Реле частоты Советский патент 1984 года по МПК H01H83/00 

Изобретение относится к устройствам релейной защиты и противоаварийной автоматики энергосистем и систем электроснабжения промышленных предприятий в частности реле частоты. Известно реле частоты, выполненное на цифровом принципе, в котором изменение частоты контролируемого напряжения вызывает изменение кода ГП, Недостатками этого реле являются невысокое быстродействие (не менее 80 мс) и сложная схема счетчика. Известно реле частоты, содержащее формирователь прямоугольных импульсов, соединенный через блок сброса со счетчиком импульсов, задающий генератор, подключенный к входу этого счетчика, выходы которого через дешифратор соединены с входом триггера, причем выход счетчика чере дополнительный дешифратор соединен с вторым входом указанного триггера выход которого подключен к одному из входов Схемы И, второй вход которой соединен с выходом упомянутого формирователя через дополнительный формирователь коротких импульсов- C2i. Недостатком указанного реле является сложность измерительной части реле и ее основного органа - счетчика импульсов. Это обусловило услож нение других органов, например органа по регулировке и установке уставок срабатывания, а также потребовало введение ряда дополнительных органов Для задания уставок срабатывания и возврата органа частоты необходимо знать состояние триггеров счетчика при любом значении частоты в измеряв мом диапазоне. Состояние триггеров счетчика с первого по восьмой определяется по числу импульсов в счетчи ке для данной частоты, затем по таблице находятся положения штекеров переключателя. Реле частоты содержит значительное количество элементов логики. Кроме того, указанное реле измеряет длительность счета числа импульсов стабильной частоты в течение периода входного напряжения, что снижает быстродействие реагирующей части. Оно составляет более 20 мс. Целью изобретения является увеличение быстродействия и упрощение схемы. Поставленная цель достигается т.ем, что в реле частоты, содержащем формирователь коротких импульсов, выполненный на импульсном трансформаторе с насьш ающимся магнитопроводом, вторичнйя обмотка которого через разделительные диоды соединена с входами амплитудных ограничителей, счетчик импульсов, задающий генератор, дешифратор, логическую схему И и исполнительный-орган,в формирователь коротких импульсов введены инвертор и элемент ИЛИ, а в качеству счетчика импульсов применен двоично-десятичный счетчик, в схему счета импульсов введен переключатель уставок, причем в формирователе коротких импульсов выход амплитудного ограничителя импульсов отрицательной полярности подключен к входу инвертора, выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ, , второй вход которого подключен к амплитудному ограничителю импульсов положительной полярности, а его выход подключен к общей цепи управления двоично-десятичным счетчиком, другой вход которого через двухпозиционный переключатель подключен к задающему генератору, а выход счетчика подключен к входу девшфратора, выкоя которого через переключатель уставок подключен к входу элемента И, .выход которого через элемент задержки подключен к исполнительному органу. На фиг. 1 приведена блок-схема реле/ на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу его отдельных органов. Схема реле содержит формирователь 1 короткий импульсов, выполненный на импульсном трансформаторе 2 с сердечником из материала с прямоугольной петлей гистерезиса (ППГ), вторичная обмотка которой через разделительные диоды соединена с входа о1 амплитудных ограничителей 3 и 4 входных импульсов, инверторе импульсов 5 и логическом элементе ИЛИ 6, счетчик 7, де1шфратор 8, переключатель 9 уставок, логическую схему И 10, элемент . 11 задержки,исполнительный орган 12, задакж) генератор 13, двухпозиционный переключатель 14. При подаче контролируемого напряжения 1|$ч на вход реле на вторичной обмотке импульсного трансформат о. ра появятся короткие импульсы чвре-, дующейся полярности Uj с периодом следования, равным периоду этого напряжения (фиг. 2). Эти импульсы поступают на входы амплитудных огра-ничителей,3 и 4, где импульсы обеих полярностей раздельно ограничиваются по амплитуде. Кроме того, отрицатель ные импульсы с помощью инвертора-5 меняют полярность на положительную. Затем импульсы с выходов ограничителя 3 и инвертора 5 поступают на вход /логического элемента ИЛИ 6, на выходе которого импульсы Ue следуют с удвоенной частотой относительно входного напряжения. Это позволяет использовать в качестве измерительного интервала полупериод контроли-- . руемого напряжения, что повышает быстродействие.реле в два раза. Далее импульсы поступают на общую цепь управления разрядами двоичнодесятичного счетчика 7, на счетный вход которого одновременно подаются импульсы с основного выхода задающего генератора 13. В момент прихода первого входного импульса разряды счетчика импульсов по входам управления устанавливаются в нулевое положение. Временный интер вал заполняется импульсами от задающего генератора.. При нормальном значении частоты с приходом второго входного импульса запись в счетчике сбрасывается и цикл работы повторяется, т.е. с приходом каждого входного импульса разряды счетчика устанавливаются в нулевое полсикение. Импульсы Ug , сосчитанные в двоичио-десятичном коде 1,2,4,8 и преобразованные деши Фатсфом в десятичный код О,1,2,...,9, подаются на вход логической схемы 10. Переключатель уставок 9, представляющий в общем случае, набор многопозиционных переключателей, служит для задания диапазона уставок реле. Если число нмпульсов из выходе , счетчика не превышает установленного уставки по чувствительноспределати, то на входе логической схемы И присутствует только импульс, определяемый уставкой, и поэтому на выходе ее сигнал отсутствует. При понижении частоты контролируемого напряжения интервал между входными импульсами возрастает и счетчик фиксирует большее число импульсов. При частоте, равной или большей уставки, заданной переключателем 9, импульсы появляются на обоих входах логической схемы 10. На выход) присутствует импульс U .С цепью отстойки реле от переходных процессов на входе исполнительного органа включен элемент задержки 11 с регулируемой вьщержкой времени 20-100 мс. Управляющий сигнал (} на входе исполнительного органа появится только по истечении заданной вьщержки. В исполнителы ом органе предусмотрено два режима работы; самобло- кировки и самовозврата при восстановлении частоты. В реле частоты имеется возможность проверки работоспособности и настройки схемы без отключения от сети. Для этого вход счетчика подключается с помощью переключателя 14 к дополнительному выходу задающего генератора. Это приводит к переполнению счетчика, что аналогично, превывюнию уставки. Выходное реле срабатывает, сигнализируя об исправности устройства. Предлагаемое реле частоты обладает более простой схемой измерения частоты, регулировки и задания уставки срабатывания и имеет повышенное быстродействие.

РЕЛЕ ЧАСТОТЫ, содержащее формирователь коротких импульсов, выполненный на импульсном трансформа торе с насыщающимся магнитопроводом, вторичная обмотка которого через разделительные диоды соединена с входами амплитудных ограничителей,счетчик импульсов, задающий генератор, дешиф{ атор, логическую схему И и исполнительный орган, отличающееся тем, что, с целью увеличения быстродействия и упрощения схемы, в формирователь коротких им- . пульсов введены инвертор и элемент ШШ, а в качестве счетчика импульсов применен двоично-десятичный счетчик, в схему счета импульсов введен переключатель уставок, причем в формирователе коротких импульсов выход амплитудного ограничителя импульсов отрицательной полярности подключен к входу инвертора, выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ, второй вход которого подключен S к амплитудному ограничителю импульсов положительной полярности, а его выход подключен к общей цепи управления двоично-десятичным счетчиком, другой вход которого через двухпозиционный переключатель подключен к задающему генератору, а выход счетчика подключен к входу дешифратора, выход которого через переключатель уставок подключен к входу элемента И, 4 выход которого через элемент задержО ки подключен к исполнительному орэо гану .

ГП.A..,.I.J.t.. I-.f -i, f f-u - iifr-lr

с

l

h

I- Ic

Г

h- C h t

h E

W

: :s

xl

r