SU1076979A1 - Способ замера промышленной частоты и устройство дл его реализации - Google Patents

Abstract

1. Способ замера промышленной частоты путем преобразовани  каждого положительного перехода через нуль напр жени  измер емой частоты в управл юнсие импульсы , счета количества тактовых импульсов между двум  управл ющими импульсами, сравнени  этого количества со значением. уставки и в случае превышени  значени  уставки формировани  выходного сигнала, отличающийс  тем, что, с целью повы1исни  точности путем отстройки от возмущени  входного сигнала и повышени  быстродействи , дополнительно преобразуют отрицательный переход через нуль в управл ющие сигналы, полсч1ггьшают количество тактовых импульсов между управл ющими импульсами положительного и отрицательно го перехода через нуль и количество тактовых импульсов между управл ющими импульсами отрицательного и следую цего за с S ним положительного перехода через нуль, сравнивают подсчитанные значени  между (Л собой и в случае превыгпени  разности подсчитаннр ьх значений над допустимой погрешностью блокируют формирование выходного сигнала, в противном случае разрешают формирование выходного сигнала.

Description

а

Вых. со

со

2. Устройство дл  замера промышленной частоты, содержащее индикатор положительного перехода через нуль, счетчик, компаратор , имеющий дополнительный вход сигнала уставки, генератор тактовых импульсов и выходной орган, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности, оно дополнительно снабжено индикатором отрицательного перехода через нуль, логическим элементом ИЛИ, дополнительным счетчиком , элементом пам ти, дополнительным компаратором и логическим элементом И, причем входы обоих индикаторов перехода через нуль соединены параллельно , выход, индикатора положительного перехода через нуль подсоединен к управл ющему 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 управл ющему 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 пам ти, 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  вл етс  входом сигнала уставки блокировки, причем дополнительный компаратор содержит импульсный сумматор и второй компаратор, входы импульсного сумматора  вл ютс  первым и вторым входами дополнительного компаратора, выход импульсного сумматора соединен с входом второго компаратора, другой вход которого  вл етс  третьим входом дополнительного компаратора, а выход второго компаратора  вл етс  выходом дополнительного компаратора.

Изобретение относитс  к противоаварийной автоматике энергосистем и может быть использовано, например в качестве измерительного органа частоты устройств автоматической частотной разгрузки. Известны способы замера промыщленной частоты, на основе которых построены реле частоты и измерительные органы устройств автоматической частотной разгрузки 1 и 2. Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  реле частоты, реализующее способ, по которому напр жение измер емой частоты подают через полосовой фильтр на иНдикатор перехода через нуль, создающий управл ющие импульсы дл  каждого положительного перехода через нуль. Первый импульс определ ет начало периода синусоиды и служит дл  начала счета тактовых импульсов счетчиком. Во врем  следующего перехода через нуль, сигнализирующего об окончании периода, провер ют количество тактовых импульсов в счетчике. Количество импульсов сравнивают в блоке сравнени  с уставкой и в случае превышени  значени  уставки формируют выходной сигнал. Дл  отстройки от возмущений сигнала измер емой частоты, например, из-за изменени  фазы сигнала, срабатывание разрещают только в случае, когда факт снижени  частоты ниже уставки фиксируют в течение трех последовательных периодов напр жени  измер емой частоты 3. Указанный способ обладает, во-первых, недостаточным быстродействием. Принципиально врем  срабатывани  больще трех периодов напр жени  измер емой частоты. Во-вторых, имеетс  погрешность срабатывани  при возмущении сигнала измер емой частоты . Так, при нормальной частоте в системе по вление апериодической составл ющей в измер емом сигнале, вызванной переходными процесса.ми как в самой энергосистеме, так и во вторичных цеп х реле частоты, реализующего способа, увеличивает длительность периода сигнала, что воспринимаетс  как снижение частоты и приводит к погрешности ее замера. Существуют и другие виды возмущений, привод щие к подобным погрешност м . Цель изобретени  - повышение точности путем отстройки от возмущени  входного сигнала и повыщение быстродействи . Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу замера промышленной частоты путем преобразовани  каждого положительного перехода через нуль напр жени  измер емой частоты в управл ющие импульсы , счета количества тактовых импульсов между двум  управл ющими импульсами, сравнени  этого количества со значением уставки и в случае превышени  значени  уставки формировани  выходного сигнала, дополнительно преобразуют каждый отрицательный переход через нуль в управл ющие сигналы, подсчитывают количество тактовых импульсов между управл ющими импульсами положительного и отрицательно го перехода через нуль и количество тактовых импульсов между управл ющими импульсами отрицательного и следующего за ним положительного перехода через нуль, сравнивают подсчитанные значени  между собой и в случае превыщени  разности подсчитанных значений над допустимой погрещностью блокируют формирование выходного сигнала, в противном случае разрещают формирование выходного сигнала. Устройство дл  реализации способа, соето щее 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 пам ти дополнительным компаратором и логическим элементом И, причем входы обоих индикаторов перехода через нуль соединены параллельно, выход индикатора положительного перехода через нуль подсоединен к управл ющему 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 управл ющему входу дополнительного счетчика, выход генератора тактовых импульсов подсоединен к входам счетчика и дополнительного счетчика, выход счетчика через компаратор соединён с одним входом логического элемента И, а выход дополнительного счетчика соединен с первым входом дополнительного компаратора и с элементом пам ти, 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  вл етс  входом сигнала уставки блокировки, причем дополнительный компаратор содержит импульсный сумматор и второй компаратор, входы импульсного сумматора  вл ютс  первым и вторым входами дополнительного компаратора, выход импульсного сумматора соединен с входом второго компаратора, другой вход которого  вл етс  третьим входом дополнительного компаратора, а выход второго компаратора  вл етс  выходом дополнительного компаратора. Устройство содержит индикатор I положительного перехода через нуль, индикатор 2 отрицательного перехода через нуль, генератор 3 тактовых импульсов, счетчик 4, логический элемент ИЛИ 5. дополнительный счетчик 6, компаратор 7, элемент 8 пам ти, допа,тнительный компаратор 9, логический элемент И 10 и выходной орган. 11. Устройство работает следующи.м образом. Напр жение измер емой частоты подаетс  на вход индикатора 1 положительного перехода через нуль. В MOMefiT положительного перехода через нуль с выхода индикатора 1 подаетс  управл ющий импульс на счетчик 4 и начинаетс  счет тактовых импульсов , поступающих от генератора 3 тактовых импульсов. При поступлении следуюца .его управл ющего импульса с выхода индикатора 1 счет импульса в счетчике 4 прекращаетс , подсчитанное количество тактовых импульсов в компараторе 7 сравниваетс  с уставкой и при превышении этого значени  величины уставки, что свидетельствует о снижении частоты ниже уставки, с выхода компаратора подаетс  отключающий сигнал на один вход логического элемента И 10. После этого начинаетс  ..лвый счет импульсов квантовани . Таким образом, замер частоты производитс  путем замера количества импульсов квантовани , укладывающихс  в одном периоде напр жени  измер емой частоты. Входное напр жение подаетс  также на вход индикатора отрицательного перехода через нуль 2, выдающего управл ющий сигнал в момент отрицательного перехода через напр жени  контролируемой частоты. Управл ющие сигналы с выходов индикаторов 1 и 2 подаютс  на входы логического лемента ИЛИ 5. Таким образом, на управ ющий вход дополнительного счетчика 6 подаютс  импульсы в момент положительно ° отрицательного переходов через нуль напр жени  контролируемой частоты. В даполнительном счетчике 6 подсчитываетс  количество импульсов квантовани , укладывающихс  в полупериоде напр жени  измер емой частоты. Подсчитанное за один иолупериод количество импульсов запоминаетс  в элементе пам ти. В дополнительном компараторе 9 сравниваетс  количество импульсов квантовани  в двух последующих полупериодах напр жени  измер емой частоты. Б случае нормального снижени  частоты на входе, при отсутствии возмущений, длительность обоих полупериодов измен етс  одинаково и их разность или равна нулю, или очень мала. При по влении апериодической составл ющей в напр жении измер емой частоты один полупериол удлин етс , а длительность другого уменьшаетс . В этом случае разность количества импульсов квантовани  в двух полупериодах превышает уставку блокировки и с выхода дополнительного компаратора 9 поступает блокирующий сигнал на один из входов .логического элемента И 10. Замер частоты и срабатывани  выходного органа 1 блокируетс  на врем  переходного процесса в системе. Аналогично

работает устройство и при других видах возмущений тт«. входе, например, при скачкообразном изменении фазы входного напр жени .

Практически, в частотных авари х в энергосистеме отсутствует наложение процесса снижени  частоты и. возмущени .

Использование прёдл-агаёмого способа позвол ет повысить точность замера промыщленной частоты в устройствах частотной автоматики энергосистем, исключив погрешности замера частоты при наличии различного рода возмущений на входе измерительного органа.

В данном случае достаточно просто отличаетс  возмущение в напр жении измер емой частоты от факта снижени  частоты в процессе частотной аварии.

Подобный способ отстройки, например, от апериодической составл ющей, может быть использован не только в устройствах частотной автоматики, но и в р де других устройств релейной защиты и автоматики, где не требуетс  срабатывание при наличии апериодической составл ющей.

Claims (2)

1. Способ 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, отличающийся тем, что, с целью повышения точности путем отстройки от возмущения входного сигнала и повышения быстродействия, дополнительно преобразуют каждый отрицательный переход через нуль в управляющие сигналы, подсчитывают количество тактовых импульсов между 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 выходного сигнала, в противном случае разрешают формирование выходного сигнала.

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 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.