входу суммирующего регистра, к обнуляющему входу которого подсоединен выход таймера, и командный узел, связанный с выходами регистра посредством де- . шифратора, о т л и ч а ю щ ё е с я тем, что, с целью повышения надежности путем предотвращения его ложной работы при выходе из строя таймера и при-прдаче на него питания, в него введены первый блок памяти с установочной и обнуляющей цепями, второй блок памяти с установочной и тактирующей цепями и прямым и- инверсным выходами, двухвходовой оператор И, а также блок задержки подачи питания, причем выход дешифратора подключен к входу установочной цепи первого блока памяти, выход которого соединен с входом установочной цппй второго блока памяти, прямой выход которого соединен с управляющей цепью командного узла, аинверсный выход подключен к одному из входов оператора И, выход которого подключен к обнуляющему входу первого блока памяти, выход таймера дополнительно подключен.к другому входу оператора .И и к выходу тактирующей цепи второго блока памяти, причем блок задержки подачи питания подключен между командным узлом и шиной питания, а его время задержки выбрано большим СО длительности измерительного цикла. 2. Устройство по П.1, отличающееся, тем, что, с целью повыйения его помехоустойчивости и экономичности по питанию, командный узел снабжен контактной системой, а О|бнуляющий вход первого блока памяти выполнен по схеме 35 СГ 2 ИЛИ, причем один из входов этой схемы подключен к контактной системё по сх.&ле его блокировки после срабатывания командного узла.

L

Г ..4 ..JS..64 г {