Устройство частотного автоматического повторного включения потребителей Советский патент 1980 года по МПК H02H3/06 

Изобретение относится к электротехнике. Известио устройство для частотного автома тического повторительного включения потреби телей, отключенных очередью автоматической частотной разгрузки, содержащее реле частоты, контакт которого замкнут, если частота в системе выше уставки частотного автоматического повторного включения, реле времени с резистором, конденсатором и пороговым органом; преобразователь частоты в постоянное напряжение для предварительного заряда конденсатора; реле-повторитель частоты с уставко автоматической частотной разгрузки; выходное реле очереди автоматической частотной разгрузки, источник постоянного напряжения. Напряжение на конденсаторе соответствует доле сработавших очередей из числа, имеющих ся в энергосистеме (1). Формируемое временное ускорение на сраба тывание очереди частотного автоматического повторного включения (сокращение Перерыва питания потребителей) ограничено долей сработавших очередей из числа, имеющихся 6 энергосистеме и не учитывает режим введения .резерва генераторной мощностн или восстанов-. ление связи с энергообъединением, сопровождающееся бь1стрым подъемом уровня частоты и возможностью опережающего включения потребителей, отключённых действием автоматической частотной разгрузки. Применение времязадающих органов на RC-элементах вызывает погрешность формируемой временной задержки на срабатывание очереди частотного автоматического повторного включения. Увеличение числа очередей частотного автоматического повторного включения при данной структуре ее осуществления приводит к многоэлементностн устройства, понижению надежности. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее формирователь измерительных импульсов, первь1Й вход которого через согласующий трансформатор соединен с источником сигнала, а второй вход соединен с промежуточным выходом выхош{ого каскада, один вход которого соединен с первым выходом формирователя измерительных импульсов, второй вход соединен с выходом блока управления вы3держкой времени, а третий вход подключен к первому промежуточному выходу блока управления, один вход которого соединен с вторым выходом формирователя измерительных импульсов, второй вход подключен ко входу эталонного генератора, а первый выход соед1Й1ен с третьим входом блока управления, причем выход блока управления соединен с первым входом блока управления вьщержкой времени (21., Недостатком данного устройства является его недостаточная надежность. Цель изобретения - повышение надежности работы устройства.. Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содерзкащее формирователь измери тельных импульсов, первый вход которого через согласующий трансформатор соединен с источником сигаала, а второй вход соединен с прюмежуточным выходом выходного каскад ордн вход которого соединен с первым выходом формирователя измерительных импульсов, второй вход соединен с выходом блока управления вьщержкой времени, а третий вход подключен к первому промежуточному выходу блока упрарления, один вход которог соединен со вторым выходом формирователя измерительных импульсов, второй вход подкл чен ко входу эталонного генератора, а первый выход соединен с третьим входомблока управления, причем выход блока ут1р;авления соединен с первым входом блока управления вьвдержкой времени, введены логический элемент ИЛИ, входы которого соединены с выходами формирователя измерительных импуль сов, а выход подключён ко второму входу блока управления, и блок формирования приращений, состоящий КЗ двух RS-трштеров, сумматора по модулю два, входы которого подключены к выходам упомянутых RS-триггеров, и логического элемента И, выход кото рого соединен со вторым входом блока управления вьвдержкой времени, первый вход пойклйчен к выходу сумматора по модулю д 3 второй вход - ко второму выходу эталонного генератора, причем S-входы упрмянутых RS-триггеров соединены со вторым промежуточным выходом блока управления, R-вход одного из RS-трштеров соединен с третьим промежуто«тым выходом блока управления, а R - вход второго RS-трштера соединен с первым выходом эталонного генератора. Структурная схема устройства приведена на чертеже. Устройство содержит формирователь 1 изм рительных импульсов, состоящий из триггера Шмктга и счетного триггера 3, логический элемент 4 ИЛИ, эталонный генератор 5, состояцдай из кварцевого генератора 6, счетчика 7 импульсов и дещифратора 8, блок управления 9, состоящий из формирователей 10, II импульсов, триггеров запрета 12 и управления 13 и логического элемента 14 И-НЕ блок 15 управления выдержкой времени, состоящий из счетчика 16 импульсов и дещифратора 17, блок 18 формирования приращений, состоящий из RS-триггеров 19, 20, Сумматора 21 по модулю два и логического элемента 22 И, выходной каскад 23, состоящий из блока 27 предотвращения ложных срабатьшаний, логического элемента 25 И, триггера 26, инвертора 27 и геркона 28. Входной сигнал подается через разделительный трансформатор 29, выходной сигнал снимается с выхода 30. Принцип работы устройства заключается в Следующем: При подаче на вход триггера 2 Шмитта напряжения и (. с частотой контролируемой сети на его выходе в каждый полупериод формируются прямоугопьньУсимпульсы U,j, , поступаю- . шле. на вход счетного триггера 3. Последний формирует прямоугольные измерительные импульсы и длительностью, равные периоду напряжения контролируемой сети U. . Логический элемент 4 ИЛИ увеличивает длительность прямоугольных измерительных импульсов и на величину, равную длительности импульсов. U- триггера 2 Шмнтта, исключая внесение погреишостн в результат измерения. Введение логического элемента 4 ИЛИ обеспечивает непрерывное формировайие .импульсов Ug заданной установки частоты запуска дешифратором 8 эталонного генератора 5. Импульсами U/j элемента 4 ИЛИ раэрешается заполнение счетчика 7 импульсов высокочастотными импульсами кварцевого генератора 6 след)аоищми с частотой, например 58, 997 кГц. Уставка по частоте запуска устройства представлена двоичным кодом дещифратора 8, который соответствует определенному количеству, эталонных импульсов, прищедщих на счетчик 7 импульсов за время длительности импульса Уд.. По переднему фронту импульса U, формирователь 10 импульсов устанавливает в Г триггер 12 запрета, разрешая прохождение импульсов JQ через элемент 14 И-НЕ, триггер 13 управления, которьгй разрешает работу счетчика 16 импульсов, триггеры 19 и 20. При частоте йалряжения контролируемой сети i С; ниже частоты запуска t устройства импульсы Ug появляются раньше, чем импульсы и ц формирователя 11 импульсов по заднему фронту измерительных импульсов . При зтом импульсы устанавливают в О через элемент 14 И-НЕ триггер 13 упр ления, который обнуляет счетчик 16 импуЯьсов, триггер 26 выходного, каскада через элемент 14 И-НЕ и элемент 25 И, а триг гер 20, формируя на выходе последнего импульс Проходящие позже jjMnynbCM U формирователя 11 устанавливают в О триггер 12 запрета и триггер 19, на выходе которого формируется импульс . Импульсы и. и и. поступают на сумматор 21 по модулю два, выделяя при этом импульс приращения и , который через элемент 22 И заполняется высокочастотными эталонными им. пульсами кварцевого генератора 6. Однако, находящийся в О триггер 13 управления зап щает заполнение счетчика 16 импульсов. Следовательно, на выходе дещифратора 17 импульс срабатывания не появится я переключени триггера 26 в 1 не произойдет. По окончани импульса и 4 обнуляется счетчик 7 импульсов .По приходу следующего импульса U , т.е. повторения измерительного цикла, устройство работает аналогитао. Выдержка времени на срабатывание не формируется. При повышении частоты напряжения .контро дируемой сети 1с с выще частоты запуска устройства { у(; импульсы U , формирователя 11 по заднему фронту измерительных импульсов Uj появляются раньше, чем импульсы дешифратора 8 на величину, пропорциональную превышению текущего значения частоты енад частотой запуска t усг. этом до прихода импульсов и а импульсами (}щ устанавливаются в (Г триггер 12 запрета, запрещающий импульсом U g сбрасывать в О триггер 13 управлеТУия, триггер 26 и триггер 19, на выходе которого формируются импульсы и Приходящие позже импульсы U g дешифратора 8 устанавливают в О триггер 20, формируя импульсы и , Импульсы и 5 и U oHoступают на вход сумматора 21 по модулю два. На вь1Ходе последнего. формируются импульсы приращения U2.4 , длительность которы пропорциональна превышению текущего значения частоты t с над частотой запуска а динамика изменения длительности импульсов приращения содержит информацию о диншйике изменения частоты контролируемой сети. В течение длительности импульса приращ(5 ния Ui эталонные импульсы кварцевого генератора 6 через элемент 22 И поступают на вход счетчика 16 импульсов. Счетчик 16 накап ливает импульсы Uai приходяш 1е на его .вход после каждого измерительного цикла до достижения заданного числа импульсов, пропор даональнойо временной в щержКе на срабатывание. Однако, время достижения заданного числа импульсов, т.е. формируемая временная вьщержка будет определена динамикой изменения величины превышения текущей частоты t с. над уровнем уставки запуска i .с учетом величины превышенияи знака ее производной на протяжении всего аварийного процесса изменения частоты. Чем больще вели|Чина превышения, чем больше скорость восстановления частоты, тем быстрее будет достигнуто заданное число импульсов счетчика 16 на срабатывание выходного органа. Зависание частоты на каком-то уровне приведет к замедлению формируемого ускорения на срабатьшание, тем более спад уровня частоты в случае возникновения новых возмущений контролируемой системы. По истечении времени, сформированного в зависимости от величины превышения и динамики изменения частоты, на выходе дешифратора 17 появится импульс срабатывания О который устанавливает, в триггер 26, что приводит к срабатыванию геркона 28 через инвертор 27. При одновременном формировании импуль- . са Ug дешифратора 8 и импульса О -( формирователя 11 на выходах триггеров 19 и 20 появляются одновременно импульсы и Ur, равные по длительности. Таким образом, на выходе сумматора 21 по модулю два не формируется импульс приращений Uj и устройство не будет ложно срабатывать. При исчезновении или поййжении напряжения контролируемой сети ниже порога чувствительно триггера 2 Шмитта, последний устанавливается в О. Выход триггера 2 Шмш1га через блок 24 Предотвращения ложных срабатываний блокирует срабатывание геркона 28, устанавливая в О триггер 26 через элемент 25 И и сбрасывает в .О счетный триггер 3, который запрещает дальнейшую работу устройства. Формула изобретения Устройство частотного автоматического овторного включения потребителей, содержащее формирова1еГьЙЗй йт1йШ5Г11Ш Ш1Г ый вход кот6 р6:го ч ё|рё:з Согласующий рансформатор соединен с источником сигнала, второй вход соединен с промежуточным ыходом выходного каскада, один вход котоого соединен с первым выходом формироваеля измерительных импульсов, второй вход оединен с выходом блока управления выдержой времени, а третий вход подключен к ервому промежуточному выходу блока управения, один вход которого соегшнен со вторым

выходом форлйфователя измерительных импульсов, второй вход подключеи ко входу эталонного генератора, а первый выход эталонного генератора соединен с третьим входом блока управления, выход управления соединен с первым входом блока управления вьздержкой времши, отличающ е е с я тем, что, с. целью повышения надежности работы, в него введены логический элемент ИЛИ, входы которого соединены с выходами формирователя измерительных импуЛьсов, а выход логического элемента ИЛИ . подключен ко второму входу блока управления, и блок формирования.приращений, состоящий из двух RS-триггеров, логического элемента И, сумматора по мойулю два, входы которого подключены к выходам упомянутых RS-триггеров, выход сумматора по модулю

два подключен к первому входу логического элемента И, второй вход которого подключен ко второму выходу эталонного генератора, причем S - входы упомянутых RS-триггеров соединень со вторым прЬмежуточщ.1М выходом блока управления, R - вход одного из RS-триггеров соединен с третьим промежуточным выходом блока управления, а R - вход второго RS-триггера соединен с первым выходом эталонного генератора, прш1ем выход логического элемента И соединен со вторым входом блока управления выдержкой времени.

Источники информации, принятые во внимание зкспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 566287, кл. Н 02 Н 3/06. 12.07.76.

2.Известия ВУЗо1в Электромеханика, -1977, N 9, с. 1042.