SU817796A1

SU817796A1 - Frequency relay

Info

Publication number: SU817796A1
Application number: SU782669203A
Authority: SU
Inventors: Виталий Федорович Сивокобыленко; Владимир Михайлович Носов
Original assignee: Донецкий Ордена Трудового Красногознамени Политехнический Институт
Priority date: 1978-10-02
Filing date: 1978-10-02
Publication date: 1981-03-30

Description

(54) РЕЛЕ ЧАСТОТЫ(54) FREQUENCY RELAY

Изобретение относитс к электротехнике , а именно к устройствам противоаварийной автоматики энергосистем , и предназначено дл изменени частоты переменного тока. Известно реле частоты, содержащее преобразователь частоты, выполненный на основе фазосдвигающих эле ментов, а также измерительный и исполнительны .й блоки 1 и 2, Недостатками известного реле йвл ютс большое потребление по цепи переменного контролируемого напр жени , зависимость работы от уровн и искажений синусоидальной формы этого напр жени . Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому вл етс Iieлe частоты, содержащее преобразователь напр жени , выполненный на пороговом элементе, преобразователь частоты, выполненный на последовате но соединенных симметричном триггер со счетным запуском и ждущем мульти вибраторе, измерительный блок, выполненный на схеме совпадени , исполнительный блок на последовательн соедннейных расширителе импульсов, элементе задержки и выходном-органе и элемент блокировки, при этом преобразователи напр жени и частоты, измерительный и исполнительный блоки соединены последовательно, второй выход преобразовател напр жени через элемент блокировки соединен с вторым входом элемента задержки исполнительного блока, а второй вход схемы совпадени соединен с вторым выходом симметричного триггера со счетным запуском. Выполнение преобразовател частоты на последовательно соединенных симметричном триггере и ждущем мультивибраторе исключает зависимость частоты срабатывани от уровн входного контролируемого сигнала 3. Однако схема указанного устройства сложна из-за наличи блоков, содержащих значительное число элементов (симметричного триггера со счетным запуском, ждущего мультивибратора и схемы совпадени ). При этом вследствие делени частоты контролируемого сигнала симметричным триггере, невозможно сократить длительность измерительных интервалов менее двух периодов напр жени контролируемой частоты, что ограничивает быстродействие измерительного блока релеThe invention relates to electrical engineering, in particular, to automatic emergency control devices of power systems, and is intended to change the frequency of the alternating current. A frequency relay is known which contains a frequency converter made on the basis of phase-shifting elements, as well as measuring and execution units 1 and 2. The disadvantages of the known relay are high consumption across an AC controlled voltage circuit, the dependence of the work on the level and distortion of the sinusoidal form of this tension The closest in technical essence to the present invention is a frequency Lena containing a voltage converter, made on a threshold element, a frequency converter made on series-connected symmetric trigger with a counting start and a waiting multi-vibrator, a measuring unit made on a coincidence circuit, an execution unit on the sequential connecting pulse expander, the delay element and the output-organ and the blocking element, with the voltage and frequency converters measuring executive units connected in series, the second output voltage of the transducer through the locking member is connected to the second input of the delay element the actuating unit and the second input of the coincidence circuit is connected to the second output of the symmetric flip-flop. Performing a frequency converter on series-connected symmetric trigger and standby multivibrator eliminates the dependence of the response frequency on the level of the input monitored signal 3. However, the circuit of the specified device is complicated due to the presence of blocks containing a significant number of elements (symmetric trigger with counting start, standby multivibrator and coincidence circuit) . In this case, due to the division of the frequency of the monitored signal by a symmetric trigger, it is impossible to reduce the duration of the measurement intervals of less than two periods of the voltage of the monitored frequency, which limits the speed of the measuring unit of the relay

астоты двум периодами контролирумого напр жени .Frequency with two periods of controlled voltage.

Цель изобретени - упрощение схеы и повышение быстродействи .The purpose of the invention is to simplify the circuit and increase speed.

Указанна цель достигаетс тем, то в реле частоты, содержащем пребразователь напр жени на порогоом элементе, блок преобразовани астрты, измерительный блок, исполительный блок с выходным органом и лемент блокировки, при этом преобазователь напр жени , блок преоба зовани частоты, измерительный и исполнительный блоки соединены последовательно , а элемент блокировки подключен ко второму .выходу преобразовател напр жени , блок преобразовани частоты выполнен на последовательно соединенных управл емом коммутаторе и ждущем генераторе пилообразного напр жени ,а измерительный блоК- на пороговом органе, при этом выход элемента блокировки соединен со входом управл емого коммутатора преобразовател частоты.This goal is achieved by the fact that in a frequency relay containing a voltage transformer on a threshold element, an astrta conversion unit, a measuring unit, an executive unit with an output unit and a lockout element, the voltage converter, the frequency conversion unit, the measuring unit and the executive unit are connected the blocking element is connected to the second output of the voltage converter, the frequency converting unit is made on the serially connected controllable switch and the waiting generator re-saw voltage, and the measuring block is on the threshold organ, while the output of the blocking element is connected to the input of the controlled switch of the frequency converter.

На фиг.1 приведена схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - врем -импульсные диаграм работы устройства .Figure 1 shows the scheme of the proposed device; figure 2 - time-pulse diagrams of the device.

Устройство состоит из последовательно соединенных преобразовател 1 напр жени , выполне,нного на пороговом органе, наприме;р триггере Шмитта; преобразовател 2 частоты, состо щего из управл емого коммутатора 3, выполн ющего функции повторител однопол рных дифференцированных и.мпульсов, и ждущего генератора 4 пилообразного напр жени на основе врем задающей RC-цепи; измерительного блока 5 представл юи,его собой пороговый орган на однопереходном транзисторе; исполнительного блока 6, выполненного на последовательно соединенных расширителе 7 импульсов, элементе 8.задержки на срабатывание и выходном органе 9. Элемент 10 блокировки от исчезновени входного напр жени включен между потенциальным выходом преобразовател 1 напр жени и входом управл емого коммутатора 3 преобразовател 2 частоты.The device consists of a series-connected voltage converter 1, performed on a threshold organ, for example; Schmitt trigger; frequency converter 2, consisting of a controlled switch 3, performing the functions of a repeater of unipolar differentiated pulses, and a stand-by generator 4 of a sawtooth voltage based on the time of the driving RC circuit; measuring unit 5 represents, its a threshold organ on a unijunction transistor; an executive unit 6, which is made on series-connected pulse expander 7, actuation and delay element 8. Output blocking element 10 from the disappearance of the input voltage is connected between the potential output of the voltage converter 1 and the input of the controlled switch 3 of the frequency converter 2.

Устройство работает следующим образок.The device works as follows.

При подаче на вход устройства напр жени Uj контролируемой частоты f фиг.2) на выходе порогового элемента преобразовател 1- напр жени формируютс короткие дифимпульсы и. При этом измерительный интервал , т.е. период между двум последующими импульсгми и. , точно равен периоду частоты периодического контролируемого напр жени независимо от его уровн и формы. В момент поступлени положительных импульсов U. на вход управл емого коммутатора 3 преобразовател 2 частоты обеспечиваетс периодическое обнуление ждущего генератора 4 пилообразного Напр жени в конце каждого измерителного интервала. Таким образом, в период времени между двум последующими обнулени ми импульсами управл емСГО коммутатора 3 на выходе лреобразовател 2 частоты формируютс пилообразные импульсы U,.мгновенное значение которых нарастает по закону, близкому к линейному. При этом амплитудное значение импульса и в конце каждого измерительного интервала, равного периоду контролируемого напр жени , пропорционально величине этого периода, т.е. зависит от частоты f контролируемого напр жени U.When a controlled frequency f f of Fig. 2 is supplied to the input of the voltage device Uj, short differential pulses and are formed at the output of the threshold element of the voltage converter 1-. In this case, the measuring interval, i.e. the period between two successive pulses and. , is exactly equal to the period of the frequency of the periodically controlled voltage, regardless of its level and shape. At the time of the arrival of positive pulses U. at the input of the controlled switch 3 of the frequency converter 2, the standby generator 4 of the sawtooth voltage is periodically zeroed at the end of each measurement interval. Thus, in the period of time between two subsequent zeroings of the pulses of the control switch 3 at the output of the converter 2 frequencies, sawtooth pulses U are formed, the instantaneous value of which increases according to a law close to linear. At the same time, the amplitude value of the pulse and at the end of each measurement interval, equal to the period of the monitored voltage, is proportional to the magnitude of this period, i.e. depends on the frequency f of the monitored voltage U.

При частоте f сети выше частоты f-jcr установки срабатывани реле амплитудное значение импульса U4 не достигает напр жени включени однопереходного. тран зистора (ОПТ) порогового органа измерительного блока 5. Несрабатывание последнего обеспечивает исходное состо ни всех элементов исполнительного блок 6,расширител импульсов 7,элемента задержки и выходного органа 9.When the network frequency f is higher than the frequency f-jcr of the relay actuation setting, the amplitude value of the pulse U4 does not reach the single-junction switching voltage. the transistor (OPT) of the threshold organ of the measuring unit 5. The failure of the latter ensures the initial state of all elements of the executive unit 6, the pulse expander 7, the delay element and the output organ 9.

При снижении частоты контролируемого сигнала Uj до уровн уставки f i ,т.е. при достижении амплитудным значением импульсов U напр жени Ug включени ОПТ, на выходе последнего формируютс импульсы Ug., вл ющиес сигналом достижени заданного значени частоты. Данными ,импульсами осуществл етс периодический запуск расширител 7 импульсов , запуск элемента 8 задержки, и ПС истечении заданной временной задержки t на срабатывание выходной орган 9 срабатывает.By reducing the frequency of the monitored signal Uj to the setting level f i, i.e. when the amplitude value of the pulses U reaches the voltage Ug of switching on the OPT, the pulses Ug. are formed at the output of the latter, which are a signal to reach the specified frequency value. These pulses periodically start the expander 7 pulses, start the delay element 8, and the PS after a predetermined time delay t to trigger the output element 9 is triggered.

Частота срабатывани устройства определ етс параметрами RC-цепи ждущего генератора 4 пилообразного напр жени , а врем срабатывани параметрами RC элемента 8 задержки.The frequency of operation of the device is determined by the parameters of the RC circuit of the standby generator 4 of the sawtooth voltage, and the response time by the parameters of the RC element 8 of the delay element.

При исчезновении входного сигнала U. О или снижении его уровн ниже чувствительности порогового элемента преобразовател 1 напр жени элемент 10 блокировки формирует положительный сигнал, поступающий на вход управл емого коммутатора 3, чем обеспечиваетс останов ждущего генератора 4 пилообразного напр жени и вследствие этого исходное состо ние всех последующих блоков реле частоты.When the input signal U disappears. About or lowering its level below the sensitivity of the threshold element of the voltage converter 1, the blocking element 10 generates a positive signal at the input of the controlled switch 3, thus stopping the standby generator 4 of the sawtooth voltage and, consequently, the initial state of all subsequent frequency relay blocks.

Выполнение блока 2 преобразовани частоты на последовательно соединенных управл емом коммутаторе и ждущем генераторе 4 пилообразного напр жени , а измерительного блока 5 на пороговом органе, в качестве которого использован однопереходный транзистор , позвол ет существенно упростить схему устройства за счет исключени сложных блоков (симметричногоThe implementation of the frequency conversion unit 2 on the series-connected control switch and the standby generator 4 of the sawtooth voltage, and the measuring unit 5 on the threshold organ, which is used as a single junction transistor, makes it possible to significantly simplify the circuit of the device due to the elimination of complex blocks (symmetrical

триггера со счетным запуском, ждущего мультивибратора и схемы совпадени ) . При этом предлагаема структура выполнени реле частоты позвол ет увеличить быстродействие при сохранении независимости его работы рт уровн периодического контролируэмрго напр жени и от его формы.trigger trigger, standby multivibrator and coincidence circuit). At the same time, the proposed structure of the frequency relay allows to increase the speed while maintaining the independence of its operation at the level of a periodic control of the voltage and its form.

Максимальное быстродействие реле частоты составл ет один период контролируемого напр жени при полнос-гью исключенной временной задержки (tt), а при необходимости задержки времени срабатывани реле частоты на один измерительный интервал с целью отстройки от коммутационных и других помех его максимальное быстродействие может быть снижено до двух периодов напр жени контролируемой частоты .The maximum speed of the frequency relay is one period of the monitored voltage at a fully excluded time delay (tt), and if necessary, the time delay of the frequency relay is triggered by one measurement interval in order to offset from switching and other interference, its maximum speed can be reduced to two periods of voltage controlled frequency.

Использование предлагаемого реле в схемах противоаварийной автоматики энергосистем приводит к повышению их надежности и быстродействи .The use of the proposed relay in the emergency control schemes of power systems leads to an increase in their reliability and speed.

Claims

1. Author's certificate of the USSR 216092, cl. H 01 H 51/32, 1968.

2. USSR author's certificate number 235160, cl. H 03 K 17/80, 1968.

five

3. USSR author's certificate

4,93830, cl. H 01 P 83/00, 1975;

-crAlW-KZ

es5

SP