Устройство для выявления асинхронного режима электропередачи

 

Использование: в противоаварийной автоматике энергосистем, в автоматике ликвидации асинхронного режима (АР). Сущность: устройство содержит пусковой орган, орган контроля отношения амплитуд, формирователи импульсов по фронту и по срезу, орган контроля периода колебаний тока, орган выдержки времени, счетчик циклов, блок установочных сигналов, реализующий заданные логические функции, блок отстройки от коротких замыканий (к.з.), блокирующий устройство по скорости снижения амплитуды тока, орган направления мощности для определения знака взаимного скольжения. Пусковой орган применен дистанционного типа, логические функции блока установочных сигналов расширены. Устройство обладает повышенной селективностью и устойчивостью срабатывания, что предотвращает излишние срабатывания автоматики ликвидации АР в режимах многократных к.з. и внешнего АР. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к противоаварийной автоматике энергосистем и может быть использовано, например, в автоматике ликвидации асинхронного режима (АЛАР).

Известно устройство, основанное на фиксации превышения определенного количества колебаний тока по величине с периодом не более расчетного [1, с. 39О, рис. 7-36a] Основным недостатком этого устройства является недостаточная селективность в режиме синхронных качаний (СК) при требуемой быстроте срабатывания, которая определяется количеством отсчитываемых циклов колебаний тока. Устройство срабатывает после трех циклов [1, с.389] а для надежной отстройки от СК требуется, как минимум десять циклов, [2, c.51] Попытка учесть их отстройкой по времени не эффективна из-за существенного замедления срабатывания (до 15-20 с.) [2] Известны также микроэлектронные устройства, свободные от указанного недостатка за счет дополнительного контроля отношений минимального и максимального значений амплитуды тока в каждом цикле к ее максимальному значению в начальном цикле [3,4] Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому устройству является устройство для выявления асинхронного режима электропередачи, приведенное в [4] Недостатком этого устройства является низкая селективность при многократных коротких замыканиях (КЗ), например, через перемежающуюся дугу или в циклах "КЗ неуспешное АПВ" (автоматическое повторное включение). Эти колебания будут восприниматься устройством во всех случаях, когда отношение их минимальной I_min амплитуды в цикле к максимальной I_max будет меньше B_ср [4, формула (6)] что случается обычно при близких КЗ.

Другим недостатком устройства является нарушение устойчивости срабатывания после выявления асинхронного режима, когда при каждом срабатывании органа, происходит сброс амплитудного детектора блока контроля отношения амплитуда импульсами y₂ по условию (3) [4] (x₆ l, x₇ 1). Если возврат детектора произойдет раньше, чем пройдет импульс x₂, равный то произойдет возврат всего устройства по условию (2)[4] (x₂ О, x₃ О). Очевидно, этот недостаток легко устраним введением задержки на возврат органа контроля отношения амплитуд.

Третьим недостатком устройства является ограничение по допустимой кратности максимальной амплитуды тока в цикле АР: M=(I_max)_max /(I_max)_min, (1) где (I_max)_max и (I_max)_min максимальное и минимальное значения амплитуды тока в цикле АР для расчетного пакета схем системы.

Для того, чтобы при АР не выполнялись условия сброса устройства, при которых х₁ в функции (2) [4] принимает единичное значение, ток срабатывания I_ср пускового органа должен выбираться в диапазоне B_ср(I_max)_max<1<B(I_max)_min (2) где B_ср и B_вр параметры блока контроля отношения амплитуд [4] В предельном по допустимой кратности М случае I_ср K_oтc1·B_ср·(I_max)_max K_отс2·B_вр·(I_max)_min, (3)
где K_отс1 и K_отс2 коэффициенты отстройки, обычно равные 0,8 и 1,2 соответственно.

Из (3) получим
Если принять B_вр 0,8, и B_ср 0,2.0,3 то M_доп 2,8.2,2,что не всегда приемлемо и снижает селективность срабатывания устройства.

Еще одним недостатком устройства является ограниченная селективность несрабатывания при внешних АР при отстройке по I_ср [2] и невозможность выявления дефицитной и избыточной частей системы, идущих асинхронно, для формирования более эффективных управляющих воздействий, что также снижает селективность устройства.

Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение является повышение селективности и устойчивости срабатывания устройства. Получаемый при этом технический результат проявляется в уменьшении вероятности отказов и излишних срабатываний устройства в процессе эксплуатации.

Поставленная задача решается тем, что в известном устройстве, содержащем пусковой орган, подключенный входом к выходу датчика тока и включающий в себя формирователь амплитудного значения напряжения, пропорционального входному току, орган контроля отношения амплитуд, состоящий из амплитудного детектора информационный и установочный входы которого являются аналогичными входами органа, и компаратора с регулируемым коэффициентом возврата, выход которого является выходом органа, а входы соединены с информационным входом и выходом амплитудного детектора, формирователи импульсов по фронту с прямым и инверсным выходами и по срезу с инверсным выходом, входы которых объединены по выходу пускового органа, орган контроля периода колебаний тока, орган выдержки времени, выход которого является основным выходом устройства, логический элемент типа ИЛИ-НЕ, счетчик циклов, состоящий из счетчика-дешифратора, счетный и установочный входы которого являются аналогичными входами циклов, n-входового элемента ИЛИ-НЕ и m-входового переключателя, входы которых соединены с соответствующими n- и m- выходами счетчика-дешифратора, а выходы служат, соответственно, дополнительным и основным выходами счетчика циклов, блок установочных сигналов со входами х₁- х₇ и выходами y₂ и у₁, реализующий функцию
У₂ У₁ + Х₆ · X₇,
где x₆ и х₇ логические сигналы на одноименных входах блока, а у₁ и y₂ логические сигналы на его одноименных выходах, причем, информационный вход органа контроля отношения амплитуд подключен к выходу формирователя амплитудного значения пускового органа, установочные входы счетчика циклов и органа контроля отношения амплитуд подключены к выходам у₁ и y₂ блока установочных сигналов, вход х₁ этого блока подключен к выходу органа контроля периода колебаний тока, вход которого объединен со входом x₂, входы х₅ и x₂ подключены к инверсным выходам формирователя модуля по срезу и фронту соответственно, вход x₆ подключен к прямому выходу последнего, вход х₇ подключен к дополнительному выходу счетчика циклов, счетный вход которого подключен к инверсному выходу логического элемента ИЛИ-НЕ, а основной выход связан с первым входом упомянутого логического элемента и входом органа выдержки времени, a также является дополнительным выходом устройства, формирователь амплитудного значения пускового органа выполнен со ступенчатым переходом с одного значения амплитуды на другое через каждый полупериод входного тока, блок установочных сигналов снабжен добавочными входами x₈ x₁₀ и реализует функции



где х₁- x₆, x₈ x₁₀ логические сигналы на одноименных входах блока, у₃ и у₄ вспомогательные логические сигналы, дополнительно введены второй формирователь импульсов по срезу с инверсным выходом, подключенный входом к выходу органа контроля отношения амплитуд, выходом соединен со вторым входом логического элемента ИЛИ-НЕ и входом х₄ блока установочных сигналов, второй и третий формирователя импульсов по фронту, входы которых подключены к выходам первого и второго формирователей импульсов по срезу, их выходы связаны со входами x₈ и х₃ блока установочных сигналов соответственно, блок отстройки от коротких замыканий, состоящий из формирователя приращения амплитуды, делителя напряжения и компаратора, причем, вход упомянутого формирователя подключен по первому входу введенного блока к выходу формирователя амплитудного значения пускового органа, вход делителя напряжения подключен по второму входу введенного блока к выходу амплитудного детектора органа контроля отношения амплитуд, выходы формирователя приращения амплитуды и делителя напряжения соединены соответственно, с первым и вторым входами компаратора, выход которого является выходом блока отстройки от коротких замыканий и связан с входом x₉ блока установочных сигналов, вход x₁₀ последнего подключен к первому из m-выходов счетчика-дешифратора счетчика циклов.

Кроме того, в устройстве установлен пусковой орган дистанционного типа, второй вход которого подключен к выходу датчика напряжения, дополнительно введены второй компаратор в органе контроля отношения амплитуд, включенный параллельно первому, орган направления мощности, подключенный входами к выходам датчиков тока и напряжения аналогично пусковому органу, D-триггер с прямым и инверсным выходами и четыре логических элемента 2U, причем входы D и С триггера подключены к выходам введенных органа направления мощности и компаратора соответственно, первые входы первого и второго элементов 2U подключены к основному выходу счетчика циклов, их вторые входы подключены к инверсному и прямому выходам В-триггера, соответственно, выходы также соединены со входами R и S триггера и первыми входами третьего и четвертого элементов 2U, вторые входы которых подключены к выходу органа выдержки времени, а выходы служат дополнительным и основным выходами устройства соответственно.

Сопоставительный анализ признаков заявленного решения и признаков аналогов и прототипа свидетельствуют о его соответствии критерию "новизна".

Признаки отличительной части формулы решают следующие функциональные задачи:
1. Выполнение формирователя амплитудного значения пускового органа со ступенчатым переходом с одного значения амплитуды на другое необходимо для обеспечения работы введенного блока отстройки от коротких замыканий, реагирующего на абсолютное приращение этой амплитуды за полупериод входного тока, которое получают в этом блоке с помощью специального формирователя.

2. Блок отстройки от коротких замыканий предназначен для распознавания колебаний тока при АР и многократных КЗ по абсолютному приращению ΔI амплитуды тока за полупериод в фазе ее снижения, так как при отключении КЗ величина ΔI, как правило, больше, чем при АР. При превышении ΔI заданной доли от максимального значения I_max амплитуды тока в цикле его колебаний на выходе блока вырабатываются короткие (1-2 мс) импульсы.

3. Введение дополнительных формирователей импульсов, входов x₈ - x₁₀ в блоке установочных сигналов, изменение функции у₁ и реализация новых вспомогательных функций y₃ и у₄ в этом блоке позволили организовать выработку установочных сигналов по выходу у₁ при:
нарушении чередования возвратов пускового органа и органа контроля отношения амплитуд на нисходящей и восходящей полуволнах тока предыдущего и последующего циклов соответственно, так как такое нарушение возможно только при выходе контролируемых отношений минимального и максимального значений амплитуды тока в каждом цикле к ее максимальному значению из заданных пределов;
срабатывании блока отстройки от коротких замыканий в начальном цикле;
срабатывании органа контроля периода колебаний тока.

При этом устраняются первые три недостатка известного устройства (см. выше).

4. Установка пускового органа дистанционного типа позволяет более надежно отстроиться от АР по внешним сечениям и повысить селективность устройства.

5. Введение органа направления мощности, D-триггера, логических элементов 2U и связей между ними необходимо для фиксации знака взаимного скольжения S₁₂ асинхронно идущих частей системы по первому (S₁₂ > О) и второму (S₁₂ < О) выходам устройства для выработки эффективных управляющих воздействий.

Из фиг. 1 и 2 представлены функциональные схемы устройства, на фиг.3 - временные диаграммы, поясняющие их работу, на которых обозначены выходные напряжения блоков U_ij (i индекс блока, j номер выхода), опорные напряжения U_on1 и U_on2 определяющие уставки пускового органа и блоки отстройки от коротких замыканий, времена t₆ и t₂₂ срабатывания органов контроля периодов колебаний тока и органа выдержки времени, период T_к этих колебаний.

Устройство (фиг. 1) содержит следующие блоки: пусковой орган 1, представляющий собой реле тока с формирователем амплитудного значения 2 напряжения, пропорционального входному току, который выполнен со ступенчатым переходам с одного значения амплитуды на другое через каждый полупериод входного тока; формирователь 3 импульсов по фронту с прямым и инверсным выходами; формирователи 4 и 15 импульсов по срезу с инверсными выходами, формирователи 5 и 16 импульсов по Фронту, орган 6 контроля периода колебаний тока в виде элемента выдержки времени, задающего время t₆; блок 7 установочных сигналов, реализующий функции

y₂ = y₁+ x₆·x₇, (2)


где х₁ x₁₀ логические сигналы на одноименных входах блока, у₁ и y₂ логические сигналы на одноименных выходах блока, y₃ и у₄ вспомогательные логические сигналы; блок 8 отстройки от коротких замыканий, состоящий из формирователя 10 приращения амплитуды, делителя 9 напряжения и компаратора 11, причем входы формирователя 10 и делителя 9 являются первым и вторым входами блока 8 соответственно, а их выходы попарно соединены с первым и вторым входами компаратора 11, выход которого является выходом блока 8; орган 12 контроля отношения амплитуд, состоящий из амплитудного детектора 1З, информационный и установочный входы которого являются аналогичными входами органа, и компаратора 14 с регулируемым коэффициентом возврата, выход которого служит выходом органа, а входы попарно соединены с информационным входом и выходом детектора 13; логический элемент 17 типа ИЛИ-НЕ; счетчик циклов 18, включающий в себя счетчик-дешифратор 19, счетный и установочный входы которого являются аналогичными входами счетчика циклов, n-входовый элемент 20 типа ИЛИ-НЕ и m- входовый переключатель 21, входы которых попарно соединены с выходами счетчика-дешифратора 19, в выходы служат соответственно дополнительными и основными выходами счетчика 18; орган 22 выдержки времени задающий время t₂₂ для осуществления мероприятий по ресихронизации.

В этой схеме формирователь 3 и 4 подключен входами к выходу пускового органа, формирователь 5 включен последовательно с формирователем 4, так же, как формирователь 16 с формирователем 15, вход которого подключен к выходу органа 12 а выход связан с первым входом элемента 17, второй вход и выход этого элемента соединены с основным выходом и счетным входом счетчика циклов 18 соответственно, основной выход счетчика 18, который служит дополнительным выходом устройства связан, кроме того, через орган 22 с основным выходом устройства, первый и второй входы блока 8 подключены к выходам формирователя 2 пускового органа 1 и детектора 13 органа 12 соответственно, информационный вход последнего также подключен к выходу формирователя 2, прямой выход формирователя 3 связан со входом x₂ блока 7 напрямую, а со входом х₁ через орган 6, входы x₅, x₈, х₄ и x₃ этого блока попарно подключены к выходам формирователей 4, 5, 15 и 16, вход x₆ подключен к прямому выходу формирователя 3, вход х₇ подключен к дополнительному выходу счетчика циклов 18, а первый выход его счетчика-дешифратора 19 соединен со входом x₁₀ блока 7, вход x₁₀ которого пoдключен к выходу блока 8, а входы у₁ и y₂ попарно соединены с установочными входами счетчика 18 и органа 12.

Кроме того, в устройстве (фиг.2) установлен пусковой орган 1 дистанционного типа, второй вход которого подключен к выходу датчика напряжения, и оно дополнительно к блокам 1-22 содержит второй компаратор 24 в органе контроля отношения амплитуд, включенный параллельно первому компаратору 14 (фиг. 1); орган 23 направления мощности, подключенный входами к выходам датчиков тока и напряжения параллельно к пусковому органу; D-триггер 25 с прямым и инверсным выходами и четыре 26-29 логических элемента 2И, причем входы D и С триггера подключены к выходам органа 23 и компаратора 24 соответственно, первые входы элементов 26 и 27 подключены к основному выходу счетчика циклов 18, их вторые входы попарно подключены к инверсному и прямому выходам триггера 25, а выходы также попарно соединены со входами R и S триггера и первыми входами элементов 28 и 29, входы которых подключены к выходу органа 22, а выходы служат первым и вторым выходами устройства соответственно.

Функционально схемы (фиг.1.2) легко реализуемы, например, на интегральных микросхемах (логика, операционные усилители) [4] Остановимся лишь на дополнительно введенных нетиповых блоках. Пусковой орган 1 с формирователем амплитудного значения может быть выполнен аналогично [5] где выходной сигнал формирователя имеет ступенчатый переход с одного значения амплитуды на другое.

В блоке 8 нетиповым является только формирователь 10 приращения амплитуды, который может быть выполнен в простейшем варианте в виде дифференцирующей RC-цепи или как в [6] (блоки 7-10). В последнем случае он формирует прямоугольные импульсы (1-2 мс), равные по высоте разности амплитуд соседних полупериодов входного сигнала в ходе его уменьшения [6, фиг.3, сигнал U₁₀]
Устройство (фиг. 1) работает следующим образом. Ток i электропередачи подается на вход пускового органа 1 через датчик тока и преобразуется в пропорциональное его амплитуде напряжение U₂ на выходе фoрмирователя 2 амплитудного значения этого органа. Он срабатывает при каждом превышении напряжением U₂ уровня U_on1 и его выходное напряжение U₁ принимает положительное значение. Если U₂ становится меньше U_on1, орган 1 возвращается в исходное состояние и U₁ становится равным нулю. В процессе колебаний тока при АР (фиг. 3), происходит срабатывание и возврат пускового органа в каждом цикле этих колебаний. При этом в моменты срабатывания на прямом и инверсном выходах формирователя 3 возникают короткие (1-2 мс) импульсы положительной U₃ и отрицательной полярностей, а в моменты возврата на выходе формирователя 4 появляются импульсы U₄ отрицательной полярности. При этом импульсы устанавливают в нуль орган 6 контроля колебаний тока, не позволяя ему сработать (U₆ > О), если
Т_а < t₆, (5)
где t₆ время срабатывания органа 6, T_a период колебаний тока при АР.

Напряжение U₂ поступает на информационный вход органа 12 контроля отношения амплитуд, в результате чего на выходе амплитудного детектора 13 этого органа в виде напряжения U₁₃ фиксируются максимальные амплитудные значения тока в каждом начальном после сброса детектора цикле его колебаний. Напряжения U₂, и U₁₃; подаются на верхний и нижний выходы компаратора 14, выходное напряжение U₁₄ которого, равное напряжению U₁₂ на выходе органа изменяется с нулевого на положительное значение и наоборот соответственно при
U₂ < В_ср U_I3, (6)
U₂ > В_вр U_I3, (7)
где B_ср и B_вр регулируемые коэффициенты передачи компаратора 14 по нижнему входу до и после его срабатывания.

Поскольку U₂ и U₁₃ пропорциональны соответственно текущему 1 и максимальному I_max.i амплитудным значениям входного тока, условия (5) и (7) могут быть выполнены только в том случае, если
I_min.i / I_max.o < B_ср (8)
I_mах.i / I_max.o > B_вр (9)
где I_min и I_max.o минимальное и максимальное значения амплитуды I входного тока в начальном (i О) и i-ом (i О 0,1, 2.) циклах его колебаний.

Напряжение U₂ поступает также через первый вход блока 8 отстройки коротких замыканий на вход его формирователя 10, на выходе которого при снижении входного тока образуются короткие (1-2 мс) импульсы U₁₀ пропорциональные по высоте абсолютному приращению ΔI_n амплитуды этого тока за n-ный полупериод. Упомянутые импульсы сравниваются с помощью компаратора 11 с напряжением U_on2, равным выходному напряжению U₉ делителя 9, которое составляет долю а от напряжения U₁₃, поступающего на вход этого делителя с выхода детектора 13:
U_on2 = U₉ = α·U₁₃ (10)
Компаратор 11 импульсно срабатывает при
U₁₀ > α·U₁₃ (11) или с учетом пропорциональности
ΔI_n/I_max.o > α. (12)
При α ≥ 0,15 обеспечивается несрабатывание блока 8 при АР с периодом T_а≥0,2 с, характерном для первого цикла. В то же время при КЗ, когда имеют место высокие перепады амплитуды в фазе его отключения, условие (12) выполняется и блок 8 срабатывает (U₈ > О)
При АР выполняются условия (8) и (9) и в момент возврата органа 12 на входах формирователей 15 и 16 последовательно друг за другом появляются отрицательные U₁₅ и положительные U₁₆ импульсы. Импульсы U₁₅ отрицательной полярности (U₁₅ > О) поступают на первый вход элемента 17 типа ИЛИ-НЕ, на другом входе которого "дежурит" нулевое напряжение U_18.2 основного выхода счетчика циклов 18. Поэтому импульсы U₁₅ проходят на выход упомянутого элемента в виде положительных импульсов U₁₇ и подаются на счетный вход счетчика 18, фиксируя прохождения каждого цикла. После первого цикла напряжение U_19.1 на первом выходе счетчика-дешифратора 19 меняется с положительного на нулевое, исключая появление установочных сигналов при срабатывании блока 9, а через n циклов напряжение U_18.1 на дополнительном выходе счетчика ( выход. n-входового элемента 20 типа ИЛИ-НЕ) становится положительным. После прохождения заданного числа N циклов (N n + m) счетчик срабатывает по основному выходу (U_18.2 > О), являющемуся дополнительным выходом устройства (вых.1 ). Вследствие этого прекращается счет циклов и запускается элемент 22 выдержки времени. Через время t₂₂ последний срабатывает, свидетельствуя о срабатывании устройства по основному выходу (вых. 2).

Однако срабатывание устройства возможно только в том случае, если в процессе фиксации циклов на установочном входе счетчика 18, напряжение U_4.1, которое подается с выхода у₁ блока 7 установочных сигналов, не становится положительным. Это зависит от комбинации значений напряжений U₃, , U₄, U₅, U₆, U₈, U₁₅, U₁₆, U_18.1, U_19.1, которые поступают соответственно на входы x₆, x₂, х₅, x₈, х₁, x₉, х₄, x₃, х₇ и x₁₀ в виде одноименных логических сигналов. В соответствии с логическими функциями (1) (4) установочный сигнал на выходе у₁ положителен (логический сигнал у₁ равен 1) при:
срабатывании органа 6 (х₁ 1), когда не выполняется (5);
срабатывании на первом цикле блока 8 по (12) (x₉= 1, x₁₀ 1), причем, согласно функции у₄ значение у₁ 1 запоминается при срабатывании органа в (х₁ 1) или следующего срабатывания пускового органа 1 (x₂ 1);
нарушении чередования возвратов пускового органа 1 и органа 12 контроля отношения амплитуд, которая не соблюдается, если нарушаются условия АР (8) и (9) (орган 1 возвращается дважды подряд) или максимальный ток в цикле становится ниже уровня фиксации (орган 12 возвращается дважды подряд), что характерно для синхронных качаний [4] причем в первом случае сигнал, также запоминается с помощью функции у₄ (составляющая ), а во втором случае прямо включен в функцию у₁ (составляющая ).

Сигнал y₂, сбрасывающий детектор 13 органа 12, принимает единичное значение при тех же условиях, что y₁ и дополнительно после выявления АР (х₇ 1) в моменты срабатывания пускового органа 1 (x₆ 1), чтобы исключить возврат устройства по условию (9) при резком снижении максимальной амплитуды тока в цикле АР за счет действия противоаварийной автоматики [4]
Таким образом, работа счетчика и устройства блокируется при колебаниях тока в режимах синхронных качаний и КЗ, а также при АР с периодом больше заданного.

Состав и работа устройства (фиг.2) в своей основной части (блок 1-22) аналогичны вышесказанному. Использование пускового органа 1 дистанционного типа повышает селективность при АР по внешним сечениям. Орган 23 напряжения мощности, контролирующий угол ϕ между входным напряжением U и током i, срабатывает (U₂₃ > 0) при
v_э < ϕ < ϕ_э+ 180, (13)
где ϕ_э угол эквивалентного сопротивления Z системы.

Компаратор 24 срабатывает (U₂₄ > О) по условию, аналогичному (8):
I_min.i / I_max.i < B_ср1 (14)
где B_ср1 коэффициент передачи компаратора по нижнему входу.

Напряжения U₂₃ и U₂₄ поступают на входы D и С триггера 25 соответственно. В моменты срабатывания компаратора 24, которые при B_ср1 равном соответствуют углу δ между векторами ЭДС по концам электропередачи примерно равному 270^o, происходит установка триггера 25 в положение, зависящее от состояния органа 23, которое определяется знаком взаимного скольжения S₁₂ упомянутых векторов. Это состояние, а следовательно и знак S₁₂, фиксируется по входам R и S после выявления АР когда счетчик циклов срабатывает по основному выходу (U_18.2 > О), вызывая срабатывание одного из элементов U 26 (S₁₂ > О) или 27 (S₁₂ < О).

Теперь после отсчета времени t₂₂ (U₂₂ > О) устройство через элементы 28 или 29 срабатывает по выходам 2 (основному) или 1 (дополнительному), в зависимости от знака S₁₂.

Знак S₁₂ позволяет выявить дефицитную и избыточные части системы и осуществить эффективные мероприятия по ресинхронизации.

Формула изобретения

1. Устройство для выявления асинхронного режима электропередачи, содержащее пусковой орган, подключенный входом к выходу датчика тока и включающий в себя формирователь амплитудного значения напряжения, пропорционального входному току, орган контроля отношения амплитуд, состоящий из амплитудного детектора, информационный и установочный входы которого являются аналогичными входами органа, и компаратора с регулируемым коэффициентом возврата, выход которого является выходом органа, а входы соединены с информационным входом и выходом амплитудного детектора, формирователи импульсов по фронту с прямым и инверсным выходами и по срезу - с инверсным выходом, входы которых объединены по выходу пускового органа, орган контроля периода колебаний тока, орган выдержки времени, выход которого является основным выходом устройства, логический элемент типа ИЛИ-НЕ, счетчик циклов, состоящий из счетчика-дешифратора, счетный и установочный входы которого являются аналогичными входами счетчика циклов, n-входового элемента ИЛИ-НЕ и m- входового переключателя, входы которых соединены с соответствующими n- и m-выходами счетчика-дешифратора, а выходы служат соответственно дополнительным и основным выходами счетчика циклов, блок установочных сигналов с входами х₁-х₇ и выходами y₂ и y₁, реализующий функцию y₂ y₁ + x₆·x₇, где х₆ и х₇ логические сигналы на одноименных входах блока, y₁ и y₂ логические сигналы на его одноименных выходах, причем информационный вход органа контроля отношения амплитуд подключен к выходу формирователя амплитудного значения пускового органа, установочные входы счетчика циклов и органа контроля отношения амплитуд подключены к выходам y₁ и y₂ блока установочных сигналов, вход х₁ этого блока подключен к выходу органа контроля периода колебаний тока, вход которого объединен с входом x₂, входы х₅ и x₂ подключены к инверсным выходам формирователя модуля по срезу и фронту соответственно, вход x₆ подключен к прямому выходу последнего, вход х₇ подключен к дополнительному выходу счетчика циклов, счетный вход которого подключен к инверсному выходу логического элемента ИЛИ-НЕ, а основной выход связан с первым входом упомянутого логического элемента и входом органа выдержки времени, а так же является дополнительным выходом устройства, отличающееся тем, что формирователь амплитудного значения пускового органа выполнен со ступенчатым переходом с одного значения амплитуды на другое через каждый полупериод входного тока, блок установочных сигналов снабжен добавочными входами x₈ x₁₀ и реализует функции



где х₁-х₆, x₈-x₁₀ логические сигналы на одноименных входах блоков;
y₃ и y₄ вспомогательные логические сигналы,
дополнительно введены второй формирователь импульсов по срезу с инверсным выходом, подключенный входом к выходу органа контроля отношения амплитуд, выходом соединен с вторым входом логического элемента ИЛИ-НЕ и входом x₄ блока установочных сигналов, второй и третий формирователи импульсов по фронту, входы которых подключены к выходам первого и второго формирователей импульсов по срезу, их выходы связаны с входами x₈ и х₃ блока установочных сигналов соответственно, блок отстройки от коротких замыканий, состоящий из формирователя приращения амплитуды, делителя напряжения и компаратора, причем вход упомянутого формирователя подключен по первому входу блока к выходу формирователя амплитудного значения пускового органа, вход делителя напряжения подключен по второму входу блока к выходу амплитудного детектора органа контроля отношения амплитуд, выходы формирователя приращения амплитуды и делителя напряжения соединены соответственно с первым и вторым входами компаратора, выход которого является выходом блока отстройки от коротких замыканий и связан с входом x₉ блока установочных сигналов, вход x₁₀ последнего подключен к первому из m выходов счетчика-дешифратора счетчика циклов.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в нем установлен пусковой орган дистанционного типа, второй вход которого подключен к выходу датчика напряжения, дополнительно введены второй компаратор в органе контроля отношения амплитуд, включенный параллельно первому, орган направления мощности, подключенный входами к выходам датчиков тока и напряжения аналогично пусковому органу, D-триггер с прямым и инверсным выходами и четыре логических элемента 2И, причем входы D и С триггера подключены к выходам введенных органа направления мощности и компаратора соответственно, первые входы первого и второго элементов 2И подключены к основному выходу счетчика циклов, их вторые входы подключены к инверсному и прямому выходам D-триггера соответственно, выходы также соединены с входами R и S триггера и первыми входами третьего и четвертого элементов 2И, вторые входы которых подключены к выходу органа выдержки времени, а выходы служат дополнительным и основным выходами устройства соответственно.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3