Устройство для формирования командного сигнала на включение в энергоагрегате

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ КСЖАНДНОГО СИГНАЛА НА ВКЛЮЧЕНИЕ В ЭНЕРГОАГРЕГАТЕ, содержащее импульсный преобразователь частоты вращения подклкгченный к счетному входу суммирующего регистра, к обнуляющему входу которого подсоединен выход таймера, и командный узел, связанный с выходами регистра посредством де- . шифратора, о т л и ч а ю щ ё е с я тем, что, с целью повышения надежности путем предотвращения его ложной работы при выходе из строя таймера и при-прдаче на него питания, в него введены первый блок памяти с установочной и обнуляющей цепями, второй блок памяти с установочной и тактирующей цепями и прямым иинверсным выходами, двухвходовой оператор И, а также блок задержки подачи питания, причем выход дешифратора подключен к входу установочной цепи первого блока памяти, выход которого соединен с входом установочной цппй второго блока памяти, прямой выход которого соединен с управляющей цепью командного узла, аинверсный выход подключен к одному из входов оператора И, выход которого подключен к обнуляющему входу первого блока памяти, выход таймера дополнительно подключен.к другому входу оператора .И и к выходу тактирующей цепи второго блока памяти, причем блок задержки подачи питания подключен между командным узлом и шиной питания, а его время задержки выбрано большим СО длительности измерительного цикла. 2. Устройство по П.1, отличающееся , тем, что, с целью повыйения его помехоустойчивости и экономичности по питанию, командный узел снабжен контактной системой, а О|бнуляющий вход первого блока памяти выполнен по схеме 35 СГ 2 ИЛИ, причем один из входов этой схемы подключен к контактной системё по сх.&ле его блокировки после срабатывания командного узла.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

09) (10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3287429/24-07 (22) 15 ° 05. 81 (46) 07. 01.,84 ° Бюл. В 1 (72) Ю,М. Романенко (53) 621. 313 ° 322.064 (088 8) (56) 1. Пивоваров В. A. Проектирование и расчет систем регулирования гидротурбины, ГЭИ, М °, 1973, с,112.

2. Авторское свидетельство СССР

9 901609, кл, Г 03 В 15/22, 1980. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ КОМАНДНОГО СИГНАЛА HA ВКЛЮЧЕНИЕ

В ЭНЕРГОАГРЕГАТЕ, содержащее импульс ный: преобразователь частоты вращения подключенный к счетному входу суммирующего регистра, к обнуляющему входу которого йодсоединен выход таймера, и командный узел, связанный с выходами .регистра посредством дешифратора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности путем предотвращения его ложной работы при выходе иэ строя таймера и при-подаче на него питания, в него введены первый блок памяти с установочной и обнуляющей цепями, второй блок памяти с установочной и тактирующей цепями и прямым и инверсным выходами, двухвходовой оператор И, а также блок задержки подачи питания, причем выход дешифратора подключен к входу установочной цепи первого блока памяти, выход которого соединен с входом установочной цепи второго блока памяти, прямой выход которого соединен с управляющей цепью командного узла, а инверсный выход подключен к одному из входов оператора И, выход которого подключен к обнуляющему входу первого блока памяти, выход таймера дополнительно подключен к другому входу оператора И и к выходу тактирующей цепи второго блока памяти, причем блок задержки подачи питания подключен между командным узлом и шиной питания, а его Е

Ф время задержки выбрано ббльшим . длительности измерительного цикла.

2. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я . тем, -что, с целью повыаения его помехоустойчивости и экономичности по питанию, командный узел снабжен контактной смстемой, а обнуляющий вход первого блока памяти выполнен по схеме

2 ИЛИ, причем один из входов этой схемы подключен к контактной системе по схеме его блокировки после срабатывания командного узла.

1066021

Изобретение относится к энергетике, а именно к управлению режимом работы энергоагрегата, Известны устройства формирования включающего сигнала блока установок, включающие связанный с валом энергоагрегата тахогенератор и реле напряжения, которое срабатывает при достижении уровня выходного напряжения этого генератора величины, соответствующей заданному значению частоты вращения гидрогенератора 11.

Недостатком указанных устройств является низкая точность срабатывания блок а уставок.. 15

Наиболее близ к им к предлагаемому является устройство, содержащее импульсный преобразователь частоты вращения, подключенный к счетному входу суммирующего регистра, к обнуляющему входу которого подсоединен выход таймера, и командный узел, связанный с выходом регистра посредством дешифратора C2$.

Недостатком известного устройства является возможность совершенно не.донустимого в условиях эксплуатации энергоагрегата ложного срабатывания блока уставок:. при выходе из строя таймера и при перебоях в питании.

Цель изобретения — повышение надежности путем исключения ложной его работы при выходе из строя таймера и перебоях в питании.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для формирова- 35 ния командного сигнала на включение в энергоагрегате, содержащее импульсный преобразователь частоты вращения, подключенный к счетному входу суммирующего регистра, к об- 40 нулякяцему входу которого подсоединен . выход таймера, и командный узел, связанный с выходами регистра посредством дешифратора, введены первый блок памяти с установочной 45 и обнуляющей цепями, второй блок памяти с установочной и тактирующей цепями и прямым и инверсным выходами, двухвходовой оператор И,блок задержки подачи питания, причем выход дешифратора подключен к входу устано-. вочной цепи первого блока памяти, выход которого, соединен с входом установочной цепи второго блока памяти, прямой выход которого соединен с управляющей цепью командного узла, а инверсный выход подключен к одному из входов оператора

И, выход которого подключен к входу обнуляющей цепи первого блока памяти, выход таймера дополнительно 60 подключен к другому входу оператора

И и к выходу тактирующей цепи второго блока памяти, причем блок задвржки подачи питания подключен между командным узлом и шиной питания, а 65

его время задержки выбрано большим длительности измерительного цикла.

Так как при таком выполнении устройства после включения питания командный узел будет одновременно блокирован и в случае подачи на его вход управляющего сигнала, соответствунлцего установочному значению частоты вращения, а выход из строя таймера не приведет к выработке ложной команды, то тем самым предотвращается его ложная работа в этих условиях.

Если устройство предназначается для работы в условиях повышенных. электромагнитных помех, то в его командный узел вводится дополнительная контактная система, а обнуляющий вход первого блока памяти выполняется по схеме 2 И31И, причем один из входов этой схемы подключен к дополнительной контактной системе по схеме его блокировки после срабатывания командного узла, Поскольку при блокировке входных цепей устройства его элементы цифровой логики под воздействием помех не .изменяют своего состояния, то тем самым повышается надежность его работы, а происходящее при этом обесточивание входных цепей командного узла не только снижает потребление электроэнергии, повышая тем самым его экономичность, но и дает возможность в командном узле поляризованные реле с триггерной характеристикой, в обмотки которых не допускается длительная подача электрического тока.

На чертеже приведена схема устройства, выполненная применительно к работе в блоке уставок! системы задания режима работы гидроагрегата.

На валу 1 гидроагрегата закреплена модулирующая емкость датчика

2, система электродов 3, датчик 2 конструктивно сопряжен с импульсным преобразователем 4 частоты вращения (в качестве такого преобразователя особенно эффективно работают автогенераторные преобразователи, подключаемые к вторичной аппаратуре через узкополосый частотный селектор); выход импульсного преобразователя 4 связан со счетным входом

С суммирующего регистра 5, причем вход R этого регистра связан с выходом таймера 6, периодически генерирующего импульсы, обнуляющие этот регистр, кодовые выходы которого связаны с тремя входами (четвертый свободен) выполняющего роль дешифратора инверсноro коньюнктора

7, выход которого подключен к входу

5 R5 -триггера 8, являющимся первым блоком Памяти, вход Й которого

1 066021

40 является обнуляющей цепью, .причем выход Ц этого триггера связан с установочным входом 5 счетного триггера 9, являющегося вторым блоком памяти, Выход О триггера 9 нагружен на поляризованное реле 10, являющееся командным узлом и подключенное к источнику питания через управ- ляемый цепью 11 задержки контактор

12, образующий совместно с цепью.ll задержки блок задержки подачи пита- 10 ни,я. Одновременно вход R триггера В,. выполненный по .схеме 2 НЕ-ИЛИ, через диод 13 соединен с входом E коньюнктора 7 и с нормально разомкнутым контактом 14 реле 10,причем 15 сопряженный с ним якорь заземлен, а также с выходом двухходового оператора И 1 5, один из входов которого связан с выходом 6 триггера .9, а другой с выходом таймера 6 и счет- 20 ным, являющимся тактирующей цепью второго блока памяти, входом С триггера 9, Светодиод 16, подключенный через резистор 17 к контакту 14 реле 10, служит для сигнализации, срабатывания блока уставки,, а кнопка 18 — для возврата контактов реле 10 в исходное состояние;

Диод 19 является защитным.

При1пуске агрегата начинается про-З0 цесс периодической модуляции, емкости датчика 2, в результате чего на выходе преобразователя 4 генерируются им.— пульсы, частота которых пропорциональна скорости вращения агрегата. 35

Эти импульсы поступают на счетный вход С регистра 5, изменяя состояние его кодовых выходов. При дости жении скоростью вращения агрегата знамения, соответствующего прохождению на вход С регистра 5 за время между .импульсами, генерируемыми таймером 6, заданного числа Импульсов, на кодовых выходах этого регистра установится уровень логичес-. кой единицы, что в данном случае будет означать колирование превышения скорости вращения агрегата заданного уставочного значения.lloскольку задействованные входы коньюнктора 7 связаны с вышеупомянутыми кодовыми выходами регистра 5, то на выходе этого конъюнктора устанавливается уровень i0",в связи с чем на выходе Q-триггера 8 устанавли- вается уровень„l,в результате чего

lf 55 осуществляется запоминание достижения кода регистра, соответствующего кода регистра, соответствующего установочной скорости, Поскольку при запоминании установочного кода 60 . .регистра на выходе,Д триггера 8 уста ьавливается уровень „1", то на входе Swpzrtepa 9, являкщимся входной . цепью командного узла, также этот уровень, в связи с чем

f триггер. получает возможность тактироваться по входу С импульсами, генерируемыми таймером 6, при поступлении которых триггер 9 меняет свое состояние, т.е, на его выходе О, устанавливается уровень 0", в связи с чем реле 10 срабатывает, его контактная система 14 блокирует вход

E конъюнктора 7 и один иэ входов R триггера 8 на нулевую шину, в силу чего на выходе этого конъюнктора устанавливается постоянный уровень "1", а на входе S триггера 9 уровень ° "0, в связи с чем прекращается подача тока в обмотку реле 10„ но его контакты сохраняют (и в случае аварийнрго снятия питающего напряжения) предыдущее положение, которое может быть изменено, например, при нажатии кнопки 18 замыкания (обычно этот замыкатель управляется специальной схемой возврата устройства в исходное положение).

Наиболее неблагоприятным в эксплуатационном отношении является случай, когда нри остановленном агрегате после подачи (после перебоя) питания на устройство на выходе Q тригН 11 гера 8 устанавливается уровень 1 ., а на таком же выходе триггера 9— уровень 0"; в известных схемах это приводит к тому, что, независимо от режима работы агрегата, команд-" ный. узел, роль которого играет реле

110, срабатывает, что может быть причиной тяжелейшей аварии всей энергосистемы, особенно если данное реле работает в системе технологической автоматики сверхмощных гидроагрегатов, поскольку при ложном отключении гидроагрегата может произойти потеря устойчивости энергосистемы целого региона. В предлагаемом устройстве возможность возникновения подобной аварии исключается, поскольку при снятии питания контактор 12 размыкается, а при подаче питания включение этого контактора происходит с задержкой, определяемой настройкой блока ll задержки, чем обеспечивается блокировка исполнительного органа устройства и тем самым исключается изменение его состояния. независимо от состояния цифровых элементов устройства, питание на ,которые поступает одновременно с его . подачей.

Таким образом, даже при установке на выходе Q триггера 9 уровня „0" (здесь напомним, что при включений питания элементы цифровой логики, в частности триггеры, устанавливаются в произвольном состоянии), срабатывания реле 10 не происходит.

Поскольку при этом на выходе Я триг-гера 9 устанавливается уровень 1 то тем самым оператор И 1 5 подготавФ.

10б6021 ливается к передаче сигнала с выхода таймера б на вход и триггера 8, s результате чего на выходе Q это

ro триггера устанавливается (или подтверждается) уровень,О, этим аннулируется результат запоминания установочного кода, а командная цепь (в данном случае второй блок памяти) на триггере 9 заблокирована, поскольку выход Я триггера

8 соединен с входом Я триггера 9, что предопределяет уровень

-выходе GLтриггера 9 и блокировку конъюнктора 7, после чего блок 11 задержки выдает команду на включение контактора 12, чем осуществляется подача напряжения на обмотку реле 10 и тем самым деблокирование командного узла.

В дальнейшем прн росте частоты вращения до значения, соответствующего заданной кодовой комбинации регистра 5, на выходе конъюнктор

7 устанавливается уровень „0", сягнализирующий о генерации регистром

5 установочного кода, после чего на выходе Я триггера 8 устанавливается уровень,,1 и, следовательно, триггер 9 получает возможность тактироваться по счетному входу С, после поступления от таймера б тактирующего импульса на выходе Я триггера 9 устанавливается уровень

„0", в результате чего срабатывает реле 10, контактная система 14 которого замыкается, заблокировав тем самым по входу Е конъюнктора 7 и установив на выходец триггера 8 уровень „0" и, следовательно, на выходе Q триггера 9 уровень „1», тем самым результаты тактирования аннулируются, входные цепи .устройства блокируются, что обеспечивает ему повышенную помехоустойчивость, а обмотка реле 10 при этом обесточивается, в силу чего повышается экономичность устройства по потреблению электроэнергии, улучшается его тепловой режим, и, следовательно,надежность, а также обеспечивается возможность применения релейных переключателей с триггерной характеристикой, не допускающих длительного протекания тока по их обмоткам.

Таким образом, предлагаемое устройство в условиях перебоев питающего напряжения не приведет к ложным срабатываниям реле независимо от того, в каком состоянии окажутся

20 элементы его цифровой логики в момент возобновления подачи питающего напряжения, что в эксплуатационных условиях ГЭС, особенно мощных, имеет. исключительно решающее

25 значение, предотвращая тяжелые аварии в энергосистеме в целом, не.говоря уж об обеспечении поддер- жания нормальной работы каждого агрегата в отдельности, Кроме того, не произойдет ложно30 го срабатывания реле и при выходе из строя таймера, поскольку, semorря на выработку регистром 5 всех кодовых комбинаций, не произойдет тактировайиЯ ввторого блока памяти, необходимого для выработки командного сигнала, 1066021

Составитель К. И.,Фотина

Редактор A. Власенко Техред T..Ìàòo÷êà

Корректор A.Ференц

Подпи сное

Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 11057/58 . Тираж 671

ВНИИПИ ГосУдарственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

l l3035, Москва, Ж-35, Раушская наб.,д,4/5