Устройство для регистрации переходных процессов при повреждении электрических сетей на экране осциллографа

 

Использование: область электротехники , релейной защиты и автоматики электрических систем. Сущность: устройство содержит 1 блок задания данных (1), 1 элемент задержки (10), 1 сумматор (2), 1 блок выделения модуля (3), 2 пороговых элемента (7,8). 1 адаптивный фильтр (4), 1 детектор (5), 1 интегратор (6), 1 элемент НЕ-ИЛИ (9). 1- 2-3-7-9, 1-10-2-4-5-6-8-9.1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ сОциАлистических

РЕСПУБЛИК (я ) 3 G 09 0 1/08

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4869054/24 . (22) 09.07.90 (46) 15.02.93. Бюл. Ь 6 (71) Чувашский государственный университет им. I1,Н,Ульянова и Всесоюзный научноисследовательский, проектно-конструкторский институт релестроения (72) Ю.Я.Лямец и С.X.Àõìeòçÿíoà (56). (.F.Morrison, Q.Jang, P.F. Gale Fault

hacation on high.Voltage Ыпез using state

disturbance recorders, — IEEE CSEE Joint

Conference on High Voltage тгапзе1зз1ол

Systems In СИпа Beljlng. 1987, 154-160.

ЫХ«, 1795508 А1

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ПЕР ЕХОДН ЫХ ПРОЦЕССОВ ПРИ ПО В РЕЖ:ДЕНИИ -ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ НА

ЭКРАНЕ ОСЦИЛЛОГРАФА . {57) Использование: область электротехники, релейной защиты и автоматики электри ческих систем. Сущность: устройство содержит 1 блок задания дайных (1), 1 элемент задержки (10), 1 сумматор (2), 1 блок выделения модуля (3), 2 пороговых элемента (7, 8), 1 адаптивный фильтр (4), 1 детектор (5), .1 интегратор(6), 1 элемент НŠ— ИЛИ (9). 12-3 — 7 — 9, 1-10-2-4 — 5-6 — 8-9. 1 ил.

1795508

Изобретение откосится к области электротехники, а именно к релейной защите и автоматике электрических систем.

Цель изобретения — расширение эксплуатационных возможностей устройства зэ счет сокращения объема записываемой информации путем ее селекции до минималько необходимой для регистрации аварийных процессов. . На чертеже представлена функциональная схема предложенного устройства.

Устройство содержит блок 1 задания данных, сумматор 2, блок 3 выделения модуля, адаптивный фильтр 4, детектор 5, интегратор б, первый 7 и второй 8 пороговые элементы, элемент 9 НЕ-ИЛИ и элемент задержки 10.

Позициями 11 и 12 обозначены соответственно выходы устройства для подключений ко входам пуска и останова осциллографа, :Сумматор 2 совместно с элементом 10 задержки предназначены для выделения апериодической компоненты контролируемой величины.

Блок 3 выделения модуля и пороговый элемент 7 предназначены для определения уровня выходного сигнала сумматора 2.

Адаптивный фильтр 4 предназначен для анализа этого сигнала. Если сигнал прост по своей структуре, то адаптивный фильтр сумеет на него настроиться, т.е. сумеет его подавить. Детектор 5 и интегратор 6 предназначены для определения уровня выходного сигнала адаптивного фильтра 4 и совместно с пороговым элементом 8 обра° зуют схему нуль-интегратора, предназначенного для выяснения того, что адаптивный фильтр 4 сумел подавить выходной сигнал сумматора 2, Элемент 9 НЕИЛИ фиксирует возврат хотя бы одкого из пороговых элементов 7 или 8 и при этом условии воздействует на вход 21 останова осциллографа.

Свободные процессы в электрической сети могут быть разной формы и интенсивности. При слабой интенсивности или высоком затухании свободный процесс быстро перестает сказываться и наблюдается практически чисто установившийся, т.е. периодический процесс. Его нет нужды записывать дальше, чем на одном периоде.

Свободный процесс может, далее, быть весьма интенсивным, но вместе с тем весьма простым, состоящим иэ одной медленно затухающей экспоненты. Ее также легко распознать и, следовательно, не нужно записывать длительно. Но вместе с Фем переходный процесс может быть и весьма сложным, что обусловлено, например, нели45

Таким образом, после того, как наблюдаемый процесс станет периодическим, пройдет строго определенное время (Т в первом случае и Т/2 во втором) и выходной сигнал сумматора 2 примет нулевой уровень, что в свою очередь приведет к появлению сигнала на выходе блока 3 выделения модуля. В соответствии с этим произойдет возврат порогового элемента 7, вследствие чего сработает элемент 9 НЕ-ИЛИ, подаст сигнал на вход останова 12 и тем самым завершит процесс записи сетевой величины.

Рассмотрим теперь тот случай, когда входная величина состоит из периодической (установившейся) слагаемой Unep(t) и нейными искажениями наблюдаемого сигнала (насыщение трансформатора тока). Такие сигналы на сводятся к наложению периодической и апериодической слагае5 мых, и поэтому их необходимо записывать вплоть до затухания свободного процесса, когда установится периодический процесс.

Устройство обладает способностью управлять записью информации, останавли"0 вая осциллограф на время протекания простых, т.е; легко восстанавливаемых процессов. Устройство работает следующим образом.

Входной сигнал поступает на блок 1, 15 который выделяет из него контролируемую величину U(t). Сигнал U(t) проходит через сумматор 2 и поступает на вход блока 3 выделения модуля. При возникновении повреждений уровень величины V(t) повыша20 ется и, кэк следствие, изменится сигнал на выходе блока 3 выделения модуля, который в свою очередь воздействует на пороговый элемент 7. При достижении этим сигналом определенного уровня пороговый элемент 7

25 формирует сигнал пуска осциллографа, обеспечивающий начало регистрации переходного процесса. Распознавание периодического сигнала осуществляется сумматором 2 совместно с элементом 10

30 задержки. Время задержки выбирается равным периоду Т или попупериоду основной частоты, в первом случае второй вход сумматора выполняется инверсным, так, что на выходе сумматора образуется раэностный

35 сигнал UT = U(t) — U(t — Т) или От/2 = U(t) — U(t—

-Т/2). Спустя время Т после наступления периодического режима сигнал U приобретэетуровень. То же происходит и с сигналом

U>n спустя время Т/2, правда, с той оговор40 кой, что периодический процесс симметричен относительно оси времени. Последнее выполняется в установившихся токах и напряжениях электрической сети.

1795508

Составитель И.Загинайко

Техред М.Моргентал Корректор А.Обручар

Редактор

Заказ 433 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 апериодической (свободной) слагаемой

Van(t).

Аналогично вышеописанному периодическая составляющая Опер(т) будет подавлена сумматором 2. Функцию обнаружения оставшейся свободной составляющей выполняет адаптивный фильтр 4, который обладает свойстром настраиваться íà свою входную величину по минимальному уровню своего же выходного сигнала. Когда адаптивный фильтр 4 по завершении настройки полностью подавит свой входной сигнал, поступающий на его вход от сумматора 2, нулевой сигнал с выхода адаптивного фильтра 4 через детектор 5 и интегратор

6 поступает на вход порогового элемента 8.

В результате этого пороговый элемент 8 сформирует сигнал, который через элемент

9 НŠ— ИЛИ будет передан на вход останова

Ф ормула изобретения

Устройство для регистрации переходных процессов при повреждении электрических сетей на экране осциллографа, содержащее блок задания данных, вход которого является входом устройства. блок выделения модуля, выход которого соеди.нен с входом первого порогового элемента, вйход которого является выходом устройства для подключения к входу пуска осциллографа, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей устройства за счет сокращения объема записываемой информации путем ее селекции до минимально необходимой для регистрации аварийных процессов. оно

12, что приведет к завершению процесса записи сетевого сигнала. Преждевременное срабатывание порогового элемента 8 до окончания настройки адаптивного фильтра

5 4 предотвращается тем, что в процессе настройки адаптивного фильтра 4 его знакопеременный выходной сигнал сначала преобразуется детектором 5 в однополярный сигнал, затем передается на вход интег10 ратора 6, а последний, выделив среднее значение этого сигнала, передает его на вход порогового элемента 8.

Устройство управляет сетевым осцилл015 графом таким образом, что регистрация переходного процесса в электрической сети производится в течение времени, минимально необходимого для получения полной информации о наблюдаемой величине, 20 содержит сумматор, элемент задержки, вход которого и первый вход сумматора соединены с выходом блока задания данных, выход элемента задержки соединен с вторым входом сумматора, адаптивный фильтр, детектор, интегратор, второй пороговый элемент и элемент НЕ-ЙЛИ, выход которого является выходом устройства для подключения к входу останова осциллографа, выход сумматора подключен к входам блока выделения модуля и адаптивного фильтра, выход которого соединен с входом интегратора, выход которого соединен с входом второго порогового элемента, выходы первого и второго пороговых элементов подключены к входам элемента НŠ— ИЛИ,