Способ замера промышленной частоты и устройство для его реализации

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1) НО Н 472 ь- ов нем, ния ла, ния ния ейый автво ми ьно- тосцг з 1 п 1 д ого,за лу ю- ют ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ САНИЕ ИЗ(71) Рижский орлена Трулового Кра го Знамени политехнический институт(56) 1. Гуров Н. С., Чувычин В. Н. Устройства автоматической частотной разгрузки. ЛатНИИНТИ, Рига, 1978.2. Арр 1 ес( Р 1 отес 11 че Кеарпд, Юе 1 ацге Еес 1 г 1 с Сог рога(1 оп, Хеъ7, 07101, 21.6-21.8. 3. Розенблюм Ф. М. Измерительные ор. ганы противоаварийной автоматики энергосистем. М., Энергоиздат, 1981.(54) СПОСОБ ЗАМЕРА ПРОМЫШЛЕННОй ЧАСТОТЫ И УСТРОЛСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ.(57) 1. Способ замера промышленной частоты путем преобразования каждого положительного перехода через нуль напряжения,ЯО 1076979 А измеряемои частоты в управляюцние импу сы, счета колццес тва тактовых импуль между двумя управлякщими импульса сравнения этого количества со значен уставки и в случае превышения значе уставки формирования выходного сигна отличающийся тем, цто, с целью повыше точности путем отстройки от возмуще вхолцого сигнала ц повышения быстрол ствия, дополнительно преобразуют кажд отрицательный переход через нуль в упр ляющие сигналы, полсццтывакт количес тактовых импульсов межлу управляющи импульсамц положительного и отрицател го перехода через нуль ц количество так вых импульсов между уцравляющимц и пульсами отринательцого и следующего ним положительного перехода через ну сравнивают подсчитанные значения меж собой и в случае превышения разности п считанных значений цал допустимой погре ностью блокируют формирование выход го сигнала, в противном случае разреша формирование выходцого сигнала.1076979 35 40 45 50 55 2. Устройство для замера промышленной частоты, содержащее индикатор положительного перехода через нуль, счетчик, компаратор, имеющий дополнительный вход сигнала уставки, генератор тактовых импульсов и выходной орган, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно дополнительно снабжено индикатором отрицательного перехода через нуль, логическим элементом ИЛИ, дополнительным счетчиком, элементом памяти, дополнительным компаратором и логическим элементом И, причем входы обоих индика. торов перехода через нуль соединены параллельно, выход индикатора положительного перехода через нуль подсоединен к управляющему входу счетчика и к одному входу логического элемента ИЛИ, а выход индикатора отрицательного перехода через нуль подсоединен к второму входу логического элемента ИЛИ, выход логического элемента ИЛИ подсоединен к управляющему входу дополнительного счетчика, выход генератора тактовых импульсов подсоединен к 1Изобретение относится к противоаварийной автоматике энергосистем и может быть использовано, например в качестве измерительного органа частоты устройств автоматической частотной разгрузки.Известны способы замера промышленной частоты, на основе которых построены реле частоты и измерительные органы устройств автоматической частотной разгрузки 1 и 2,Наиболее близким к предлагаемому является реле частоты, реализующее способ, по которому напряжение измеряемой частоты подают через полосовой фильтр на индикатор перехода через нуль, создающий управлявшие импульсы для каждого положительного перехода через нуль. Первый импульс определяет начало периода синусоиды и служит для начала счета тактовых импульсов счетчиком. Во время следуюгцего перехода через нуль, сигнализируюшего об окончании периода, проверяют количество тактовых импульсов в счетчике. Количество импульсов сравнивают в блоке сравнения с уставкой и в случае превышения значения уставки формируют выходной сигнал, Для отстройки от возмущений сигнала измеряемой частоты, например, из-эа изменения фазы сигнала, срабатывание разрешают только в случае, когда факт снижения частоты ниже уставки фиксируют в течение входам счетчика и дополнительного счетчи ка, выход счетчика через компаратор соединен с одним входом логического элемента И, а выход дополнительного счетчика соединен с первым входом дополнительного компаратора и с элементом памяти, выход которого подсоединен к второму входу дополнительного компаратора, выход которого подключен к второму входу логического элемента И, выход логического элемента Й соединен с выходным органом, третий вход дополнительного компаратора является входом сигнала уставки блокировки, причем дополнительный компаратор содержит им. пульсный сумматор и второй компаратор, входы импульсного сумматора являются первым и вторым входами дополнительного компаратора, выход импульсного сумматора соединен с входом второго компаратора, другой вход которого является третьим входом дополнительного компауатора, а выход второго компаратора является выходом дополнительного компаратора. трех последовательных периодов напряжения измеряемой частоты 31,Указанный способ обладает, во-первых, недостаточным быстродействием. Принци пиально время срабатывания больше трех периодов напряжения измеряемой частотьь Во-вторых, имеется погрешность срабатывания при возмущении сигнала измеряемой частоты. Так, при нормальной частоте в системе появление апериодической составляющей в измеряемом сигнале, вызванной переходнь 1- ми процессами как в самой энергосистеме, так и во вторичных цепях реле частоты, реализующего способа, увеличивает длительность периода сигнала, что воспринимается как снижение частоты и приводит к погрешности ее замера, Существуют и другие виды возмущений, приводящие к подобным погрешностям,Цель изобретения - повышение точнос. ти путем отстройки от возмущения входного сигнала и повышение быстродействия.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу замера промышленной час. таты путем преобразования каждого положительного перехода через нуль напряжения измеряемой частоты в управляющие импульсы, счета количества тактовых импульсов между двумя управляющими импульсами, сравнения этого количества со значением уставки и в случае превышения значения уставки формирования выходного сигнала, дс 10769955 полнительно преобразуют каждый отри. цательный переход через нуль в управляющие сигналы, подсчитывают количество тактовых импульсов между управляющими импульсами положительного и отрицательно го перехода через нуль и количество тактовых импульсов между управляющими импульсами отрицательного и следующего за ним положительного перехода через нуль, сравнивают подсчитанные значения между собой и в случае превышения разности подсчитанных значений над допустимой погрешностью блокируют формирование выходного сигнала, в противном случае разрешают формирование выходного сигнала. Устройство для реализации способа, состоящее из последовательно соединенных индикатора положительного перехода через нуль, счетчика, компаратора, а также генератора тактовых импульсов и выхолного органа, дополнительно снабжено индикатором отрицательного перехода через нуль, логическим элементом ИЛИ, дополнительным счетчиком, элементом памяти лополцительным компаратором и логическим элементом И, причем входы обоих индикаторов перехода через нуль соединены параллельно, выход индикатора положительного перехода через нуль подсоединен к управляющему входу счетчика и одному входу логического элемента ИЛИ, а выход индикатора отрицательного перехода через нуль подсоединен к второму входу логического элемента ИЛИ, выход логического элемента ИЛИ подсоединен к управляющему входу дополнительного счетчика, выход генератора тактовых импульсов подсоединен к входам счетчика и дополнительного счетчика, выход счетчика через компаратор соединен с одним входом логического элемента И, а выход дополнительного счетчика соединен с первым входом дополнительного компаратора и с элементом памяти, выход которого подсоединен к второму входу дополнительного компаратора, выход которого подключен к второму входу логического элемента И, выход логического элемента И соединен с выходным органом, третий вход дополнительного компаратора является входом сигнала уставки блокировки, причем дополнительный компаратор содержит импульсный сумматор и второй компаратор, входы импульсного сумматора являются первым и вторым входами дополнительного компаратора, выход импульсного сумматора соединен с входом второго компаратора, другой вход которого является третьим входом дополнительного компаратора, а выход второго компаратора является выходом дополнительного компаратора,Устройство содержит индикатор 1 поло. жительного перехода через нуль, индикатор 2 отрицательного перехода через нуль, генератор 3 тактовых импульсов, счетчик 4,15 20 25 30 логический элемент ИЛИ 5, дополнительный счетчик 6, компаратор 7, элемент 8 памяти, дополнительный компаратор 9, логический элемент И О и выхолной орган 1.Устройство работает слелуюгцим образом, Напряжение измеряемой частоты подается ца вхол индикатора 1 положительного перехода через нуль. В момент положитель. ного перехода через нуль с выхода индикатораполается управляющий импульс на счетчик 4 и начинается счет тактовых импульсов, поступающих от генератора 3 тактовых импульсов. При поступлении следующего управляющего импульса с выхода индикатора 1 счет импульса в счетчике 4 прекращается, подсчитанное количество тактовых импульсов в компараторе 7 сравнивается с уставкой и при превьппеции этого значения величины уставки, что свидетельствует о снижении частоты ниже уставки, с выхода компаратора подается отключаюгций сигнал на один вход логического элемента И 1 О. После этого начинается, звый счет импульсов квантования. Таким образом. за. мер частоты производится путем замера количества импульсов квантования, укладывающихся в одном периоле напряжения измеряемой частоты. Входное напряжение подается также на вход индикатора отрицательного перехола через нуль 2, вылающего управляюгций сигнал в момент отрицательного перехода через нуль напряжения контролируемой частоты. Управляющие сигналы с выходов инликаторов 1 и 2 подаются ца входы логического элемента ИЛИ 5. Таким образом, ца управляющий вход лополцительцого счетчика 6 подаются импульсы в момент положительного и отрицательного переходов через нуль напряжения контролируемой частоты. В до,- полнительном счетчике 6 подсчитывается количество импульсов квантования, уклалывающихся в полупериоле напряжения измеряемой частоты. Подсчитанное за олин цолупериод количество импульсов запоминается в элементе памяти. В лополнительном компараторе 9 сравнивается количество импуль. сов квантования в двух последующих полу- периодах напряжения измеряемой частоты.В случае нормального снижения частоты на входе, при отсутствии возмущений, длительность обоих пол упериодов изменяется одинаково и их разцость или равна нулю, или очень мала. При появлении апериодической составляющей в напряжении измеряемой частоты один полупериод удлиняется, а длительность лругого уменьшается. В этом случае разность количества импульсов квантования в двух полупериолах превышает уставку блокировки и с выхода дополнительного компаратора 9 поступает блокирующий сигнал на один из входов логического элемента И 10. Замер частоты и срабатывания выходного органа 1 блокируется ца время пе. реходного процесса в системе. Лцалогичнс 1107 б 979 Составитель Е, Пантелькии Техред И. Верес Корректор А Зимокосов Тираж 683 Г 1 одписиое ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и оз крытий 113035, Москва, Ж - 35, Раущская набд. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4Редактор А. ВласенкоЗаказ 761/49 работает устройство и при других видах возмущений щ 1. входе, например, при скачкообразном изменении фазы входного напряжения,Практически, в частотных авариях в энергосистеме отсутствует наложение про. цесса снижения частоты и. возмущения.Использование предлагаемо 1 о 1 а способа позволяет повысить точность замера промышленной частоты в устройствах частотной автоматики энергосистем, исключив погрешности замера частоты при наличии раз. личного рода возмущений на входе измерительного органа.В данном случае достаточно просто отличается возмущение в напряжении измеряемой частоты от факта снижения частоты в процессе частотной аварии.Подобный способ отстройки, например, от апериодической составляющей, может быть использован не только в устройствах частотной автоматики, но и в ряде других устройств релейной защиты и автоматики, где не требуется срабатывание при наличии апериодической составляющей.