Реле скорости изменения частоты Советский патент 1976 года по МПК H02H3/00 H01H83/22 

(54) РЕЛЕ СКОРОСТИ ИЗМЕНЕНИЯ ЧАСТОТЫ

Изобретение относится ,к электротехнике, а именно к устройствам противоаварийной автоматики энергетических систем, и предназначено для иЗМерения скорости изменения частоты переменного тока в энергосистеме.

Аналогами предлагаемого реле являются реле ускорения для энергетических систем, разработанные в США (Roemish W. R., Clemans iC. L., Loyd L. W., Schleif F. R. «An acceleration relay for power systems SEEE Trans Power Apparatus and systems. 1971,90, № 3 p. 1150-1154) и устройства по а(Вт. св. № 311359 и № 300923.

Прототи.пом предлагаемого реле можно считать схему получения лервой производной частоты ло aiBT. св. № 311359.

Известны реле скорости изменения частоты, содержащие формирователь имлульсов с частотой сети и две цепи формирования НМпульсов, причем первая цепь состоит из последовательно включенной схемы, вырабатывающей импульс установки счетчика на нуль, генератора эталонной частоты и счетчика импульсов, а вторая цель - пз схемы, вырабатывающей имлульс измерения текущего значения частоты, на выход обеих цепей включены последовательно схемы совпадения, триггера и цифро-аналоговый преобразователь измерепия текущего значения частоты, дифференциальный усилитель, пороговый элемент и реагирующий орган.

Однако схемы таких реле весьма сложны, они характеризуются низкой надежностью, недостаточной чувствительностью и не обеспечивают необходимой точности.

Предлагаемое реле отличается от известных тем, i4TO для повышения чувствительности и точности к выходу схемы формирователя импульсов дополнительно включены последовательно делитель частоты и схема, вырабатывающая Импульс измерения предществующего значения частоты, выход которой соединен со входом схемы, вырабатывающей имлульс измерения режущего значения частоты, а между выходами триггеров памяти текущего значения частоты и вторым входом дифференциального усилитеиТя дополнительно .включены последовательно схемы совпаде0ний, триггера ламяти и цифро-аналоговый лреобразователь измерения предществующего значения частоты, причем выход схемы, вырабатывающей имлульс измерения предществующего значения частоты соединен со вторыми входами схем совпадений, .подключенным ко входа;м триггеров 1памяти предществующего значения частоты.

Иа фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемого реле скорости изменения частоты; на фиг. 2 - временная диаграмма работы реле.

Блок-сх&ма реле состоит из формирователя / имгкульсов с частотой сети, делителя 2 частоты, схемы 3, вырабатывающей импульс установки на иуль счетчика имлульсов, схемы 4, вырабатывающей имиульс измерения предществующего зиачения частоты, схемы 5, вырабатывающей имлульс измерения текущего значения частоты, генератора 6 эталонной частоты, счетчика 7 имлульсов, схем 8, 9 совпадений, триггеров 10, 11 ламяти, цифро-аналогозого иреобразователя 12 измерения лредщес-пвующего значения ча|стоты, цифро-аналогового преобразователя 13 измерения текущего значения частоты, дифференциального усилителя 14, порогового элемента 15 с регулируемым уровнем срабатывания, реагирующезо органа 16.

Входное напряжение, изменяющееся с частотой сети, подается на вход формирователя 1, на выходе которого получаются импульсы, длительностью соответствующие одному пэ.;упериоду, показанные на фиг. 2, налрял еНИ6М Ui- Напряжение с выхода формирователя подается на делитель частоты 2, на выходе которого частота входных имиульсоз понижается В п раз (где п - коэффициент деления). На фиг. 2 выходное напряжение делителя представлено напряжением U. В конце периода выходного напряжения делителя частоты 2 схемами 4 и 5 формируются короткие импульсы иЗмерення нредществующего и текущего значения частоты.

iB конце нериода выходного напряжения формирователя / схемой 3 вырабатывается короткий имлульс /о установки счетчика импульсов на нуль. Временное положение импульса /о выбрано таким, чтобы этот импульс следовал по времени лосле импульса измерения текущего значения частоты /,. с задержкой на 20 Л1кс. Импульс /о каждый период подается на счетчик 7, устанавливая его каждый раз в нулевое ноложение. Таким образом, счетчик в конце лериода содержит информацию о периоде напряжения. Импульс измерения предществующего зиачения частоты /п подается на схемы совпадений 8, на другие входы схем 8 поступает сигнал с выхода триггеров памяти, в которых хранится информация о лредществующем значении частоты. Таким образом, в момент времени п переносится информация о предщест-вующем значении частоты (периода). В момент времени t информация о текущем значении частоты со счетчика импульсов лереносится с помощью схем совладения 9 в триггеры 11

П Л1ЯТИ.

Из фиг. 2 следует, что текущее и нредществующее значения частоты разнесены по времени на число периодов частоты, соответствующие коэффициенту деления делителя 2 частоты, чем ловыщается чувствительность реле при малых скоростях изменения частоты.

Информация с триггеров 10, 11 намяти переносится в цифро-аналоговые преобразователи 12, 13, где она преобразуется в постоянное напряжение, пропорциональное текущеМу И предществующему значениям частоты. Разность этих дапряжений двух цифро-аналоговых Преобразователей выявляется дифференциальным усилителем 14.

Таким образом, на выходе дифференциального усилителя получается сигнал, пропорциональный приращению частоты за п периодов входного напряжения с учетом знака данного приращения, который с онределеаг„ ным приближением является сигналом, пропорциональным скорости изменения частоты. Этот сигнал подается на вход порогового элемента 15 с регулируемьш уровнем срабатывания, на котором устанавливается устазка

Q но скорости изменения частоты. На выходе элемента 15 включен реагирующий орган 16.

Предлагаемая схема обеспечивает получение нескольких уставок по скорости, включением параллельно на выход дифференщ:ального усилителя 14 нескольких элементов 15 и реагирующих органов 16.

Формула изобретения

Реле скорости изменения частоты, содержащее формирователь имлульсов с частотой сети и две цени формирования импульсов, причем первая цапь состоит из последовательио включенной схемы, вырабатывающей импулыс усталовки счетчика на нуль, генератора эталонной частоты и счетчика импульсов, а вторая цепь - из схемы, вырабатывающей имлульс измерения текущего значения частоты, на выход обеих цепей включены последовательно схемы совпадения, триггера памяти и цифро-аналоговый преобразователь измерения текущего значения частоты, дифференциальный усилитель, пороговый элемент и реагнрующий орган, отличающееся тем, что, с целью повыщения чувствительности и точности, к выходу схемы формирователя импульсов дополнительно включены последовательно делитель частоты и схема, вырабатывающаЯ импульс измерения предществующего значения частоты, выход которой соединен со входом схемы, вырабатываюш,ей импульс измерения текущего значения частоты, а между выхода ми триггеров

памяти текущего значения частоты и вторым входом диф ференциального усилителя дополнительно включены последовательно схемы совпадений, триггера ламяти и цифро-аналоговый преобразователь нзмерения предществующего значения частоты, причем выход схемы, вырабатывающей импульс измерения лредществующего зпачекия частоты соединен со вторыми .входами схем совпадений, подключенными ко входам триггеров памяти

предшествующего значения частоты.

f

J

4 i M j I

Г--1f

i

г

LIir

I n

I

)

-; I i / - ; S i i

I

J