Реле частоты и скорости ее изменения

ОЮЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ СПУБЛИК 9) 47 20 51) Н ОСУДА О ДЕЛ ИЭОБРЕТ ЕТЕПЬСТВУ.Я.Приедитена Трудового Ктехнический ин и88.8).етельство СССР3/с 10,1974,тельство СССР СТИ ЕЕовательль сов ВЕНКЫЙ КОМИТЕТ СССРИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИД) 1.Авторское свид9 98682, кл. Н 02 Н2. Авторское свидеМ 506095, кл. Н 02 Н 3/00, 1974.3, В,С,ЖйгечСЕ, Н.Е.АгпппЕСоп А.Р 181 Са 1 гаСе-оГ-сЬапде.цпйеггесцепсу. Ве 1 ау 1 ог Рочег БувСешв 1 ЕЕЕ ТгапваеС оп Ром. Йрраг. ап 6 БувС. Чб) РАБ,5, 1977, р.р. 1707 1714.(54)(57)РЕЛЕ ЧАСТОНй И СКОРО ИЗМЕНЕНИЯ, содержащее послед но включенные генератор импу счетчик, первый и второй за)зоминающие элементы, блок вычитания, блок автоматического выбора уставок, компаратор и выходной блок,-преобра-. зователь входного напряжения., блок управления, причем вход блока управления соединен с выходом преобразователя входного напряжения,. выходы блока управления подключены к установочному входу счетчика и управляющим входам первого и второго запоминающих элементов, а вторые входы блока вычитания и компаратора.подсоединены к выходу первого запоминающего элемента, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повьааения точности срабатывания, в него .вве- Е дены последовательно соединенные пороговый орган и усилитель, причем вход порогового органа подключен к выходу блока вычитания, а выходк запрещакщему входу выходного блока,СйИзобретение относится к противоаварийной автоматике энергосистем,С развитием и укрупнением энергосистем возрастают требования к устройствам автоматической частотнойразгрузки. При создании последнихактуальными являются вопросы увели"чения быстродействия и точности из-.мерения частоты и скорости ее изменения. В последнее время широкоеразвитие получила микроэлектронная 10техника цифровой обработки данныхи появилось много разработок с использованием этой техники.Однако у этих .разработок недостаточное быстродействие измерения. 15Причем уменьшение времени действияприводит к увеличению погрешностипри переходных процессах в цепяхнапряжениях контролируемой частоты.Известны реле частоты и датчикскорости изменения частоты, в которых измерение производят в течение4, или 8, или 1 б периодов 113 и 2.Такие неоправданно большие задерж.ки вызваны необходимостью уменьшенияпогрешности измерения при искажениидлительности одного или несколькихпериодов контролируемого напряжения,Так, при коммутациях ЛЭП, возникновении или ликвидации короткого замыкания имеет место скачок фазы напряжения. В последнем случае деформация одного периода напряжения будет достигать (/4. В результате, даже при замере 1 б периодов (время замера составляет более 0,3 с), погрешность по частоте составляет 0,8 Гц. При этом скорость изменения результатов двух последующих замеров не превышает 2,5 Гц/с, что соизмеримо с возможной аварийной скоростью изменения 40 частоты и поэтому не может быть распознано. Таким образом, увеличением числа контролируемых периодов проблему уменьшения погрешности измерения решить нельзя. При этом только силь но увеличивается время действия реле.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является реле частоты и скорости ее изменения, содержащее генератор импульсов, счетчик, два запоминающих элемента, блок автоматического выбора уставок, компаратор, выходной блок, преобразователь входного напряжения и блок управления. В этом релескорость изменения частоты определяется по замеру двух последующих периодов, а о частоте судят по последнему пеуиоду. Быстродействие реле хорошее 3/.,Однако возникают весьма большие погрешности при искажении одного из 60 замеренных периодов.Цель изобретения - повышение точности срабатывания.Поставленная цель достигается тем, что в реле частоты и скорости 65 ее изменения, содержащее последова -тельно включенные генератор импульсов, счетчик, первый и второй запоминающие элементы, блок вычитанияблок автоматического выбора уставок,компаратор и выходной блок, преобра"зователь входного напряжения, блокуправления, причем вход блока управления соединен с выходом преобра"зователя входного напряжения, выходыблока управления подключены к установочному входу счетчика и управляющим входам первого и второго запоминающих элементов, а вторые входыблока вычитания и компаратора подсоединены к выходу первого запоминающе-го элемента, введены последовательно соединенные пороговый орган иусилитель, причем вход пороговогооргана подключен к выходу блокавычитания, а выход усилителя - кзапрещающему входу выходного блока.На чертеже представлена структурная схема реле частоты и скоростиее изменения,Реле содержит генератор 1 импульсов, счетчик 2, запоминающие элементы 3 и 4, блок 5 вычитания, блокб автоматического выбора уставок,компаратор 7, выходной блок 8, преобразователь 9 входного напряжения,блок 10 управления, пороговый орган11 и усилитель 12.Реле частоты и скорости ее изменения работает следующим образом.Преобразователь 9 из входного напряжения измеряемой частоты формирует напряжение прямоугольной формы.При этом частота и переходы черезнуль у этих напряжений совпадают,В начале каждого периода блок 10управления формирует три короткихи сдвинутых по времени импульса.Первый из них переписывает информацию из запоминающего элемента 3 вэлемент 4, второй - информацию счетчика 2 в элемент 3, а третий устанавливает счетчик в нуль и разрешает счет импульсов, поступающих отгенератора на тактовый вход счетчика. В начале следующего периоДаэти действия повторяются. Таким образом, в запоминающем элементе3 содержится информация о длительности последнего периода, а в элементе 4 - о длительности предшествующего периода. На выходе блока 5вычитания имеется в цифровом кодевыраженная разность двух последнихзамеренных периодов или информацияо скорости изменения частоты. В зависимостй от величины этой скоростиблок б автоматического выбора уставок изменяет уставку компаратора 7,который, в свою очередь, сравниваетее с текущим значением частоты с выхода .элемента 3) . При наличии условиясрабатывания на выходе компаратора 71048529 Составитель А.КаретниковРедактор И.Касарда ТехредМ,КостикКорректор А,Тяско Заказ 7941/57 Тираж 703 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д,. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 появляется сигнал, запускающий выходной блок 8.Блок 6 автоматического выбора уставок является ключем, выполняющим операцию демультиплексирования, т.е. к его выходу в эависимоети от кода 5 управляющего сигнала подключается тот или другой вход, В данном случае входами являются элементы набора кодов уставок, а управляет выбором нужного элемента выходной сигнал 10 блока вычитания. Таким образом в зависимости от скорости изменения частоты на один иэ входов компаратора подключается тот или иной код уставки, а компаратор его сравнивает с кодом текущего значения частоты, поданным на другой вход компаратора, В качестве последнего используется элемент сравнения двоичных сигналов. Что касается соотношения частоты и скорости ее изменения, при котором производится отключение, то это отношение выбирается в результате сис темного анализа и может быть различным для разных энергообъединений или районов энергосистем.Если один из эамеренных периодов сильно деформирован, то разностный сигнал на выходе вычитателя 5 превышает уставку порогового органа 11,который, срабатывая через усилитель12, посылает запрещающий сигнал навыходной блок,Таким образом, предлагаемая схема блокировки позволяет построитьреле с замером частоты за один период, сохранив при этом хорошую отстройку от случайных деформаций измеряемого периода. Например, скачокфазы измеряемого напряжения на2 град. воспринимается устройствомкак изменение частоты со скоростью14 Гц/с, что больше возможных аварийных скоростей и может быть распознано пороговым органом 11. Повышение точности реле частоты и скорости ее изменения позволяет оперативнее реагировать на аварийное снижение частоты и уменьшить при этом объем излишних отключений потребителей. Учитывая более точную работу реле в переходных процессах можно ожидать существенное снижение экономического ущерба, причиненного частотными и другими авариями в энергосистемах.