Логическое реле скольжения генератора Советский патент 1984 года по МПК H02J3/40 

Изобретение относится к.автомати зации энергосистем и предназначено для управления синхронными генерато рами в составе устройств синхрониза ции. Известно логическое реле скольжения генератора, содержащее две импульсно-потенциальные схемы совпа дения, включенные на раздельные вхо ды симметричного триггера, входы обеих схем совпадения соединены с выходами сетевого и генераторного формирователей прямоугольных импуль сов, выход одного из которых подключен к импульсному входу одной из импульсно-потенциальных схем сов падения и управляющему входу второй, а выход второго подключен соответственно к управляющему входу первай импульсгно-потенциальной схемы совпадения и импульсному входу второй. Реле скольжения содержит также реле времени Cl Недостаток указанного устройства состоит в том, что реле имеет значительное постоянное запаздывание, составляющее не менее полупериода частоты скольжения, снижаквдее-его быстродействие. Кроме того возможно ложное срабатывание реле. Наиболее близким к предлагаемому является логическое реле скольжения генератора, содержащее формирователи прямоугольных лмпульсов напряжения сети и напряжения генератора выход одного из которых подключен к импульсному входу одной из импуль но-потенциальных схем совпадения и управляющему входу второй, а выход второго подключен соответственно к управлягацему входу первой импульс но-потенциальной схемы совпадения и импульсному входу второй, реле времени, два преобразователя серии импульсов в постоянный сигнал, логи ческий элемент ИЛИ и одновибратор на выходе Г23. Недостатками известного логическо го реле скольжения генератора явля ются низкое быстродействие, вследствие значительного постоянного ; запаздывания более полупериода час тоты скольжения, а также пониженна надежность срабатывания при наличи ускорения генератора относительно системы и скорости изменения сколь жения, так как при интенсивном изменении величина скольжения может пройти интервал заданной уставки срабатывания реле за промежуток вр мени, меньший полупериода частоты скольжения. Цель изобретения - повышение быстродействия и надежности срабат вания логического реле скольжения. Указанная цель достигается тем, что логическое реле скольжения. содержащее формирователи прямоугольных импульсов с входами для подключения на напряжения одной из фаз генератора и сети соответственно, схемы совпадения, один вход каждой из которых подключен на выход соответствуюцего формирователя прямо- угольных импульсов, и двувходовый логический элемент ИЛИ, снабжено дополнительными формирователями прямоугольных импульсов с входами для подключения на напряжения остальных фаз генератора и сети соответственно, дополнительными схемами совпадения, двумя многовходовыми логическими элементами-ИЛИ, инверторами, двумя JK -триггерами, двумя счетчиками и двумя дешифраторами, каждый из которых выходами соединен с входами, двувходоврго логического элемента ИЛИ и к выходу каждого из которых подключен выход соответствую- щего счетчика, счетный вход каждого из которых соединен с выходом соответствуквдего , JK -триггера, вход установки в состояние О каждого счетчика соединен через соответствующий инвертор с выходом другого t)K -триггера, вход установки в состояние 1 каждого JK -триггера соединен через инвертор с выходом соответствующего многовходового логического элемента ИЛИ, к которому подключен и К-вход соответствующего зк-триггера, тактирующий вход каждого JK-триггера соединен с выходом другого многовходового логического элемента ИЛИ и К-входом другого JK -триггера, каждый вход многовходового логического элемента ИЛИ соединен с выходами соответствующих схем совпадения, причем к первому входу каждой дополнительной схемы совпадения подключен выход соответствующего дополнительного формирователя прямоугольных импульсов, к второму входу каждой из схем совпадения подключен выход формирователя прямоуго льных импульсов другой фазы, а Л -входы триггеров предназначены для подключения к источнику сигнала, соответствунвдего . На фиг. 1 представлена структурная схема логического реле скольжения генератора, например, для трех--фазной системы напряжений; на фиг.2временные диаграммы напряжений на выходах соответствующих элементов. Реле содержит формирователи 1 и 2 прямоугольных импульсов контролируемых напряжений многофазных систем сети и генератора, схемы 3 и 4 совпадения, логические элементы ИЛИ 5-7, инверторы 8-11, JK -триггеры 12 и 13, счетчики 14 и 15, а также дешифраторы 16 и 17.

Выходы формирователей соединены с входами двyвxoдoвыx. схем 3 и 4 совпадения, которые своими выходами подключены к входам многовходовых логических элементов ИЛИ 5 и 6, Выходы элементов 5 и 6 соединены с К-входами и через инверторы 8 и 9 с входами установки в состояние соответственно JK,-триггеров 12 и 13, а также с тактирующими входами JK-триггеров 13 и 12 соответственно. Выходы J/ -триггеров соединены со счетными входгиии счетчиков 14 и 15 и через инверторы 10 и 11 с входами установки в О счетчиков 15 и 1 соответственно. Счетчики своими выходами соединены с дешифраторами 1€ и 17, выходы которых, в свою очередь, соединены с входами двувходового логического элемента ИЛИ 7,

На диаграммах показаны сплсянными линиями преобразования напряжений формирователями 1, сравнение и суммирование их элементами 4 и б, а также напряжения на выходах JK -триггеров 12 и 13. Пунктирными линиями показаны преобразования напряжений формирователями 2, сравнение и суммирование их элементами 3и 5,

Устройство работает следуюцим образом.

Формирователи 1 и 2 формируют прямоугольные импульсы, ширина которых равна полупериоду контролируемых напряжений. На выходе схем совпадения 3 и 4 формируются прямоугольные импульсы, ширина которых зависит от числа фаз контролируемых напряжений, и, например, для трехфазных систем равна 60 эл.град. Логические элементы ИЛИ 5 и б суммируют указан.ные импульсы, количество которых за период контролируемого напряжени.я постоянное и равно удвоенному числу фаз напряжений. JK-триггер 12 устапо 5 навливается в состояние

входу при отсутствии сигнала на выходе логического элемента 5 и изменяет свое состояние при наличии выходного сигнала логического элемента 5 в момент исчезновения выходного сигнала логического элемента б.. Аналогично изменяет свое состояние JK-триггер

13.

1 I

Изменение состояний триггеров фиксируется счетчиками 14 и 15. Поочередно в течение 1/6 ч. периода скольжения (для рассматриваемоого примера трехфазной системы напряже5ний) происходит заполнение счетчиков 14 или 15.

При скольжении генератора относительно сети, большем заданного, счетчики не успевают заполняться до заданной величины и дешифраторы не

0 формируют выходного сигнала.

При скольжении генератора ртносительно сети, меньшем заданного, счетчик il4 или 15 заполняется до заданной величины и дешифраторы 16

5 или 17 через логический элемент 7 формируют сигнал о снижении скольжения ниже заданного.

Скольжение контролируется в рассматриваемом примере шесть раз за

0 период скольжения. Следовательно, предлагаемое устройство позволяет определить заданное скольжение генератора относительно сети за один период скольжения такое число раз,

5 которое равно удвоенному количеству фаз многофазной системы контролируемого напряжения, тем самым обеспечивается его повышенное в сравнении с известными устройствами быстродейст0вие и надежность срабатывания при изменении скольжения.

Устройство может быть реализовано на серийно выпускаемых элементах.

I--LL

. riTz

3L

JL

-El

tTil

mi

JO.

tf/.f rn I- r Г -1 n Г

,MS I f II I II innn

XL

31

JX

rf-

П1

rm

ГГ71

ЛОГИЧЕСКОЕ РЕЛЕ СКОЛЬЖЕНИЯ ГЕНЕРАТОРА, содержащее формирователи прямоугольных импульсов с входами для подключения на напряжения одной из фаз генератора и сети соответственно, схемы совпадения, один вход каждой из которых подключен на выход соответствующего формирователя прямоугольных импульсов, и ,двувходовый логический элемент ИЛИ, о т л и ч аю щ е е «с я тем, что, с целью повышения быстродействия и надежности, оно снабжено дополнительными формирователями прямоугольных импульсов с входами для подключения на напряжения остальных фаз генератора и сети соответственно, дополнительньми схема1«1 совпадения, двумя многовходовыми логическими Элементами ИЛИ, инверторами, двумя Jk -триггерами.. двумя счетчиками и двумя дешифраторами, каждый из которых выходами соединен с входами ,двувходового логического элемента ИЛИ и к входу каждого из которых подключен выход соответствующего счетчика, счетный вход кабгдого из которых-.-соедЯнен с выходом соответствующего JK -триггера, вход установки в состояние О каждого счетчика соединен через соответствующий инвертор с выходом другого JK -триггера, вход установки в состояние Ч каждого JK -триггера, соединен через инвертор с выходом соответствующего многовходового логического элемента ИЛИ, к которому подключен и К-вход i .(Л соответствующего -триггера, тактирующий вход ка/.чЦого JK -триггера соединен с выходом другого многовхо-; дового логического элемента ИЛИ и Квходом другого у. -триггера, кгикдый вход многовходового логического элемента ИЛИ соединен с йыходами соответствующих схем совпадения, причем к первому входу каждой дополнительной схемы совпгшемия подключен ход соответствующего дополиительного 00 фсф шрователя прямоугольных импульсов, к второму входу каждой схемы ел совпадения подключен выход фогинироW вателя прямоугольных импульсов друг Л фазы, а J-входы триггеров . 00 предназначены для подключения к источнику сигнала, соответствующего1