Устройство частотного автоматического повторного включения потребителей

(54) УСТРОЙСТВО ЧАСТОТНОГО АВТОМАТИЧЕСКОГО ПОВТОРНОГО ВКЛЮЧЕНИЯ ПОТРЕБИТЕЛЕЙе Изобретение относится к электротехнике, аименно к устройствам противоаварийной автоматики энергосистем и ответственных потребителей, и предназначено для измерения частоты переменного тока.По основному авт.св. В 748624 известно устройство частотного автоматического повторно"о включения потр бителей (ЧАПВ), содержащее формирователь измерительных импульсов, пер вый вход которого через согласующий . трансформатор соединен с источником сигнала а второй вход соединен с промежуточным выходом выходного каскада, один вход которого соединен с . первым выходом формирователя измерительных импульсов, второй вход соединен с выходом блока управления выдерж кой времени, а третий вход подключен к первому промежуточному выходу блока управления, один вход которого со- . единен со вторым выходом формирователя измерительных импульсов, второй" т-о, В.М. Прийменко и А В.Левшой 2вход подключен ко входу эталонного ге нератора, а первый выход эталонного генератора соединен с третьим входом блока управления, причем выход блока управления соединен с первым Входом ф блока управления выдержкой времени,выходы формирователя измерительных импульсов соединены с входами логического элемента ИЛИ, выход которого подключен ко второму входу блока уп- О равления, и блок формирования приращений, состоящий из двух Ю-триггеров, логического элемента И, сумматора по модулю два, входы которого подключены к выходам В 5-триггеров, 1 ф выход сумматора по модулю два подклю. чен к первому входу логического элемента И, второй вход которого подключен ко второму выходу эталонного генератора, причем 5-входы к 5-триггеров соединены со вторым промежуточным выходом блока управления, й-вход одного из й 5-триггеров соединен с третьим промежуточным выходом блока ун20 3 8609равления, Й-вход второго ЙБ-триггерасоединен с первым выходом эталонногогенератора, причем выход логическогоэлемента И соединен со вторым входомблока управления выдержкой времени,Однако устройство не позволяетобеспечить автоматическое включениепотребителей с заданной селективностью по степени их ответственности.Цель изобретения - обеспечение 1 Оселективного автоматического включения потребителей по степени их ответственности,.Указанная цель достигается тем,1что в устройство дополнительно введены выходные цепочки, каждая из которых состоит из последовательно соединенных Й 5-триггера, инвертора и исполнительного элемента, причем Й-входы Ы-триггеров каждой цепочки объединены и подсоединены ко второмупромежуточному выходу. выходного каскада, а 5"входы Й 5-триггеров каждойцепочки подсоединены к соответствующим выходам блока управления выдержкой времени.На чертеже изображена функциональная схема предлагаемого устройства.Устройство содержит формирователь,1измерительных импульсов (ФИИ), состо 30ящий из последовательно соединенныхтриггера Шмитта 2 и счетного тригге.ра 3; логический элемент ИЛИ 4; эталонный генератор (ЭГ) 5, состоящий изпоследовательно соединенных кварцованного генератора 6, счетчика 7 импульсов и дешифратора 8; блок 9 управления (БУ), состоящий из формирователей коротких импульсов по переднемуфронту 10 и заднему фронту 11, триггеров запрета 12 и управления 13, эле - 40мента,И-НЕ 14; блок 15 управления вы"держкой времени (БУВВ), состоящий изсчетчика 16 импульсов и дешифратора 17; блок 18 формирования приращения (БФП), состоящий из Й 5-тригге1 юв 19 и 20, сумматора 21 по модулюдва, схемы И 22; выходной каскад(ВК) 23, выполненный на последовательно соединенных схеме 24 предотвращения ложных срабатываний при исчезновенин входного напряжения, элемента И .25, Р 5-триггера 26 исполнительного органа, инвертора 27 и исполнительного элемента 28; параллельныевыходные цепочки селективного автоматического включения потребителей,каждая из которых состоит из последо..вательно соединенных элементов: Р 54 4триггера 29, инвертора 30 исполнительного элемента 3 и последней выходной цепочки, состоящей из элементов, аналогичных первой цепочкеЙ 5-триггера 32, инвертора 33 и исполнительного элемента 34.Контролируемое. напряжение на устройство подается через входной разделительный трансформатор 35, а: управляющее воздействие на включение осуществляется исполнительными элементами 28,31, 34.Устройство работает следующим образом.. При подаче на вход ФИИ 1 напряже"ния с частотой контролируемой сети. навыходе триггера Шмитта 2 формируютсяпрямоугольные импульсы но длительности равные половине периода, а навыходе счетного триггера 3 - прямоугольные импульсы по длительностиравные периоду напряжения контролируемой сети. Элемент ИЛИ 4 увеличивает длительность импульсов счетноготриггера 3 на величину, равную длительности импульсов триггера Шмитта 2, исключая внесение погрешностив результат. измерения.В течение длительности импульсаэлемента ИЛИ 4 счетчик 7 импульсовЭГ 5 заполняется импульсами генератора 6, Уставка по частоте запускаустройства устанавливается в двоичномкоде на дешифраторе 8, который соответствует определенному количествуэталонных импульсов, пришедших насчетчик 7 во время существования импульса элемента ИЛИ 4, разрешающегоработу счетчика 7,По переднему фронту импульса элемента ИЛИ 4 формирователь 10 устанавливает. в "1" : триггер запрета 12БУ 9, разрешая прохождение импульсов. дешифратора 8 чере элемент И-НЕ 14;триггер 13 управления, который разрешает работу счетчика 16 БУВВ: 15:Ф-триггеры 19 и 20 БФП 18. При частоте. напряжения контролируемой сети ниже частоты запуска устройства импульсы дешифратора 8 появляются раньше, чем импульсы формирователя 11 БУ 9 по заднему фронту измерительных импульсов счетного триггера 3. При этом импульсы дешифратора устанавливают в "0" через элемент И-НЕ 14 Й 5-триггер управления БУ 9, который сбрасывает в "0": счетчик 6 импульсов, Й 5-триггеры выходных пфдинамике изменения частоты контролируемо." сети.В течение существования импульсаприращения сумматора 21 по модулю дваимпульсы генератора 6 через элементИ 22 БФП 8 поступают на вход счетчика 16 БУВВ 15. Последний в данном режиме обеспечивает подсчет числа импульсов за каждый измерительный цикл,дозированный импульсом приращения сумматора 21 по модулю два с момента превышения текущего значения частоты запуска устройства,Значение выдержек времени на срабатывание исполнительных элемено 28,31 и 34 выходных цепочек устанавливается.на дешийраторе 17 в двоичных кодах, каждый из которых соответствуетопределенному числу импульсов генератора 5, накопленных на последовательном счетчике 16 с момента достиженияуставки запуска устройства и при дозированном поступлении указанных импульсов через БФП 18. Таким образом,имеем дискретный ряд возрастающихпо величине заданных чисел импульсов счетчика 16, последовательное достижение которых контролируется дешифратором 17 с выдачей соответствующихимпульсов включения на определенныеЙ 8-триггерй 26, 29 и 32 в заданной,последовательности. Если указаннаяпоследовательность соответствует убываюшей степени ответственности потребителей, включаемых соответствующимивыходными цепочками, получаем строгоселективную последовательность включения вначале наиболее ответственных,а затем по убывающей степени ответственности потребителей. При этом, время достижения заданного числа иМпульсов на счетчике 16, .т.е. формируемаявыдержка времени изменяется в зависимости от величины превышения текущей частоты над уровнеч уставки запуска с учетом величины и знака скорости ее восстановления за счет дозировкипоступления импульсов на БУВВ 15При исчезновении входного контролируемого напряжения триггер Шмитта 2ФИИ 1 устанавливается в "0". Выходнойсигнал триггера Шмитта через схему 24предотвращения ложных срабатыванииВК 23 обнуляет триггеры 26, 29 и 32и препятствует ложному срабатываниюисполнительных органов 28, 3 и 34.Одновременно сигнал с выхода триггера Шмитта 2 сбрасывает в "0" счетный 5 8601 почек 26, 29 и 32 через элемент И-НЕ 14 и элемент И 25, а также В 5-триггер 20 БФП 18. Импульсы, сформированные Ю-триггерами 19 и 20 одновременно поступают на сумматор 21 по модулю два, выделяя при этом импульс длительностью, пропорциональной величине превышения текущего значения частоты над уровнем запуска устройства, который через схему И 22 разрешает прохожде ние импульсов генератора 5 на счетный вход счетчика 16 импульсов. Однако, опрокинутый опережающим имлульсоы дешифратора 8, триггер 13 управления БУ. 9 эалрещает в этом случае заполне ние счетчика 1 б импульсов БУВВ 15.Вследствие этого, иа выходе дешифратора 17 импульсы включения появиться не могут и триггеры исполнительных элементов 26, 29 и 32 останутся 20 в состоянии логического О". По окончании импульса элемента ИЗБ 4 счетчик 7 ЭГ 5 сбрасывается в "О" Таким ,образом, по окончании текущего измерительного импульса ФИИ 1 схема уст ройства подготовлена к следующему измерительному циклу, т.е. поступлению следующего измерительного импульсасчетного триггера 3.30Приповышении частоты напряжения .контролируемой сети выще частоты запуска устройства импульсы формирователя 11 по заднему фронту измерительных импульсов счетного трнггера 13 55 появляются раньше., чем импульсы дешифратора 8 на величину, пропорциональную превышению текущего значения частоты над частотой запуска устройства. При этом до прихода импульсов 40 дешифратора 8 импульсами формирователя 1.1 устанавливаются в "0":-триггер 12 запрета, запрещающий импульсам дешифратора 8 сбрасывать вО", триг-. гер 13 управления БУ 9, триггеры ис полиительных органов 26, 29, 32 и ЙЬ-триггер 19. Приходящие позже импульсы дешифратора 8 устанавливают в "О" 11-триггер 20. Импульсы КЬ-триггеров 19 и 20 одновременно поступают 50 на сумматор 21 по модулю два. На выходе последнего формируются импульсы приращения, длительность которых пропорциональна превышению текущего значения частоты над частотой запус ка устройства, а динамика изменения длительности импульсов сумматора 21 по модулю два содержит информацию о7 86019триггер 3, который блокирует дальнейшую работу устройства.Предлагаемое устройство позволяет.наиболее простым способом в минимальном числе дополнительно включаемыхэлементов получить необходимое числоочередей ЧАЛВ, соответствующее числувведенных цепочек, исключить в каждойцепочке операции измерения частотыи формирования выдержки времени,Операции при введении необходимого числавыходных цепочек и соединении их указанным способом являются общими длявсех выходных цепочек,Это позволяет отказаться от введе" 15ния целого ряда дополнительных измерительных блоков (ЭГ, БФП, БУВВ) и,",вследствие этого, к исключению взаимного влияния на селективность включения потребителей погрешностей иэмерения частоты и формирования выдержкивремени. Этим достигается повышениеточности и надежности работы устройст.ва при любых заданных величинах ступеней селективности по частоте и вре" 25мени между очередями устройства. Очередность срабатывания устройства исполнительных органов 28, 3 и 34 ненарушится даже в случае увеличенияпо какой-либо причине погрешности измерения частоты эталонных генераторов,Наиболее эффективно применение предлагаемого устройства в схемах ЧАПВэнергетических систем, получакщих значительную часть электрической энергии Ззизвне по связям с энергообъединениеми имеющих в своем составе преимущест.1венное число высококатегорийных потребителей электроэнергии. Нри этом эффективно сокращается перерыв питания 40потребителей, отключенных действиемавтоматической частотной разгрузки иобеспечивается гарантированная последовательность их включения, поскольку время на включение каждого потребителя формируется в зависимости от динамики еосстановления частоты, а селективность работы обеспечивается соединением выходных цепочек предлагаемым способом.Таким образом. получаем самонастраивающуюся структуру ЧАПВ, обеспечивающую включение потребителей в заданной последовательности по степени их ответственности, что способствует повьппению надежности работы энергосистемы и ответственных потребителей при ликвидации аварийных режимов, связанных с возникновением дефицитов активной мощности.Формула изобретенияУстройство частотного автоматического повторного включения потребителей по авт,св. В 748624, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения селективного автоматического включения потребителей по степени их ответственности, дополнительно введены выходные цепочки, каждая из которых состоит из последовательно соединенных Й 5-триггера, инвертора и исполнительного элемента, причем Й-входы К 5-триггеров каждой цепочки объединены и подсоединены ко второму промежуточному выходу выходного кас" када а 3-входы й 5-триггеров каждой цепочкиподсоединены к соответствующим выходам блока управления выдержкой времени.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1; Авторское свидетельство СССР У 748624, кл, Н 02 Н 3/06, 19.05.78./32. Тир ВНИИПИ Государс по делам из 113035 Москвад Фили ППП Иаг. Ужгород, у ен Сос Редактор В. Матюхина Тем