Устройство для контроля частоты Советский патент 1980 года по МПК G01R23/06 

1

Изобретение относится к устройствампротивоаварийной автоматики энергосистем и может быть использовано в качестве частоточувствительных пусковых органов делительных защит, схем автоматической частотной разгрузки, автоматического ввода резерва и др.

Известны устройства, реагирующие на разность частот контролируемых напряжений, содержащие измерительные каналы с частоточувствительными органами резонансного типа, схему сравнения и исполнительный орган Г1 .

Данные устройства отличаются большим потреблением по цепи переменного контролируемого напряжения, зависимостью уставки срабатывания от уровня контролируемого напряжения. Использование в качестве преобразователей напряжения выпрямительно-резонансных схем обуславливает малую чувствительность и инерционность действия устройства для контроля разности частот. Вследствие настройки резонансных частое

точувствительных органов на фиксированную частоту, диапазон, в котором производится сравнение частот, ограничен.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство для : контроля частоты, содержащее последовательно соединенные пороговый эле- . мент, симметричный триггер, генератор пилообразного напряжения, блок сравнения и исполнительный орган 2.

Однако даш1ое устройство не позво-. ляет измерить разность частот контролируемых напряжений.

Целью изобретения является повышение быстродействия и чувствительности путем обеспечения возможности измерения разности частот контролируемых на- пряжений.

Цель достигается тем, что в устройство для контроля частоты, состоящее из измерительного канала, содержащего генератор пилообразного напряжения, по роговый элемент, выход которого с динеу с входом симметричного триггера, и блок сравнения, выход которого подключен к входу исполнительного органа, введен второй измерительный канал, а в каждый из измерительных каналов введены орган задержки импульса и блок памяти, причем орган задерж15;и импульса включен между пороговым элементом и генератором пилообразного напряжения, к первому входу блока сравнения подключен выход блока памяти, один вход которого соединен с симметричным триггером, второй вход - с выходом генератора пилообразного напряжения, второй вход блока сравнения соединен с выходом симметричного триггера, а третий вход блока сравнения - с выходом генератора пилообразного напряжения другого измерительного канала.

На чертеже изображена функциональная схема устройства для контроля частоты. Поскольку устройство содержит два идентичных измерительных канала, один из них приведен в форме, достаточной для воспроизведения.

Устройство состоит из двух симметричных измерительных каналов, содержащих преобразователи напряжения (ПН) 1 и 2 и блоки сравнения (БС) 3 и 4 с исполнительными органами (ИО) 5 и б. Преобразователи ПН1 и ПН2 включают в себя соответственно пороговые элементы (ПЭ) 7 и 8, органы задержки импуль са (ОЗИ) 9 и 1О, симметричные триггеры (СТ) 11 и 12, генераторы пилообразного напряжения (ГПН) 13 и 14 и блоки памяти (ПБ) 15 и 16. Блоки ПЭ, СТ БП, БС и ИО каждого измерительного канала соединены последовательно. Вход каждого ГПН через ОЗИ подключен к выходу ПЭ, а его выход - к второму входу БП соответствующего измерительного канала. Вторые входы БС соединены с выходами ГПН противоположного канала, а третьи входы БС соединены с. выходами блока СТ соответствующего измерительного канала.

Один из измерительных каналов устройства для контроля частот работает следу- ющим образом. При наличии входных нап ряжений U{ и UfC частотой контролируемых сигналов, дифференцированными импульсами ПЭ 7, следующими через период, контролируемого напряжения Ur , осуществпяется одновременный запуск СТ 11 и ОЗИ 9. Последний на время нахождения его во временно-неустойчивом состоянии обеспечивает заданную -задержку формирования импульса на выходе ГПИ 13. После возвращения ОЗИ 9 в исходное состояние ГПП 13 формирует пилообразный импульс с амплитудой, пропорциональной разности между длительностями периода входного напряжения U г и временем задержки ОЗИ 9. СТ 11 управляет работой блоков БС 3 и БП 15. При наличии на выходе СТ 11 положительного сигнала обеспечивается возможность прохождения импульса, формируемого ГПН 13 в БП 15, и предупреждается работа БС 3. При отрицательной полярности выходного сигнала СТ 11 предупреждается прохождение импульса ГПН 13 в БП 15, разрешается работа БС 3, а при прекращении формирования импульса на выходе ГПН 13, т. е. во время задержки ОЗИ 9, осуществляется сброс информации БП 15 для подготовки его к следующему циклу формирования импульса, несущего информацию о частоте контролируемого напряжения Ur в следующий его период.

Импульсы с БП соответствующего измерительного канала и ГПН противоположного измерительного канала подаются на входы БС, который производит сравнение амплитуд поступающих импульсов, пропорциональных частоте контролируемых напряжений Ur и Ur

Значение разности частот / , при котором, срабатьшает один из ИО, уста- навливается изменением порога срабатывания БС. ИО- 5 срабатьшдет только при превышении амплитуды выходных импульсов ГПН 14 над уровнем сигнала БП 15 на заданную величину, т. е. достижении заданного значения А - ig при ,j, f . Аналогично- работает второй измерительный канал устройства, однако его ИО 6 срабатывает только в случае превышения амплитуды импульсов на выходе ГПН 13 над уровнем сигнала БП 16, т. е. достижении заданного зна-

чения Af - 1,2.-: РИ гТаким образом выявляется источник с более низкой частотой, причем u-f.j может быть не равна

Введение второго измерительного канала с органами задержки импульса и блоками памяти позволяет устройству выполнять функцию контроля разности частот входных напряжений при одновременном выявлении источника с низшей частотой. Орган задержки импульса, повышая крутизну импульсов ГПН увеличивает приращение амплитуды импульсов 5-7 при изменении частоты контролируемых напряжений, что приводит к повышению чувствительности устройства. Предлагаемое устройство позволяет, сократить до минимума время между изменением частоты контролируемых на пряжений и работой исполнительных органов; т. е. получить сигнал о появлении заданной разности частоты за врем не более двух периодов с момента ее возникновения. Высокая чувствительност быстродействие измерения устройством разности частот в широком интервале изменения частоты контролируемь|х напряжений обеспечивают повышенную надёжяость работы схем противоаварийной автоматики энергосистем при его приме нении за счет ускоренной ликвидации аварий, связанных с возникновением разности частот контролируемых напрязке-

Формула изобретения

Устройство для контроля частоты, состоящее из измерительного канала, содержащее генератор пилообразного напряжения, пороговый элемент, выход которого соединен с входом симметричного триггера, и блок сравнения, выход кото-

Источники информации,

25 принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 399О31, кл, Н О2 , 1971.

2.Кайгородов В. П., Нестеров М. В., Поляков В. Е. Полупроводниковые реле

30 частоты. Электрические станции 1976, Мз 6, с. 63-65. О рого подключен к входу исполнительного органа, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и чувствительности путем обеспечения возможности измерения разности частот контролируемых напряжений, в него введен второй измерительный канал, а в каждый из измерительных каналов введены орган задержки импульса и блок памяти, причем орган задержки импульса включен между пороговым элементом и генератором пилообразного напряжения, к первому входу блока сравнения подклюзен выход блока памяти, один вход которого роединен с симметричным триггером, рторой вход - с выходом генератора пи- сообразного напряжения, второй вход блока сравнения соединен с выходом симметричного триггера, а третий вход блока сравнения - с выходом генератора пилообразного напряжения другого измерительного канала.