Цифровой пусковой орган релейной защиты Советский патент 1981 года по МПК H02H3/10 

Настоящее изобретение относится к области релейной защиты объектов электрических систем и станций и может найти применение при разработке и построении пусковых органов ре лейной защиты на базе цифровой микроэлектронной техники. Известен цифровой пусковой орган вырабатывакяций управляющий сигнал при повышении амплитуды синусоидаль ного сигнала выше заданного уровня и состоящий из аналого-цифрового преобразователя и суммирующего счет чика импульсов tl Недостатком известного устройств является низкое быстродействие. Ука занный недостаток обусловлен тем, что в известном устройстве использу ется суммирующий счетчик импульсов. Известен, также цифровой пусковой орган, содержащий цифровой блок памяти, аналого-цифровой преобразователь, блок управления и блок сравнения. Функционирование устройства основано на анализе приращения элек рической величины, возникающем при коротком замыкании, по отношению к преяшествуюцей повреждению величине 2.. Недостатком известного устройства является необходим ть . использования ; блока памяти больш эй емкости. Указанный недостаток обусловлен тем, что для его работы необходимо хранение ряда дискретных значений тока (напряжения) за половину периода. Цель изобретения - уменьшение «лкости цифрового блока памяти. Поставленнс1я цель достигается тем, что в и&вестный цифровой пуско вой орган релейной защиты, содержащий цифровой блок памяти, аналогоцифровой преобразователь, выход которого подключен к Общему входу блока сравнения, и блок управления, подключенный входом ко входу указанного аналого-цифрового преобразователя, введены четыре ключа, а цифровой блок памяти выполнен в виде реверсивного стека, причем выход аналогоцифрового преобразователя подключен соответственно через первый и второй ключ к прямому и обратному входУ реверсивного стека, обратный и прямой выходы которого подключены соответственно через третий и четвертый ключ к суммирующему и вычитающему входу блока сравнения, управляющие входы, первого и четвертого ключей подключены к прямому выходу блока управле ния, а управляющие входы второго и третьего ключей - к инверсному выход блока управления. Кроме того, блок управления сост ит из последовательно соединенных нуль-индикатора, одновибратора и логического элемента НЕ причем вы ход одновибратора является прямым выходом блока управления, а выход логического элемента НЕ - его инвер ным выходом. При этом блок сравнения состоит из последовательно соединенных сумматора с суммирующим, вычитающим и общим и порогового органа. При том в качестве ключей исполь зованы логические элементы и. На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг. 2 его временная диаграмма работы (точ ка К соответствует мрменту изменения режима работы объекта, которы должен быть выявлен данным устройством) . Контролируемый параметр Ug5((t) постоянно подведен к аналого-цифровому преобразователю (АЦП) 1 и к блоку управления 2. Выход аналогоцифрового преобразователя 1 подключен ко входам первого и второго клю чей 3 и 4. Выходы ключей 3 и 4 подключены соответственно к обратному и прямому входам реверсивного стека 5. Прямой и обратный выходы реверсивного стека 5 подключены соответственно ко входам третьего и четвертого ключей б и 7. Выходы ключей б и 7 и( Ацп)1 подключены ко входам блока сравнения 8, состоящег из последовательно соединенных сумматора 9 и порогового органа 10, причем выходы ключей 6 и 7 подключе ны соответственно к суммирующему и вычитающему входу сумматора 9, а выход АПП 1 - на общий вход суммато ра 9. Управляющие входы ключей 3 и подключены к инверсному выходу блок управления 2, а ключей 4 и 6 - к прямому выходу блока управления 2. 1Влок управления 2 состоит из нульиндикатора 11, одновибратора 12 и логического элемента НЕ 13. В статическом режиме работы защи щаемого объекта устройство функционирует . следующим образом. После прохождения контролируемог параметра Ug, (t) через нуль нуль-ин дикахор 11 вырабатывает кратковреме ный (1мпульсный сигнал, который возбуждает одновибратор 12. Одновибратор 12 вырабатывает сигнал а (фиг.2), длительность которого равн четверти периода следования контролируемого параметра. Сигнал а поступает на управляющие входы ключей 4 И 6 и открывает их, э;1ектронные ключи 3 и 7 закрыты. АЦП 1 производит аналого-цифровое преобразование ков тролируемого параметра в цифровые коды, которые поступают на общий вход сумматора 9 и через ключ 4 на прямой вход реверсивнох-о стека 5 и за четверть периода запоминаются в нем. После истечения четверти периода сигнал а исчезает, на логическом элементе НЕ 13 появляется сигнал а, который открывает ключи 3 и 7, Ключи 4 и б закрыты. Дискретные значения контролируемого параметра от АЦП 1 через ключ 3 поступают на обратный вход реверсивного стека 5 и запоминаются в нем, при этом на прямом выходе реверсивного стека 5 появляются ранее запомненные дискретные значения контролируемого параметра, которые через ключ 7 поступают на вычитающий вход сумматора 9, Таким образом, в сумматоре 9 в течение четвертей периода, следующих за прохождением контролируемого параметра через нулевое значение, производится сложение текущего значенияконтролируемого параметра с ранее запомненными дискретными значениями контролируемого параметра, а в течение последующих четвертей периода - вычитание. Результат сложения (вычитания) сумматора 9 с помощью порогового органа 10 сравнивается с уставкой. Так как в статическом режиме работы защищаемого объекта текущие значения контролируемого параметра, поступающие от АЦП 1, примерно равны соответствующим ранее запомненным дискретным значениям контролируемого параметра, то выходной сигнал устройства отсутствует, В динамическом режиме работы защищаемого объекта все блоки устройства функционируют как и в статическом режиме работы защищаемого объекта. В этом режиме текущие значения контролируемого параметра, поступающие от АЦП 1, не равны соответствующим ранее запомненным сигналам, в результате их анализа блок сравнения 8 выдает управляющий сигнал, свидетельствующий о внезапном изменении работы объекта (фиг.2). Устройство сохраняет работоспособность и при изменениях режима работы защищаемого объекта без апериодической составляющей в контролируемом параметре и при появлении последнего, если он отсутствовал. Использование устройства в сравнении с известными обеспечивает создание пусковых органов релейной защиты объектов электрических систем и станций с запоминающим блоком меньщей в д .а раза емкости, а также позволяет создать системы защиты объектов, как комплекса задач автоматизированных систем управления технологическими процессами.

Формула изобретения

1, Цифровой пусковой орган релейной защиты, содержащий цифровой блок памяти, аналого-цифровой преобразователь, выход которого подключен к общему входу блока сравнения, и блок управления, подключенный входом ко входу указанного аналого-цифрового преобразователя, отличающийс я тем, что, с целью уменьшения емкости цифрового блока памяти, введены четыре ключа, а цифровой блок памяти выполнен в виде реверсивного стека, причем выход аналого-цифрового преобразователя подключен соответственно через первый и второй ключ к прямому и обратному входу реверсивного стека., обратный и прямой выходы которого подключены соответственно через третий и четвертый ключ к суммирующему и вычитающему входу бло ка сравнения, управляющие входы первого и четвертого ключей подключены к прямому выходу блока управления, а управляющие входы второго и третьего ключей - к инверсному выходу блока управления.

2. Устройство ПОП.1, отличающееся тем, что блок управления состоит из последовательно

соединенных нуль-индикатора, одновибратора и логического элемента НЕ причем выход одновибратора является прямым выходом блока управления, а выход логического элемента №Е - егс инверсным выходом.

3,Устройство ПОП.1, отличающееся тем, что блок сравнения состоит из последовательно соединенных сукматора с суммирукяцим, вычитакяцим и общим входом и порогового органа.

4.Устройство ПОП.1, отличающееся тем, что в качестве ключей использованы логические элеYI

менты И.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Дорогунцев В.Г. и Овчаренко И элементы автоматических устройств энергосистем. М., Энергия, 1979,

с. 444, рис. 11-5.

2.Гельфанд Я,С. и Зисман Л.С. Использование быстродействующих ЭВМ для выполнения функций релейной защиты. Тезисы доклада-на Всесоюзном н.-т. совещании по релейной защите и автоматике энергосистем. М., г. Истра, 1975, с. 172-179.