SE421573B - Apparat for att skydda ett kraftsystem mot verkningarna av undersynkrona stromsvengningar - Google Patents

Description

17149ss-i 2 Med tanke på detta ändamål ligger uppfinningen i en apparat för att skydda ett kraftsystem mot verkningarna av undersynkronströmsväng- ningar, som ha ett förutbestämt frekvensområde av intresse under en fö- rutbestämd utvärderingsperiod, varvid nämnda apparat innefattar, a) en första kretsanordning funktionsmässigt kopplad till krasftsystemet för att utveckla en signal representativ för den undersynkrona ström- men däri; b) en andra kretsanordning, funktionsmäsaigt kopplad till nämnda första kretsanordning för att utföra en helvågslikriktning av den undersynkrona strömsignalen; c) en tredje kretsanordning, funkæ tionsmässigt kopplad till nämnda andra kretsanordning för att mottaga nämnda likriktade signal och för att påvisa varje pulstopp däri, varvid nämnda tredje kretsanordning är anordnad att igenkänna blott de toppar, som äro större i värde än, minst, ett fixerat, förutbestämt procenttal och för att hålla värdet av varje sådan igenkänd topp vid sin utgång, varvid nämnda tredje kretsanordning vidare är anordnad att återställas efter mottagningen av en lämplig återställningssignal för att urladda nämnda hållna spänning och börja igenkänning av nya undersynkrona pul- ser ånyo; d) en första jämförarkretsanordning, funktionsmäasigt kopplad till nämnda tredje kretsanordning, inkluderande en första spänninga- referenströskel, för att alstra en första utsignal, närhelst värdet av nämnda hållna spänning vid början av sin period för utvärdering när en förutbestämd nivå relativt nämnda första tröskel; e) en fjärde kretsen- ordning, funktionsmäsaigt kopplad till nämnda tredje kretsanordning och nämnda första jämförarkretsanordning för att jämföra värdet av nämnda hållna spänning med en förutbestämd referensnivå, som är en funktion av nämnda hållspännïngsnivå och för att alstra en pulstoppigenkännings- signal närhelst värdet av nämnda hållspänning når en förutbestämd nivå relativt dess referensnivå och en första signal är mottagen från nämnda första jämförarkretsanordning; f) en andra jämförarkretsanordning, kopplad till nämnda tredje kretsanordning, inkluderande en andra spän- ningarafarenströskel, för att alstra en andra utsignal närhelst det ögonblickliga värdet av nämnda hållapänning när en förutbestämd nivå relativt nämnda andra tröskel; g) en tredje jämförarkretsanordning, funktionsmässigt kopplad till nämnda tredje kretsanordning inkluderande en tredje apänningsreferenströskel, för att alstra en tredje utsignal närhelst värdet av nämnda hållspänning vid slutet av utvärderingeperio- den når en förutbestämd nivå relativt nämnda tredje tröskel; h) en första tidkretsanordning, funktionsmässigt kopplad till nämnda tredje och fjär- de kretsanordning för att mottaga nämnda pulstoppigenkänningssignal med en första tidperiod motsvarande frekvensen viduæn låga änden av det undersynkrona frekvensområdet av intresse för att alstra en första återställningssignal för nämnda tredje kretsanordning närhelst två suc- 3 7714958-1 cessiva igenkänningsbara toppar äro skilda i uppkomsttid med en period mindre än nämnda första tidsperiod och för att inhibera alstrandet av nämnda första återställningssignal närhelst två successiva igenkän- ningsbara toppar äro skilda i uppkomsttid med en period större än nämn- da första tidperiod; i) en andra tidkretsanordning, funktionsmässigt kopplad till nämnda tredje och fjärde kretsanordning för att mottaga nämnda pulstoppigenkänningssignal och har en andra tidperiod motsvarande frekvensen vid den höga änden av det undersynkrona frekvensområdet av intresse för att alstra en andra återställningssignal för nämnda tredje kretsanordning närhelst två successiva igenkänningsbara toppar äro skilda åt i uppkomsttid med en period större än nämnda andra tidperiod och för att inhibera alstrandet av nämnda andra återställningssignal närhelst tvâ successiva igenkänningsbara toppar äro skilda i uppkomsttid med en period mindre än nämnda andra tidperiod; j) en tredje tidkretsanord- ning, funktionsmässigt kopplad till nämnda första och andra tidkretsan- ordningar och har en tredje tidperiod lika med den förutbestämda ut- värderingsperioden för alstring av en fjärde utsignal härhelst två suo- cessiva igenkänningsbara toppar äro skilda i uppkomsttid med en period större än nämnda första tidperiod och mindre än nämnda andra tidperiod vid slutet av nämnda tredje tidperiod; och k) en logisk kretsanordning kopplad till nämnda första, andra, och tredje jämförsmretsanordningar och nämnda tredje tidkretsanordning för att alstra en utlösningssignal närhelst nämnda första, andra, tredje och fjärde utsignaler nå ett fö- rutbestämt logiskt förhållande.

Uppfinningen beskrivas närmare nedan under hänvisning till det å bifogade ritning visade utföringsexemplet, där fig. 1A och lB visa ett omfattande blockschema över uppfinningen, vari subsynkrona komponenter äro identifierade och isolerade, fig. 2A, 2B och 20 visa ett omfattande kretsschema, vari blockschemat i fig. 1A och lB är förverkligat prak- tiskt- Det visas en apparat för att skydda ett kraftsystem eller en del därav mot verkningarna av subsynkrona (SSG) strömsvängningflr- En signal representativ för eller proportionell mot SSG utvecklas av synkron mo- dulation och bandpassfilterteknik, såsom visas i fig. 1A och 2A häri, vars beskrivning angives i den tidigare nämnda patentansökningen med hänvisning till resp. fig. l och 2 däri.

SSC-signalen är helvågslikriktad genom en kretsanordning anord- nad för detta ändamål, varigenom utvärdering av SSC~signalen fortgår med användning av information erhållen från både positiva och negativa halvperioderna av SSC-signalen. Detta arrangemang tillåter en konti- nuerlig, dynamisk utvärdering i motsats till ett halvvågsförfarande. 71149ss-1 4 Den likriktade SSG-signalen matas till en topphållnings- och topptill- ståndspåvisníngskrets, som jämför successiva toppar däri. Emellertid hinna blott de toppar, som ha ökande amplitud igenkännas och topp- spänningsvärdet hållas av topphâllnings- och topptillståndskretsen.

En för spänning med fixerat procenttal avsedd hystareskrets är inkluderad för att säkerställa att en halvperiod måste vara minst ett fixerat pro- centtal större än den tidigare toppen för att igenkännas. Detta arrange- mang tillåter undertryckning av stadigt tillstànd uppvisande konvergenta SSG-svängningar, som betraktas vara av icke-kritiskt intresse. Sålunda är den visade apparaten anordnad att igenkänna och utvärdera blott väx- ande eller divargenta SSG-svängningar. En topptillståndspulssignal pro- duceras som svar på närvaron av varje igenkänningsbar SSG-topp.

Topphållnings- och topptillståndskratsens utspänning, amplitu- den av en igenkänningsbar topp, användes av tre jämförarkretsar, vari den jämföras med spänningsrefaransen eller tröskelvärden, som äro in- ställda, för att säkerställa att SSG-överstiger start-, slut- och ögon- bliekvärdaskriterierna. Sålunda är utvärderingen av SSG-signalen förut- sagd på stigningshastigheten och ögonblicksvärdet av SSG-signalen vid starten, under och vid slutet av en förutbestämd utvärderingsperiod.

Tre tidkratsar användas för att säkerställa att utvärderingen är begränsad till frekvensområdet av intresse under den förutbestämda utvärderingsperioden. Tídkretsen ansvarig för utvärderingsperioden är vidare så anordnad att dess tidperiod kan ändras om.den ögonblickliga nivån av SSG-signalen överstiger sitt tröskelvärde- Tidkretsarna äro kopplade till logiska kretsar, som säkerställa att en SSG-signal med stigande toppar, inträffande successivt inom fre- kvens- och amplitudområdet av intresse under utvärderingsparioden, kom- mer att bringa en utlösningasignal att avgivas och en räkning att göras av varje sådan händelse. Tid- och logikkretsanordningen är så anordnad att en utlösning, orsakad av en överdriven stigning hos SSG-signalen eller av ett överskridande av den ögonblickliga tröskalnivån kan utrönas och räknas. Dessutom användas indikatorer för varje sådan händelse, om visuell verífikation för en operatör av utlösningskänsligheten skulla bedömas lämplig.

I fig. 1B är den grundläggande idên med påvisningsapparaten 36 att övervaka och utvärdera både storleken och ändringshaatigheten (dvs. derivatan) av SSC:s förekomst, dvs. jil/21 T. SSC-signalen, som utveck- las, matas till en helvågaliktiktare 38 för ett bilda an ensriktad sig- nal. som skall ge information från båda halvorna av den sinusliknande undersynkrona strömmens signalvågform. Den likriktade signalen matas sedan till topphållnings- och topptillståndskretsen 40. Värdet av topp- hållningsspänningen utnyttjas sedan av tre SSG-jämförarkretsar; Is- starttröskeljämföraren 42, Is-aluttröskeljämföraren 44 och ögonblicke- 7714958-1 Is-jämföraren 46, vari dessa värden av Is jämföras med förutbestämda referensspänningar. Is-starttröskeln bestämmer huruvida miniminivån av SSC är värd att utvärderas, Is-sluttröskelnivån bestämmer på liknande sätt huruvida nivån, som måste erhållas vid slutet av utvärderinga- perioden (Zl T) berättigar korrigerande handling, och den ögonblickliga Is-tröskeln användes för att bestämma huruvida SSC-nivån når en storlek som kräver förkortning av utvärderingsperioden fran en tid T1 till en tid T2- I den föredragna utföringsformen har Tl valts att vara t.ex. 150 ms och T2 är inställd att vara 50 ms, men dessa intervall kunna ändras att passa utrustningen och systemet, som övervakas.

Topptillståndsdelen av kretsen 40 avgiver en puls med definierad bredd, cirka 0,5 ms, närhelst en SSG-toppamplitud större än en tidigare topp påvisas. En liten fördröjning med fixerad procentuell spänning är inbyggd i kretsen 40 och bringar denna krets att igenkänna blott de följande toppar, som ha en stigande lutning- Sålunda måste toppspän- ningen av nästa halvperiod av SSG-signalen vara högre med minst det fix- erade procenttalet för att igenkännas och för att fortsätta utvärderinge- processen- På detta sätt, är topphållnings- och topptillståndskretsen 40 anordnad att undertrycka eller ignorera stadig amplitud uppvisande eller minskande SSG-signaler, som svara mot konstruktionskriteriet, att blott växande svängningar äro farliga och berättiga utlösningsverkan eller korrigerande verkan- Tidrummet i fl- och f2-tidkretsarna 48 och 50 ärbaserat på frek- vensområdet av intresse- Om exempelvis frekvensområdet av intresse är är från 15 Hz (fl) till 45 Kz (fâ), skall fl-tidkretsen 48 inställas på en tidrymd av 33 ms, varvid halvperiodtiden motsvarar 15 Hz, och f2- tidkretsen 50 skall inställas på en tidrymd av ll ms, varvid halvpe- riodtiden motsvarar 45 Hz- Det skulle ihågkommas, att SSO~signa1en är ett mått på termen (uJ°-605) så att fl och f2 motsvara den möjliga skillnaden eller resultatet av denna term. Om inkommande toppar ha en sådan frekvens att de äro inom bandet av intresse, göres Zl T-interval1- tidkretsen 52 aktiv- Om två toppar äro skilda åt med ett tidintervall längre än det hos fl-tidkretsen 48 eller kortare än det hos f2-tid- kretsen 50, àterställas 13 T-intervalltidkretsen 52 och topphållnings- och topptillståndskretsen 40.

Med en ökande SSG-signal i frekvensområdet av intresse, kommer ¿)T-intervalltidkretsen 52 att löpa. Om ZÄT-intervalltidkretsen löper ut, dvs- den kör för antingen perioden Tl eller T2, kommer den att avgiva en signal som indikerar detta. Tidintervallen Tl och T2 äro fö- rutbestämda och äro baserade på behovet av att systemet skyddas av pâ- visningsapparaten 36. Sålunda skall T1 väljas att svara mot vilket tid- 7714958-1 6 intervall som helst som är lämpligt, i väntan på att vidtaga korrige- rande handling, så att det är tillräckligt långt för att undvika ut- lösningar som svar på kortlivade transienter eller svängningar, men ändå tillräckligt kort för att svara på skadliga SSC:er, som skulle skada systemet eller delar därav. I den föredragna utföringsformen som omfattar detta konstruktionskriterdum, är tidintervallet Tl verk- samt och styr det totala svaret för varje signal, som icke når den ögon- blickliga Is-tröskelnivån- När emellertid en SSG-signal når den ögon- blickliga Ia-tröskelnivån, förkortas tidintervallet hos tidkretsen 52 med en signal från den ögonblickliga Ia-tröskelkretsen 46 från Tl till T2. Såsom torde inses, skulle en stigande signal som när den ögonblick- liga Is-nivån vid någon tid mindre än Tl kunna ge en total utlösnings- bestämningstid någonstans mellan tiderna Tl och T .

Såsom angivits avger tidkretsen 52 en kompïetteringsssignal vid slutet av desstidsperiod. Denna signal går till två utlösningsbestäm- ningskretaar; den ögonblickliga utlösningsbestämningskretsen 54 och derivatautlösningsbestämningskretsen 56- Om en derivatautlösningssignal skall avgivas på ledningen 58 till utlösningskretsen 62, måste stig- tiden Tl fullbordas, Is-sluttröskelnivån måste överstigas, och ögon- blicka-Is-nivån icke nås- En derivatautlösningsklarsignal avgives på ledningen 57, om stigtiden är fullbordad och den ögonblickliga IS- tröskelnivån icke har nåtts. Det är icke nödvändigt att Is-slutnivån är nådd för att erhålla en derivataräkning i summeraren 63. Såsom skall förklaras i det följande avgives självåterställningssignalen på led- ningen 70 även under dessa förhållanden. Derivatasummerarsn 63 kommer emellertid icke att registrera följande räkningar på grund av återställ- ning av ZÄT-intervalltidkretsen 52 genom avgivandet av självåterställ- ningssignalen om samma ökande undersynkrona tillstånd finnes- En föl- jande räkning kommer därför att blott registreras om tidkretsen 52 har återställts av fl- el- fa-tidkretsarna 48 och 50. Ögonblicksutlösningsbestämningskretsen 54 avger en utlösningssig- nal på ledningen 60 när stigtiden är fullbordad, ögonblickströskeln Is har överskridits och en mer igenkänningstopp har inträffat. Det sista kravet på att en ytterligare igenkänningsbar topp skall inträffa an- vändes emedan tiden T2 är relativt kort för den höga ögonblickliga nivån och en kontinuerligt ökande SSG-situation behöver säkerställas för att undvika onödig utlösning- Med T2-tiden plus en ytterligare igenkän- ningsbar topp, kommer en hel period att undersökas. En räkning kommer emellertid att registreras av ögonblickshändelsesummeraren 66 efter full- bordan av stigtiden och med ögonblicks-Is-tröskeln överstigen.

Alstringen av en utlösningssignal antingen medelst ögonblicke- utlösningsbestämningskretsen 54 eller derivatautlösningsbeatämnings- 7 7714958-1 -kretsen 56 kommer att förorsaka manövrering av utlösningskretsen 62. Denna kommer att i sin tur öppna varje kopplad kretsbrytare (icke visad) såsom bedömas nödvändigt. Ögonblicksutlösningsindikatorn 68 och derivataindikatorn 64 äro lampor eller annan ekvivalent utlösnings- anordning, som användas för att visa vilket tillstånd, som förorsakade utlösningshandling. Den manuella åtæställningen 72 användes för att åteställa summerarna 63 och 66 och indikatorerna 64 och 68 när så öns- kas.

En konstruktion innefattande det funktionella blockschemat i fig. 1B visas i fig. 2B och 20. Den undersynkrona strömsignalen Is in- föres i påvisningsapparaten 36 via ledningen 80. Den matas till helvågs- likriktarens krets 38. Operationsförstärkaren A12 och den tillhörande kretsanordningen är avsedd att utföra en helvågslikriktning av Is- signalen. Operationsförstärkaren A13 och dess tillhörande kretsanord- ning, använd som en summeringskrets, fullbordar helvågslikriktning.

TGl är en bilateral fast-tillstånds-omkopplare, som kan vara en av serien RCA CD4066, som är normalt sluten eller till. När en gång en topp är påvisad, såsom skall förklaras i det följande, är TGlavstängd eller öppnad, och öppnar därigenom banan till jord genom motständen R5 och R6- Värdet av motstånden R5 och R6 är förvalt att minska topp- spänningen inkommande i förstärkaren A14 med ett litet, fixerat pro- centtal. Sålunda säkerställer spänningsdelarverkan av R5 och R6 att varje successiv topp måste ökas i storlek med minst det fixerade pro- centtalet för att bliva igenkänd.

Ingången till topphållnings- och topptillståndskretsen 40, efter att ha minskats genom verkan av omkopplaren TGl, matas till förstärkaren A14 som tjänar som en topphållningsdrivare. Dess utgång, punkt 82, är anordnad att vara vid en spänningspotential cirka ett framförspän- ningsdiodsdiodspänningsfall högre än utgången av förstärkaren A15 vid punkt 84. Sålunda kommer utgången hos förstärkaren A15 att vara lika med ingången till förstärkaren A14. Toppspänningshållkondensatorn 05 matas och laddas därigenom blott när den inkommande spänningen är större är spänningen, som hálles- Under detta tillstånd, är dioden Dl back- förspänd och oledande och återkopplingen till förstärkaren A14 åstad- kommes genom utgången hos förstärkaren A15. När den inkommande spän- ningen är mindre än hållspänningen, blir dioden D2 backförspänd och åter- kopplingen är omkring förstärkaren A14 genom dioden Dl. vid punkt 82, observeras en ändring av två diodframspänningsfall därför närhelst en ändring i återkoppling äger rum. Som ett resultat av denna anordning, kommer spänningsnivån vid punkt 84 att vara ett diodfram~spänningsfall under den vid punkten 82 närhelst den inkommande eller helvågslikriktade Is-signalen är större än spänningen, som hålles. Alternativt kommer 7714958-1 8 spänningsnivån vid punkt 84 att vara ett diodframspänningsfall över den vid punkt 82 närhelst den inkommande spänningen är mindre än spänningen, som hållas.

Spänningarna vid punkterna 82 och 84 påtryckas på ingångarna hos jämförarförstärkaren A16. Närhelst hållspänningen vid punkt 84 är större än den inkommande spänningen vid punkt 82, inställes utgången hos förstärkaren A16 vid en logisk hög nivå. Omvänt närhelst hållspän- ningen är mindre än den inknmmande spänningen, inställea utgången hos förstärkaren A16 vid en logisk låg nivå. Efter en tidsfördröjning införd av RC-tidkonstanten hos motståndet Rl och kondensatorn Cl, matas den logiska höga signalen till och utlöser en monostabil krets bestående av IGKEOCH-grindarna Ll och L2. Om spänningsnivån hos IS start är över dess förutbestämda tröskelnivåvärde, åstadkommer den positivt gående övergången vid utgången hos förstärkaren A16 en kort puls, topptill- ståndsssignalen, av cirka 0,5 ms varaktighet vid utgången hos ICKE- OCH-grinden L2. Denna puls användes för att vippa den bistabila omkopp- laren Tdl. Denna puls utnyttjas även för att initiera fl- och fe- tidkretsarna 48 och 50.

Topptillståndssignalen inkommer i fl-tidkretsen 48 och sätter den bistabili vippan L . Denna aktion i sin tur sätter inverteraren L6 efter en liten tidsfördröjning av 1 ms orsakad av RC-tidkonstanten införd av motståndet R4 och kondensatorn G4- Detta åstadkommer en lo- gisk låg signal vid utgången av inverteraren L6 som slår till transi- storn Q2, som normalt är från eller icke-ledande. När transistorn Q2 slår till, laddas kondensatorn G3 till spänningsnivån av plussamlings- skenan och förblir laddad under 10 ms, RC-tidskonstanten hos motstånd R3 och kondensatorn 03. Sålunda är tidfördröjningen av fl-tidkretsen totalt på ll ms eller en halvperiod av 45 Hz, som motsvarar den låga änden av SSG-frekvensområdet av intresse.

Utsignalen hos operationsförsträkaren A21 är satt hög när tran- sistorn Q2 är tillslagen och den kommer att förbliva hög under hela tidsperioden av fl-tidkretsen 48. Transistorn Q3 är normalt från eller icke-ledande. När utsignalen hos operationsförstärkaren A21 är satt hög, backförspänner den dioden D3 och spärrar därigenomtïuusistorn Q3 och ingången till inverteraren L4. När inverteraren L4 återsätter den bi- laterala omkopplaren RG2, tillåter detta kondensatorn G5 att urladdas.

Sålunda kommer topphållnings- och topptillståndspåvisningskretsen att ignorera varje på annat sätt igenkänningsbar IB-toppuls om den sker inom ll ms av den föregående igenkända toppulsen- Inverteraren L7 in- vertsrar topptillståndssignalen och påtrycker denna inverterade signal över bas-emitterövergången 1 transistorn Q3. Detta säkerställer att trsnsistorn Q3 kommer att hållas på under varaktigheten av en toppuls- 9 7714958-1 signal, om den nästa igenkännbara Is~toppen sker före slutet av ll ms- tidperioden. Varje igenkänd Is-pukxopp som sker före utloppet av ll ms-tidperioden kommer att vippa om inverteraren L7 och bnnga transistorn Q3 att slå till. När detta sker, slutes den bilaterala omkopplaren TG2 och tillåter kondensatorn G5 att urladdas och därigenom àtereätta topphållninga- och toppulakretsen 40. Tillslag av transistorn Q3 ur~ laddar även kondensatorn G6 genom att bringa punkt 86 nära jord. fe-tidkretsen 50 verkar på ett liknande sätt. Toppulssignalen införas över bas-emitterövergången i den normalt icke-ledande transis- torn Q1. Vid påtryckning slår toppulasignalen till transistorn Ql och laddar kondensatorn G2 till spänningsnivån hos plussamlingsskenan. Kon- densatorn G2 förblir laddad under 33 ms, RC-tidskonstanten för motstånd R2 och kondensator G2- Om en andra igenkänningsbar Is-topp icke pà- träffas inom 33 ms, kommer RC-tidspänningen över kondensatorn G2 att falla under referensspänningsnivån vid plusingàngen till förstärkaren A20. Detta kommer att bringa utgången hos förstärkaen A20 att sättas högt. Denna aktion slår till transistorn Q4, som normalt är till men slogs ifrån när kondensatorn 02 laddades och bringade ingången hos in- verteraren L4 att sättas till en logisk låg signal. Detta såsom note- rats ovan, bringar den bilaterala omkopplaren TG2 att återsättas och kondensatorn G5 urladdas. 33 ms-tidrymden är halvperiodtiden av 15 Hz som motsvarar den höga änden av SSG-frekvensområdet av intresse. Lik- som i ddften av fl-tidkretsen 48, kommer fa-tidkretsen icke att åstad- komma en återsättning av topphållnings- och topptillatåndskretsen 40, om den nästa igenkänningsbara Is-toppen sker inom tidsperioden.

Is-starttröskelkretsen 42 inkluderar jämföraren A18 och en spän- ningsreferenekälla 88. Ingången hos den positiva klämman i jämföraren A18 hålles vid värdet av den avkända toppspänningen, spänningen vid punkt 84. Referensspänningskällan 88 är satt vid en miniminivå under vilken Ssoflutvärdering vid startpunkten bedöms vara värdefull. Om värdet av toppspänningen överstiger referensspänningen, är utgången hos komparatorn A18 satt till en logisk hög signal. Denna utsignal matas till ICKE-OCH-grinden L2, där den tjänar som en utgångspunkt för SSG- utvärdering. För SSG-signaler under Is-starttröskeln, inhiberar Jämfö- raren A18 omkoppling av ICKE-ÛCH-grinden L2 och förhindrar därigenom initiering av fl- och fz-tidkretsarna och ltT-intervalltidkretsarna också. Den inhiberar även omkoppling av den bilaterala omkopplaren TGI.

Ia-sluttröskelkretsen inkluderar Jämföraren A17 och en spän- ningsreferenskälla 90. Den åstadkommer en jämförelse av toppspänningen vid punkt 84 med en referensspänningströskelsignal som representerar 1714958-1 10% nivån som måste nås av Is-spännings~signalen vid sïütet av ¿lT-inter- vallet för att berättiga en höjning av stigningsutlösning. Om spän- ningen vid punkt 84 överstiger denna förutbestämda nivå vid någon tid, kommer utgången hos jämföraren A17, som normalt är låg, att sättas hög.

Utgångssignalen hos jämföraren A17 tjänar som en insignal till ICKE- OCH-grinden Lu, som är en del av derivatautlösningsbestämningskretsen 56. Ögonblicks-Is-tröskelkretsen 46 inkluderar jämföraren A19 och en spänningsreferenskälla 92. Toppspänningen vid punkt 84 jämföras med en spänningsnivå, som borde berättiga förkortning av 13 T-intervallet i tidkrets 52 från T1 till T2 ms. Utsignalen från jämföraren A19 kopp- las hög närhelst ögonblicksvärdet av spänningen vid punkt 84 överstiger ögonblickströskelvärdet. När detta sker, sättas en ingång till ICKE- OCH-grinden É9 till en logisk hög signal. Dessutom slås den bilaterala omkopplaren TG3 till och förkortar tidskonstanten i AT-intervall- tidkretsen- Inverteraren L3 invertarar utsignalen hos jämföraren A19 och sätter en ingång hos varje OCH-grind Lll och D13 till en logisk låg signal. Detta inhiberar manövreringen av dessa grindar och är starkare än en derivatautlösning.

¿§T-intervalltidkretsen 52 inkluderar en jämförare A22- Den nega- tiva inklämman hos denna jämförare är kopplad till en spänningsrefe- rens satt av motstånden R9, Rlz och B13. Utsignalen hos jämföraren A22 är normalt låg. Närhelst fl- eller fa-tidkretsarna 48 elller 50 börjar löpa ut, drages punkten 86 upp från nordpotnntial och tillåter att kon- densatorn G6 börjar laddas. När spänningen över kondensatorn G6 når spänningsreferensnivån på den negativa inklämman hos jämföraren A22, kommer den att koppla om och avgiva en högnivåsígnal indikerande att ¿lT-tidperíoden löper ut. Om ögonblicks-Is-nivån icke har överskridits, är DG3 fortfarande från och laddningshastigheten i kondensatorn G6 är en funktion av RC-tidskonstanten bestämd av värden av kondensatorn 06 och motståndet R7- När emellertid SSG-signalen överskrider den ögon- blickliga tröskelnivån inställd av referenskällan 92, kopplas TG3 på, och placerar motstånden R7 och H8 i parallell och orsakar därigenom att kondensatorn G6 laddas med en snabbare hastighet. Sålunda med TG3 öppen är RC-tidkonstanten satt till Tl eller 150 ms tidrymd och med TG3 sluten eller till, är RC-tidkonstanten förkortad till T2 eller 50 ms tidintervall. I båda fall,är utsignalen hos jämföraren A22 kopplad hög vid slutet av AQ T-tidperioden- När detta sker, kopplas ICKE-OCH-grinden D12 om, om den negerade ögonblickliga Is-tröskelsignalen icke redan finnes på dess andra ingång, vilket bringar transistorn Q5att slås frán.

Kondensatorn G7 och motståndet Rll bilda ett RC-nät, som fördröjer 11 7114953-1 mottagning av jämföraren A22 genom ICKE-ELLER-grinden Lll så att om en igenkänningsbar Is-tøpp inträffar vid slutet av Q T-tidperioden, den icke kommer att ignoreras. Med omkopplaren Sïl sluten är den bila- terala omkopplaren TG4 öppnad och tillåter kondensatorn G6 att urladdas via motståndet B10 för att därigenom automatiskt återsätta ¿Ä T-in- tervalltidkretsen. Om omkopplaren Sfll icke är sluten eller det automa- tiska återställningskännetecknet icke användes, löper 13 T-tidsperioden ut utan att en utlösníngssignal avgives, och apparaten 36 kommer att fortsätta övervaka ssc-nivaema utan att på nytt kört A m-intervaii- tidkretsen 52. I ett sådant fall, kommer en utlösningssignal att alstras närhelst en igenkänningsbar SSG-topp överstigande Is-sluttröskelniván påträffas.

Stighastighetsbestämningskretsen 56 inkluderar ICKE~0CH-grindarna Lll och LI2, den bistabila vippan L8 och transistorn Q6. För att ICKE- OCH-grindarna Ln skall avgiva en stigningshastighetsutlösningssignal måste utsignalen hos jämföraren A22 vara hög (ÅÛ T har löpt ut), Is- sluttröskelnivån mäste överstigas och ögonblicks-Is-tröskelnivån får icke ha nåtts. Om alla tre villkoren äro uppfyllda, avgives atighastig- hetsutlösnings-signalen och slår till transistorn Q7 i stighastighets- indikatorkratsen 64. Detta i sin tur grindstyr SCRI för stighastighet och bríngar den att leda ström genom stighastighetsindikatorn 64 och att mata fram en utlösningssignal till utlösningskretsen 62.

ICKE-OCH-grinden Llz kopplas efter det att utsignalen hos jäm- föraren A22 blir hög varvid ögonblicks-Is-tröskelnivån icke nås. Detta bringar den bistabila vippan L8 att sättas och slår till transistorn Q6. När transistorn Q6 slås till, bringar det en stighastighetssignal att matas fram till summeraren 63 via ledningen 57. Ögonblicksutlösnings-bestämningskretsen 54 inkluderar en ICKE- OCH-krets-grind L9 och en inverterare Llo. Sedan utsignalen hos jämfö- raren A22 blivit hög och om man antar att ögonblicks-Is-tröskelnivån har överskridits, kommer ICKE-OCH-grinden L9 att kopplas om. Detta sätter inverteraren Llo och bringar dess utsignal att sättas till en logisk hög signal. I sin tur sätter detta en ingång hos ICKE-OCH-grinden LI3 till en logisk hög signal och spärrar ICKE-OCH-grinden LI3. När den nästa igenkänningsbara Is-toppen sker, sätter inverteraren L7 den andra in- gången hos ICKE-OCH-grinden Llâ till en logisk hög signal och bringar dess utgång att gå till en logisk hög signal. Detta resulterar i att transistorn QS slås till och SCR2 tänder och leder ström genom ögon- blicksutlösningsindikatorn 68. Grindstyrning av SCR2 så att den slår till, kommer ävaiatt bringa den att frammata en utlösningssignal till utlösningskretsen 62.

När ICKE-OCH-kretsen L9 kopplar om inverteraren Llo, slår den 7714958-1 12 till transisürn Q9 och tillåter en ögonblicksräknesignal att frammatas till ögonblickshändelsesummeraren 66. Det skulle bemärkas, att ögon- blickshändelsen kan registreras eller räknas utan att vänta att den nästa igenkänningsbara Is-toppen skall ske. Detta tillåtes emedan en användare kan önska veta att en sats tillstånd har inträffat vilket an- nars skulle ha utlöst en utlösning, utom att en följande igenkännings- bar Is-topp icke kan ha skett- Emellertid för att behålla integriteten i det övervakade kraftsystemet eller för att undvika onödiga utlös- ningar, tillåtas den ögonbliekliga utlösningssignalen blott när farans punkt igenkännes och verifierfls även beträffande intervall för uppkomst genom ankomsten av den nästa igenkänningsbara Is-toppen. Sålunda krävas ett minimum av 50 ms ¿Ä T plus en ytterligare igenkänningsbar Is-topp för att utlösa vilket betyder att minst en full SSG-period utvärderas.

Claims (4)

7714958-1 13 Paranæxnnv l. Apparat för att skydda ett kraftsystëm mot verkningarna av undersynkrona strömsvängningar, som ha ett förutbestämt frekvensområde av intresse under en förutbestämd utvärderingsperiod, k ä n n e t e c kw n a d av: a) en företa kretsanordning [fig. 1A (817 funktionsmässigt kopp- lad till kraftsystemet för att utveckla en signal (MQ)-hg) represen- tativ för den undersynkrona strömmen däri; b) en andra kretsanordning Åfig. lB (38); fig- 2B (A12, A131? funktionsmässigt kopplad till nämnda företa kretsanordning för att ut- föra en helvågslikriktning av den undersynkrona strömsignalen; c) en tredje kretsanordning Åfig. lB (40); fig. 2B (TGI, A14, TG2, A15, L417 funktionsmässigt kopplad till nämnda andra kretsanordning för att mottaga nämnda likriktade signal och för att påvisa varje puls däri, varvid nämnda tredje kretsanordning är anordnad att igenkänna blott de toppar, som äro större i värde än minst ett fixerat, förutbeetämt procenttal och för att hålla värdet av varje sådan igenkänd t0PP vid sin utgång, nämnda tredje kretsanordning vidare är anordnad att àterställas efter mottagning av en lämplig återställningssignal för att urladda nämnda hållspänning och börja igenkänningen av nya undersyn- krona signaler ånyo; a) en första jamförarkretsanoraning ¿ï1g. la (42); rig. za (A18 )7 funktionsmässigt kopplad till nämnda tredje kretsanordning, inklu- derande en företa spänningsreferenströskel (88), för att alstra en för- sta utsígnal närhelst värdet av nämnda hållepänning vid början av utvärderingsperioden när en förutbestämd nivå relativt nämnda första tröskel; e) en fjärde kreteanordning ¿ïig. is (4o); fmg. za (A16, Ll, L217 funktionsmässigt kopplad till nämnda tredje kreteanordning och nämnda första jämförarkretsanordníng för att jämföra värdet av nämnda hållspänning med en förutbestämd referensnivå, som är en funktion av nämnda hållspänning och för att alstra en puletoppigenkänningssignal närhelst värdet av nämnda hållspänning når en förutbestämd nivå relativt dess referenenivå och en första signal mottages från nämnda första jäm- förarkretsanordning; f) en andra gämförarkreteanordning Åfig. lB (46); fig. 2B (A19)7 funktionsmäeaigt kopplad till nämnda tredje kretsanordning, inkluderande en andra spänningsreferenströskel (92), för att alstra en andra utsig- nal närhelst ögonblícksvärdet av nämnda hàllspänning när en förutbe- stämd nivå relativt nämnda andra tröskel; *7714958-1 m g) en tredje jämförarkretsanordning Åfig. lB (44); fíg. 2B (Al7)7 funktionsmässigt kopplad till nämnda tredje kretsanordning, inkluderande en tredje spänningsreferenströskel (90), för att alstra en tredje utsignal närhelst värdet av nämnda hàllspänning vid slutet utvärderingsperioden när en förutbestämd nivå relativt nämnda tredje tröskel; h) en första tidkretsanordning Åïig. lB (48); fig. 2B (Ls, 1.6, L7, Q2, A21, Q3)7 funktionsmässigt kopplad till nämnda tredje och fjär- de kretsanordning för att mottaga Pülfltfippigenkänningssignalenochhar en första tidperiod mostvarande frekvensen vid de låga änden av det undersynkrona frekvensområdet av intresse för att alstra en första åter- ställningssignal för nämnda tredje kretsanordning närhelst två succes- siva igenkänningabara toppar äro skilda at i uppkomettid med en period mindre än nämnda första tidperiod för att inhibera alstringen av nämnda första äterställningssignal närhelst två euccessiva igenkänningsbara toppar äro åtskilda i uppkomsttid med en period större än nämnda företa tidperiod;

1. ) en andra tidkretoanordning ßtig. 113 60); rig. 2:a (al, A20, Q4)7 funktionsmäseigt kopplad till nämnda tredje och fjärde kretsan- ordning för att mottaga nämnda pulstoppigenkänningssignal och har en andra tidperiod motsvarande frekvensen vid den höga änden av det under- synkrona frekvensområdet av intresse för att alstra en andra återställ- ningssignal för nämnda tredje kretsanordning närhelst två successiva igenkänningsbara toppar äro skilda åt i uppkomsttid med en period större än nämnda andra tidperiod och för att inhibera alstringen av nämnda andra återställningssignal närhelst två succesaiva igenkänningsbara toppar äro skilda ät i uppkomsttid med en period mindre än nämnda andra tidperiod; j) en tredje tidkroteanordning ßig. la (5

2. ); fig. 2c (m3, rear, A221? funktioxsmässigt kopplad till nämnda första och andra tidkrets- anordning och har en tredje tidperiod lika med den förutbestämda ut- värderingsperioden för att alstra en fjärde utsignal närhelst två suc- cessiva igenkänningsbara toppar äro åtskilda i uppkomsttid med en period större än nämnda första tidperiod och mindre än nämnda andra tidperiod vid slutet av nämnda tredje tidperiod; och 1:) en logisk kretsanordning [f1¿. la (54 ooh 56); fig. 2c (1,9, 1,10, 1.15, os, og, scaz) ooh (LS, Lu, 1.12, Q6)7 mnkcionamäsaigt kopplad till nämnda första, andra och tredje jämförarkretsanordning och nämnda tredje tidkretsanordning för att alstra en utlösningesignal Åffig. lB, 20 (5817 närhelst nämnda första, andra tredje och fjärde utsignaler nå ett förutbsatämt logiskt förhållande. 15 7714958-1 2. Apparat enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda andra jämföraranordning även är påverkbart kopplad till nämnda tredje tidkretaanordning för att mottaga nämnda andra utaignal och nämnda tredje tidkretaanordning ytterligare inkluderar en kretaanordning med variabel tidperiod Åïig. 20 (R7, Ra TG

3. )7 för att etablera nämnda tredje tidperiod i frånvaron av nämnda andra utsignal och för att förkorta nämnda tredje tidperiod som svar på mottagandet av nämnda andra utaígnal. 3. Apparat enligt krav l eller 2, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda tredje tidkretsanordning dessutom inkluderar tidfördröjningakreta- anordning Åïig- 20 (E11, C717 för att fördröja avgivningen av nämnda fjärde utsignal till nämnda logiska kretsanordning med en förutbestämd tidsperiod.

4. Apparat enligt något av de föregående kraven 1-4, k ä n n e- t e c k n a d av att nämnda första tidkretsanordning inkluderar en fem- te kretsanordning Åfig. 20 (L7, Q317 för att förhindra avgivningen av nämnda företa återställningaaignal om en följande igenkänningabar puls uppkommer före själva slutet av nämnda första tidsperiod. ANFÖRDÅ PUBLIKATIONER: