Реле частоты Советский патент 1977 года по МПК H02H3/10 H01H83/20 

ИзобретеНИе относится к устройствам релейной защиты и автоматики энергетических систем, в частности к схемам автоматической частотной разгрузки.

Известное реле частоты по авт. св. N° 498682 содержит формирователь прямоугольных импульсов, соединенный через блок сброса со счетчжком импульсов, задающий Гбнератор, -подключенный к щходу этого счетчнка, ВЫХОД которого через дещифратор соединен с входом выходного триггера, причем выход счетчи.ка через дополнительный дешифратор соединен со вторым входом указанного триггера, вход которого подключен к одному из входов схемы И, второй вход которой соединен с выходом упомянутого формирователя через дополнительный формирователь коротких ИМПуЛЬСОВ.

Данное реле можно реализовать в измеряемом дианазояе частот как реле повыщения частоты, так и реле понижения частоты, уставки срабатывания которых задаются кодом, выставляемым на дешифраторе уставки частоты срабатывания.

Известно требование,, предъявляемое к реле частоты, означающее, что реле повышения частоты не должно возвращаться при повышении частоты от 55 до 70 Гц, а реле понижения частоты не должно возвращаться при понижении частоты от 45 до 30 Гц.

Однако указанные реле не обеспечивают селективной работы при глубоком снижеиш частоты ниже диапазона уставок срабатывания и при повышении частоты выще диапазона уставок Срабатывания без существенного усложнения схемы дещифраторов устазок, счетчика « друлих элементов схемы.

Это обусловлено тем, что в схеме известного реле частоты с целью повышения точности и упрощения схемы реле число разрядов счетчика выбраио из условия заполне тя счетчика за время, равное из1мененню длительности периода в диапазоне регулирования уставок частоты срабатывания реле.

Для обеспечения селективной работы при глубо1ком отклонении частоты от диапазона уставок срабатывания в предлагаемое реле частоты .введены делитель частоты с четырьмя выходами, схемы совпадения и два триггера, причем вход делнтеля частоты соединен с выходом счетчвка импульсов, первый и второй выходы дедителя частоты через первую и вторую схемы совпадения соединенlai с входом первого триггера, второй н третий выходы делнтеля частоты через третью схему совпадения соединены с иервьш входом второго триггера, второй вход которого соединен с четвертЫ:М выходом делитеЛЯ частоты, выходы триггеров соединены с входами выходного триггера реле, выход второго триггеpa соединен с вторым входом зторои схемы совпадения, а входы триггеров, разрешающие .перенос инфар,мации, соединены с выходом формирователя коротких импульсо;з.

Схема .предлагаемого реле частоты ириведена -на фи,г. 1, где 1 - разделительный трансформатор, 2 - формирователь прядюугольных 1импульоов, состоящий из амплитудного ОГраничителя и «уль-органа, 5 - блок формирования импульса сброса счетчика «а «О, 4 - формировате ть коротких импульсов измерения периода частоты сети, 5 - задающий генератор эталонной частоты, 6 - счетчик импульсов, 7 - дешифратор уставки частоты срабатывания, 8 - дешифратор заполнения счетчика, 9 - триггер, 10 - cxeaibi И, // - выходной триггер, 12 - усилитель мощности, 13 - выходное исполнительн ое реле, 14 - делитель частоты, 15, 16, 17 - схемы И, 18, 19 - триггеры.

На вход реле подается .контролируемое напряжение переменного тОКа, iKOTOpoe преобразуется формирователем имлульсов 2 в прямоугольные имлульсы, длительность которых соответствует положительному полуперлоду, а пауза - отрицательному, формирователь 4 Выдает короткие нмпульсы в конце периода, а блок сброса 5 выдает короткий импульс в «ачале периода, разнесенный по времени с импульсом на выходе формирователя 4 па. 10 мксек. Это обеспечивает установку триггеров счетчика 6 на «О только после считывания информации в 1коице периода.

Регулировка частоты срабатывания реле осуществляется дешифратором 7 по состоянию триггеров счетчика в конце периода при данной частоте сети. Дополнительный дешифратор 5 обеспечивает сброс информации с триггера 9 при каждом заполнении счетчика.

Если в .конце периода, ъ .момент появления импульса на выходе формирователя 4 сипнал на выходе триггера 9 равен «1, сиг.нал на выходе схемы И 10 отсутствует, состояние триггера 11 не изменяется, и на его выходе сигнал равен «1.

Если в конце периода с триггера 9 не .последовало сброса информации и сигнал на его выходе равен «О, то при появлении сигнала «О с выхода формирователя 4 появится сигнал на выходе схемы И 10 и состояние триггера /У изменяется. На его выходе появляется сигнал «О, что происходит только при частоте сети, равной или большей частоты срабатывания реле повыщения частоты. В:ключением инверсного выхода триггера // на вход усилителя мощности 2 получается реле понижения частоты.

Выше описана работа схемы -рёле частоты в пределах диа.иазона рбгулиров.ки уставок частоты срабатывания, где изменение длительности периода соответствует за:полнению счетчика. За |Предела.ми указанного диапазона изменение длительности периода будет

больще однократного залолнения счетчика, и схема реле частоты будет неправильно срабатывать.

Для предотвращения неселективной работы реле частоты при частотах, лежащих вне диапазона регул.ировки уставок срабатывания, дополнительно включены делитель 14 частоты, схемы совпадений 15, 16, 17 и два триггера /5, 19. На фиг. 2 приведены диа0граммы напряжений, поясняющие работу данной схемы.

Напряжение 7с., с выхода счетчика в поступает на делитель 14 частоты, содержащий четыре выхода разрядов при диапазоне ре5гулировки уставок срабатывания реле от 45 до 55 Гц. Напряжения на выходе /, 2, 3, 4 разрядов делителя частоты по-казаны на фиг. 2 напряжениями t/i-U соответственно. Напряжения U, f/з подаются на схему сов0падения 16. При этом, :KaiK следует из фиг. 2, совпадение двух «1 будет на входе схемы 16 только при частоте от 45 до 33 Гц. Вне ЭТ0.1ГО диапазона одно из этих .напряжений будет равно «О.

5

Для того, чтобы обеспечить на выходе триггера 19 памяти сигнал и при частоте ниже 33 Гц, сигнал с выхода четвертого выхода делителя частоты U подается на второй вход триггера 19 памяти.

0

При частотах выше 45 Гц сигналы на выходе схемы и чет1вертого выхода дел/ителя 14 не будут вызывать переброса триггера 19. По третьему входу триггер 19 устанавливается при этам в состояние, пр:и котором на его выходе сигнал «1. Выходной сигнал три1ггера 19 подается на цепь установки выходного триггера реле // в состояние «О. Только когда на выходе триггера 19 сигнал «О, то триггер // перебрасывается этим сигнало.м в состояние «О независимо от сигнала на выхо.де схемы 10 и удерживается в этом состоянии до тех пор, пока частота контролируемого напряжения не повысится выше 45 Гц.

Напряжения U, Uz подаются через схему

5 15 на второй вход схемы 17. При частотах .выше 55 Гц на выходе схемы 15 и на выходе триггера 19 сигналы «1, поэтому толыко в это.).м случае на выходе схемы 17 будет сигнал «О, который вызывает переброс триггера 18 па,мяти в состояние, .при котором на

0 его выходе сигнал «О. Этот сигнал поступает на вход выходного триггера // и устанавливает его в состояние, при котором на его выходе сигнал «1. Данный сигнал существует на выходе триггера // до тех пор, пока час5тота (Контролируемого напряжения не снизится ниже 55 Гц.

.Включение выхода триггера 19 на вход схемы совпадения 17 предотвращает появле0ние ложных сигналов на выходе триггера 18 при частотах ниже 45 Гц, когда напряжение на выходе первого разряда делителя частоты равно «О и сигнал на выходе схемы 15 равен «1. В этом режиме сигнал на выходе

5 триггера 19 равен «О, и на выходе схе.мы 17

сигнал «1, который не .перебрасывает триггер 18 из состояния «1 :В состоявие «О.

Таким образом, обеспечивается сохраяение .в сработанном состоянии реле понижения частоты при сниженИИ частоты до 30 Гц, а реле повышения частоты при noiBHrnennn частоты выше 55 Гц.

Одна такая схема обеспечивает селективную работу всех очередей реле частоты, работаюш,их от одного счетчика. В предложенном -рел1е частоты имеются 3 очереди с регули1руемыми уставка МИ частоты срабатывания и 3 очереди с регулируемыми уставками частоты возврата реле.

Аналогично может быть nocTpoeiHa схема обеслечения селективной работы реле частоты, И1меюш,их и другой диапазон уставок частоты -срабатывания.

Формула изобретен и,я Реле частоты по авт. св;ид. № 498682,

Отличаюш,ееся тем, что, с целью обеспечения селективной работы при глубоком отклонении частоты от диапазона уставок срабатывания, введены делитель частоты с четырьмя выходами, схемы совпадения и два триггера, причем вход делителя частоты соединен с выходом счетчика импульсов, первый И второй выходы делителя частоты через пер.Зую и вторую схемы совпадения соединены с входом первого триггера, второй и третий (выхады делителя частоты через третью схему совпадения соединены с (Перзым входом вторОГо триггера, второй вход которого соединен с четвертым выходом делителя частоты, выходы триггеров соединены с входами выходного триггера реле, выход второго триггера соединен с вторым входом второй схемы совпадения, а входы триггеров, разрешаюш,ие перенос информации, соединены с выходом

формирователя коротких импульсов.

М

7 U . ,j /;

„ Г1J гЧ