SU477481A1 - Реле частоты - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к реле частоты, предназначенным дл  устройств нротивоаварнйной автоматики энергосисте.м: автоматической частотной разгрузки, частотного автоматического новториого включенн , автоматического ввода резерва, делительны.х .

Известны реле частоты с зависимой выдержкой времени, где отклонеиие частоты нреобразуетс  в напр жение, а зависима  выдержка времени реализуетс  с помон;ыо изменени  напр жени  срабатывани  иуль-индикатора. Такие устройства отличаютс  сложностью, многоэлементиостью , ограниченным изменением зависимых ха)актеристик, бо;1ьшим нотреблен;:ем изл1ернте. органа.

Целью нзобретени   вл етс  создание более совершенного реле частоты с зависимой характернстнкой времени действ 1  от скорости н велнчнны отклоненн  частоты контролируемого напр жени  от заданного уровн . Иснользованне реле частоты с завнснмой характернстнкой нозвол ет ироизводить отключение иотребителей но нрнпципу их ответственностн, что дает возможность несколько замедлить снижение частоты в аварийных ситуаци х и повысить надежность энергоснабженн . Согласно изобретению в формирователь управл ющих импульсов введена схема сравиенн  нродолжительностей импульсов, его вход соедииен с выходами иреобразовател  иапр женп  и задатчнка эталонного времени. Выход формнровател  управл ющих нмпульсов подключен ко входу управл емого блока времени, а выход последнего - к выходно.му органу. Дл  ускорени  готовности реле к повторному действию параллельно управл емому блоку времени подключено устройст-во ускоренного возврата реле. Такнм образом, управление управл емым блоком времени производитс  нмнульсами, нродолжнтельность которых равна разности нмпульсов преобразовател  входного напр женн  н задатчнка эталонного времеин или определ етс  величиной отклонени  частоты контролируемой сети от заданной, что обеспечивает по.тучение зависимой характернстнкн времени действи  реле от величины н скорости отклонени  частоты от заданной уставкп .

Иа фиг. 1 приведена блок-схема реле частоты; на фиг. 2 - пршщнппальпа  схема реле частоты.

Как показано на фиг. 1, контролируемое напр жение подаетс  на вход преобразовател  напр жени  1, иредиазиаченного дл  преобразовани  входиого синусондального напр жени  контролируемой сети в пр моугольные импульсы , длительность которых равна периоду контролнруемого напр жени . С одного выхода преобразовател  нанр женп  1 импульсы поступают иа вход задатчика эталоппого времени 2, предназначенного дл  генерации пр моугольных импульсов заданной длительности. С другого выхода преобразовател  напр жени  1 и выхода задатчика эталонного времени 2 импульсы подаютс  на вход формировател  управл ющих импу.чьсов 3, предиазиаченного дл  создани  уиравл ющих имиульсов, продолжительность которых пропорциональна величине и скорости отклонени  частоты контро .гируемого напр жени  от заданной. Выход формировател  управл ющих импульсов 3 соединен с входом управл емого блока времени 4, предназначенного дл  создани  выдержки времени, величииа которой зависит от величины и скорости отклонени  частоты контролпруемого напр жени  от заданной. Выход управл емого блока времени 4 соед1И1ен со входом выходного органа 5, предназначенного дл  осуществлеии  контактного выхода реле. Ниже н|эиводитс  описание элементов блоксхемы и их состо ние в принциииальиой . схеме реле частоты (фиг. 2) при отсутствии контролируемого наир жеии  и поданном оиеративиом иосто ипом токе, то есть в статическом состо нии реле. Преобразователь напр жени  1 состоит из разделительного трансформатора 6, нредназначенного дл  разделени  оперативных цепей перемепного и посто нного тока, несимметричного триггера, выполненного на транзистоpax 7 и 8, диодах 9 и 10, резис10рах 11 - 17, кондеисаторах 18 и 19 н предназначенного дл  преобразовани  С1И1усоидального входного напр жени  в ир моугольиые имиульсы, иснользуемые после дифференцировани  резисторноемкостной цеиочкой 17, 19 дл  запуска симметричиого триггера со счетным заиуском. Последний выполнен на транзисторах 20 и 21, диодах 22 и 23, резисторах 24-31, конденсаторах 32-35 и предназиачеп д.ч  генерации импульсов , продолжительность которых равна периоду контролируемого иапр жени . В статическом состо нии реле транзистор 7 заперт, 8 - открыт, 20 и 21 наход тс  во взанмио-противоиоложных состо нн х. В качестве задатчика эталонного времени 2 используетс  ждущий мультивибратор, выиолиеииый на транзисторах 36 ir 37, стабилитроне 38, диодах 39 и 40, резисторах 41-48 и коиденсаторе 49. Стабилитрои 38 и диод 40 предназначены дл  повышени  стабильиости задатчика эталонного временн. Резистор 42 предиазначен дл  выбора уставки срабатывани  реле частоты за счет изменеии  продолжительности имнульсов задатчнка эталонного времени. В статическом состо нии транзистор 37 открыт, а 36 - закрыт. Формирователь управл ющих имиульсов 3 состоит из устройства блокировки от исчезновени  нанр жени , выполненного иа транзисто ре 50, стабилнтроне 51, диоде 52, резисторах 53 и 54, конденсаторе 55, предназначенного дл  блокировки действи  реле при отсутствии контролируемого напр жени  или очень ннзкнх его значени х и схемы сравненн  продолжительностей имнульсов, поступающих на ее вход от преобразовател  напр женн  I и задатчика эталонных имиульсов 2. Схема сравнени  выполнена на траизисторе 56, стабилитроне 57, диодах 58-61, резисторах 62-64 и предназначена дл  иолученн  управл ющего импульса, равного разности импульсов иреобразовател  напр жени  1 и задатчика эталонного времени 2, и подачи этого импульса на управл емый блок времени 4. В статпческом состо нии транзистор 50 открыт, так как конденсатор 55 зар жен до напр жени  иробо  стабилитрона 51, а транзистор 56 - закрыт блокнрующим импульсом, поступающим с транзистора 50. Управл емый блок времени 4 состоит из транзисторов 65 и 66, выполн ющих роль ключей в цеп х разр да и зар да конденсатора, транзнстора 67, предназначенного дл  ускоренного возврата устройства 4 в исходное состо ние , диода 68, стабилитронов 69, 70, 71, выполн ющИх роль стабилизированных делителей наир жени , диода 72, создающего отрицательное смещение на эмиттере транзистора 66, диодов 73-80, используемых в цеп х зар да и разр да конденсатора, диода 81, резисторов 82-87, коиденсатора 88. Резистор 84 служит дл  измеиенн  посто нной времени разр да конденсатора 89, резистор 83 дл  изменени  посто нной времени разр да конденсатора 89. Резисторы 85 и 87 служат дл  ограниченн  рабочих токов транзнсторов 65 и 67 соответствеино. В статическом состо ннн транзистор 65 открыт, благодар  чему Д1юд 76 закрыт , транзистор 66 закрыт, транзистор 67 открыт н конденсатор 89 зар жен до напр жени  стабилизации стабилитрона 69. Роль выходного органа выполн ет уснлитель посто нного тока с ноложительной обратной св зью с целью получени  релейного эффекта . Он выиолнен на транзисторах 90 и 91, диоде 92, резисторах 93-97 и исполнительиом электромагннтном реле 98. Резистор 97 служит дл  выбора напр жени  срабатывани  выходиого оргаиа. В статическом состо нии траизистор 90 открыт, а 91 - закрыт. Напр жение питани  от нсточника посто нного оиеративиого тока стабилизируетс  стабилитронамн 99 и 100. Диод 101 служит дл  создани  положительиого смещени  на базе транзистора 36, диод 102 - дл  защиты реле ирн иодаче обратной пол рности посто нного оперативного тока, резистор 103-дл  ограниченн  тока в ценн стабилитронов 99 и 100. К зажимам 104 и 105 подключаетс  посто нный оперативный ток. Выход реле осуществл етс  с номощью контактов 106 и 107. При нодаче иа вход реле частоты синусоидального напр жени  контролируемой сети иесимметричный триггер работает как формирователь пр моугольных импульсов. В отрицательный полупериод в момент достижени  наир жени  срабатывани  несимметричного триггера транзистор 7 отпираетс , а транзистор 8 запираетс . В таком состо нни они будут до тех пор, пока отрицательное 11ап1) жение на базе транзистора 7 не уменьшитс  до напр жени  возврата, после чего схема возвращаетс  в исходное состо нне.

Пр моуго.чьные импульсы, ciniMaeMijie с коллектора транзистора 7, имеют длительность, от.пшиую от н(луне)нода входного напр жени , но длнтелыюсть между нмпульсами одной иоллргюсти носле резисторно-емкостной цепочки 17, 19 будет равна периоду из-за стабнльностн напр жени  срабатываии  и возврата траизистора 7. Отрицательные импульсы с резнсторно-емкостпой цепочки 17, 19 подаютс  па зацуск снмметрпчпого триггера. С коллектора траизпстора 21 сипмаютс  пр моугольные нмиульсы длптелыюстью в период , которые поступают через дифференцирующую цепочку 31, 35 па запуск задатчпка эталоппого времепи 2 и па формпровате.чь управл ющпх пмпульсов 3.

Под действием отрицательного запускаюп1,его пмпульса в задатчпке эталопиого времепи 3 происходит короткий регеиеративиый процесс, в результате которого одновпбратор переключаетс  во времеппо устойчивое состо ние, в котором трапзпстор 36 отппраетс , а трапзпстор .37 запираетс . Врем , в течепне которого схема находитс  во временно устойчивом состо пии , определ етс  посто иной времепи врем задающей цепп, состо щей пз резисторов 42, 43, 45 и конденсатора 49. По окоичаппп времепп разр да коидепсатора 49 происходпт отпираппе траизистора 37 п заппраппе транзистора 36 - схема возвращаетс  в исходное состо ние .

С коллектора транзистора 36 импульсы подаютс  па формирователь унравл юп1,пх пмпульсов 3.

Пр моугольпые по,чож1ггельиые пмпульсы, сиимае.мые с коллектора трапзистора 7, поступают па устройство блокпровки от псчезиовеии  папр жепп . Разр жа  конденсатор 55, они запирают транзистор 50, который разрешает работу транзистора 56.

При частоте контролпруемого нанр жени  выше задаппой уставки реле частоты положительные импульсы, поступающие с коллекторов транзисторов 21 и Зб на базу трапзпстора 56, взаимно перекрывают друг друга, иоддержпва  в запертом состо ппп трапзпстор 56, а остальные элементы блоков 3, 4 п 5 наход тс  в положении, соответствующем статическому состо нию реле.

При спиженпн частоты ко)ггролируемого иаир жеии  ииже задаипой уставкп реле частоты продолжительпость пр моугольных импульсов па коллекторе трапзистора 21 увеличиваетс , а продолжительпость положительных эталонных импульсов иа коллекторе траизистора 36 пе пзмеи етс , в св зи с чем ие происходит взаимного перекрыти  положительных импульсов в цепп базы траизистора 56. При этом траизистор 56 открываетс  иа промежуток времепи, равный разпостп иродолжптелыюстей пмпульсов па коллекторе

траизистора 21 и имиульсов на коллекторе транзнстора 36. Открыва сь, транзистор 56 запирает транзистор 65 и открывает транзистор 66. При закрытом состо нии транзистора 65 Открываетс  цепь разр да конденсатора 89 через резисторы 84, 85 и диод 76. При открытом состо нии транзистора 66 транзистор 67 закрываетс  и будет все врем  закрытым при поступлении импульсов с формнровате .ч  управл ющих импульсов 3 за счет разр да копдепсатора 88, зар д которого происходпт при открытом транзисторе 66. При открытии траизпстора 66 прекращаетс  зар д конденсатора 89 из-за закрыти  диода 78.

Таким образом, при наличии имиульсов с формировател  управл ющих пмпульсов 3 открыта цепь разр да кондепсатора 89, а при их отсутствпи - цепь зар да этого конденсатора. Посто ппа  времепп зар да коидепсатора 89 выбираетс  зпачптельпо больще посто нной времепи разр да, в св зи с чем при поступлении управл юп.1,их импульсов будет снижатьс  папр жепие, до которого был зар жен конденсатор 89. По достижеппи базой транзистора 90 потепциала эмиттера этого же транзистора , оп закроетс , открыва  транзистор 91, в коллекторной цепп которой включено выходпое реле 98. Резистор 95 создает положительную обратпую св зь дл  получени  релейной характеристики работы выходиого органа.

Резистором 84 производитс  изменение посто нной времени разр да конденсатора 89, резистором 83 - посто ппой временп зар да. Резистор 97 служит дл  пзмеиеип  потенциала срабатывани  выходного органа.

Реле может быть также выполпеио как реле иовышеии  частоты с зависимой выдержкой времени дл  устройств частотного автоматического повторного включени . Дл  этого необходимо выход задатчика эталоиного времени 2 вз ть из коллектора транзнстора 37 вместо коллектора транзистора 36.

Предмет изобретени 

Claims (2)

1.Реле частоты, содержащее преобразователь ианр жепп , задатчпк эталоиного времеии , формирователь управл ющих импульсов, управл емый блок времепп п выходпой орган, отличающеес  тем, что, с обеспечени  зависпмости времетн действи  реле от скорости п велпчипы отклопеии  частоты контролируемого иапр жепи  от заданного уровн , в формирователь управл юниьх импульсов введеиа схема сравиепп  иродолжительпостей импульсов , его вход соединен с выходами преобразовател  папр жепп  п задатчика эталонного времени, при этом выход формпровател  управ.ч ющих пмпу,1ьсов нодк.мючеп ко входу управл емого б.чока временп, а выход последнего - к выходному органу.

2.Реле по п. 1, отличающеес  тем, что, с целью ускорепп  готовности реле к повторному действию, параллельно управл емому блоку времепп подключено устройство ускорепного возврата реле.

Ю1 Ю2 -f

rt I м 0