Способ замера промышленной частоты и устройство для его реализации

 

1. Способ замера промышленной частоты путем преобразования каждого положительного перехода через нуль напряжения измеряемой частоты в управляюнсие импульсы , счета количества тактовых импульсов между двумя управляющими импульсами, сравнения этого количества со значением. уставки и в случае превышения значения уставки формирования выходного сигнала, отличающийся тем, что, с целью повы1исния точности путем отстройки от возмущения входного сигнала и повышения быстродействия , дополнительно преобразуют отрицательный переход через нуль в управляющие сигналы, полсч1ггьшают количество тактовых импульсов между управляющими импульсами положительного и отрицательно го перехода через нуль и количество тактовых импульсов между управляющими импульсами отрицательного и следую цего за с S ним положительного перехода через нуль, сравнивают подсчитанные значения между (Л собой и в случае превыгпения разности подсчитаннр ьх значений над допустимой погрешностью блокируют формирование выходного сигнала, в противном случае разрешают формирование выходного сигнала.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

З(511 H Ol Н 4720

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3460086/24-07 (22) 23.06.82 (46) 28.02.84. Бюл. № 8 (72) Н. С. Гуров, В. И. Харитончик и В. Н. Чувычня (71) Рижский орлена Трулового Красного

Знамени политехнический институт (53) 621.316.925 (088.8) (56) I. Гуров Н. С., Чувычин В. Н. Устройства автоматической частотной разгрузки.

ЛатНИИНТИ, Рига, 1978.

2. Applied Ptotective Relaying, Westinghauze Electric Corporation, Хеъ York, № 7, 07101, 21.6-2! .8.

3. Розенблюм Ф. М. Измерительные органы противоаварийной автоматики энергосистем. М., Энергоиздат, 1981. (54) СПОСОБ ЗАМЕРА ПРОМЫШЛЕННОй ЧАСТОТЫ И УСТРОЛСТВО ДЛЯ

ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ. (57) 1. Способ замера промышленной «астоты путем преобразования каждого положительного перехода через нуль напряжения

„„SU„„1076979 А измеряемой частоты в управляющие импульсы, счета количества тактовых импульсов между двумя управлякгщими импульсами, сравнения этого количества со значеннем, уставки и в случае превышения значения уставки формирования выходного сигнала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности путем отстройки от возмущения вхолного сигнала и повышения быстролействия, дополнительно преобразуют каждый отрицательный переход через нуль в управляющие сигналы, подсчитывак т количество тактовых импульсов межлу управляющими импульсами положительного и отрицательного 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 выходnoго сигнала, в противном случае разрешают формирование выходного сигнала.

1076979

45

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 индикаторов 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

Изобретение 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 управляющие 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, сигнализирующего 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 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 компауатора, а выход второго компаратора является выходом дополнительного компаратора. трех последовательных периодов напряжения измеряемой частоты (3).

Указанный способ обладает, во-первых, недостаточным быстродействием. Принци пиально время срабатывания больше трех периодов напряжения измеряемой частоты.

Во-вторых, имеется погрешность срабатывания при возмущении сигнала измеряемой частоты. Так, при нормальной частоте в системе появление апериодической составляющей в измеряемом сигнале, вызванной переходнь1ми 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 точности путем отстройки от возмущения входного сигнала и повышение быстродействия.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу замера промышленной частоты 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, дс1076979

55 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, состояшее из последовательно соединенных индикатора положительного перехода через нуль, счетчика, компаратора, а также генератора тактовых импульсов и выходного органа, дополнительно снабжено индикатором отрицательного перехода через нуль, логическим элементом ИЛИ, дополнительным счетчиком, элементом памяти дополнительным 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 положительного перехода через нуль, индикатор 2 отрицательного перехода через нуль, генератор 3 тактовых импульсов, счетчик 4, логический элемент ИЛИ 5, дополнительный счетчик 6, компзратор 7, элемент 8 памяти, дополнительный компаратор 9, логический элемент И 10 и выходной орган 11.

Устройство работает следующим образом, Напряжение измеряемой частоты подается на вход индикатора l положительного перехода через нуль. В момент положительного перехода через нуль с выхода индикатора I подается управляюпсий импульс на счетчик 4 и начинается счет тактовых импульсов, поступзюших от генератора 3 тактовых импульсов. При поступлении следуюгцего управляюгцего импульса с выхода индикатора 1 счет импу.иьсз в счетчике 4 прекращается, подсчитанное количество тактовых импульсов в компарзторе 7 срзвнивается с уставкой и при превышении этого значения величины устзвки, что свидетельствует о снижении частоты ниже устзвки, с выхода компаратора подается отключаюгций сигнал на один вход логи ipcKoi î элемента

И 10. После этого начинается . звый счет импульсов квантования. Таким образом. замер частоты производится путем замера количества импульсов квантования, укладывающихся в одном периоде напряжения измеряемой частоты.

Входное напряжение подается также на вход индикатора отрицательного перехода через нуль 2, выдающего управляюгций сигнал в момент отрицательного перехода через нуль напряжения контролируемой частоты.

Управляющие сигналы с выходов HHjiHKBToров 1 и 2 подаются на входы логического элемента ИЛИ 5. Таким образом, на управляюший вход дополнительного счетчика 6 подаются импульсы в момент положительного и отрицательного переходов через нуль напряжения контролируемой частоты. В до,полнительном счетчике 6 подсчитывается количество импульсов квантования, укладывающихся в полупериоде напряжения измеряемой частоты. Подсчитанное за один полупериод количество импульсов запоминается в элементе памяти. В дополнительном компараторе 9 сравнивается количество импульсов квантования в двух последуюших полупериодах напряжения измеряемой частоты.

В случае нормального снижения частоты на входе, при отсутствии возмущений, длительность обоих пол упериодов изменяется одинаково и их разность или равна нулю, или очень мала. При появлении апериодической составляющей в напряжении измеряемой частоты один полупериод удлиняется, а длительность другого уменьшается. В этом случае разность количества импульсов квантования в двух полупериодзх 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 на время переходного процесса в системе. A iaлогично

107б979

Составитель Е. Паителькии

Техред И. Верес Корректор А Зимокосов

Тираж 683 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и оз крытий

t 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раущская наб., д. 4/5

Филиал П П П «Патент», г. Уж город, ул. Проектная, 4

Редактор A. Власенко

Заказ 761/49 работает устройство и при других видах возмущений тщ. входе, например, при скачкообразном изменении фазы входного напряжения, Практически, в частотных авариях в энергосистеме отсутствует наложение процесса снижения частоты и. возмущения.

Использование предлагаемо1 о" способа позволяет повысить точность замера промышленной частоты в устройствах частотной автоматики энергосистем, исключив погрешности замера частоты при наличии разI 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.