Статические реле

Программные измерительные  органы. В измерительных органах напряжения, изменения частоты, реактивного и активного тока и тока возбуждения синхронного генератора применены вторичные измерительные трансформаторы напряжения и тока зарубежного производства фирмы LEM, функционирующие с использованием гальваномагнитного генератора ЭДС Холла (холлотрона) в цепи отрицательной обратной связи интегрального операционного усилителя |4J.

Измерительные органы напряжения и изменения частоты содержат общую аналоговую аппаратную часть, состоящую из (см рис. 2.7): двух активных измерительных трансформаторов напряжения ATVL /, ATVL2— трансформаторов тока АTАL1, ATAL2, подключенных к двум междуфазным напряжениям и генератора через балластные резисторы значительного сопротивления, преобразующие источники ЭДС, какими являются первичные измерительные трансформаторы напряжений , (на схеме не показаны), в источники токов , ;

пассивных малоинерционных (постоянная времени  = 0,5 мс) RС-фильтров нижних частот ФНЧ, задерживающих гармоники повышенной частоты напряжений генератора и импульсные помехи; согласующих активных повторителей напряжений AU.

Программный измерительный преобразователь напряжения (ИПН) содержит (рис. 2.8, а) интегральные аналого-цифровые преобразователи АЦП1, АЦП2 с интервалом дискретизации Т= Т_и/24, формирует (операция суммирования SMI) дискретные мгновенные значения третьего междуфазного напряжения (nT), выполняет функцию цифрового выпрямителя трехфазной системы напряжений генератора (операция выделения постоянной составляющей суммы абсолютных дискретных мгновенных значений трех напряжений не рекурсивным фильтром ZF) [4|.

Поскольку в последовательности указанных абсолютных дискретных мгновенных напряжений содержатся лишь четные, начиная с 6-й гармоники длительность импульсной характеристики фильтра принята равной Т_п/2= 10 мс [4].Фильтр представляет собой программный интегратор-сумматор указанных абсолютных дискретных мгновенных значений в течение времени Т_п/2: дискретные мгновенные значения четных гармоник исключаются. Особенность фильтра — импульсная характеристика в виде последовательности однополярных 8-функций, следующих через каждый интервал дискретизации Т, обеспечивает выдачу информации о начале процесса изменения действующего значения напряжения генератора уже через один интервал Т= 0,83 мс. Дискретное изменение действующего значения напряжения генератора отображается дискретной переходной характеристикой, напоминающей дискретизованную экспоненту, длительностью Т_и/2.

Измерительный орган напряжения, программно формирующий цифровые сигналы информации об отклонении действующего значения напряжения от предписанного (пТ), о скорости его изменения U(nT) и интегральной функции (nT) содержит элемент сравнения — сумматор SM3в режиме вычитания двоичных чисел на выходе ИПН, отображает предписанное напряжение (уставку регулятора) U_пр(nT) и выполняет программную функцию численного дифференцирования ZD и интегрирования ZJ.

Измерительный орган тока возбуждения функционирует аналогично. В нем используются активные измерительные трансформаторы токов и в цепи переменного тока тиристорного преобразователя, нагруженные резисторами для преобразования токов в напряжения.

При автоматической диагностике  измерительных органов проверяются наличие напряжений, чередование их фаз. Не симметрия трехфазной системы напряжений.

Измерительный орган изменения частоты по своему действию аналогичен ранее применявшемуся в АРВ-СДМ. Его аппаратная часть содержит (рис. 2.8, б):

аналоговый активный сумматор AW, формирующий третье напряжение ;

три аналого-дискретных преобразователя АДП1 — АДП, формирующих импульсные сигналы — в моменты перехода напряжений и_аЬ — и_са через нулевые (отрицательных к положительным) мгновенные значения (см. рис. 2.5, б)

В программной части  используется счетчик СТ микропроцессора тактовых импульсов N(n ) частотой 1,25 МГц, управляемый указанными импульсными сигналами. По фиксируемым числам импульсов N'_a - N'_c и N"_a - N"_c (см. рис. 2.5, б) программной частью 3 раза за период определяется его длительность , вычисляется (операция деления 1/ ) обратное число, отображающее частоту напряжения генератора, вычисляется (сумматор SM в режиме вычитания) отклонение частоты от номинальной (nT), производится численное дифференцирование сигнала ) — формирование сигнала по производной частоты f'(nT) и полученная последовательность чисел, пропускаемая через программное апериодическое звено — рекурсивный ФНЧ ZF 1-го порядка, — формируется сигнал по изменению f'(nT) частоты.

Измерительный орган реактивного и активного  токов содержит и программные измерительные преобразователи реактивной и активной мощностей. В нем используются активный измерительный трансформатор тока фазы В и его АЦП.

Программно выполняется функция перемножения дискретных мгновенных значений напряжения и тока. В симметричном режиме результаты перемножения

содержат постоянные составляющие, отображающие активную и реактивную мощности соответственно.

Они выделяются программными не рекурсивными частотными фильтрами, аналогичными применяемым в измерительном органе напряжения — с конечной длительностью импульсной характеристики (фиксированным временем собственного переходного процесса), равной /2, исключающими из результатов перемножений дискретизованные гармонические составляющие удвоенной частоты.

Формирование сигналов информации о соотношении потребляемого реактивного и активного токов производится с использованием программных операций перемножения дискретных мгновенных значений тока фазы В на функции sin и cos соответственно. Для их генерирования вычисляется угол сдвига между напряжением и током одноименных фаз.

Как указывалось, измерительный  орган ограничивает потребляемую синхронным генератором реактивную мощность (ограничивает снижение возбуждения генератора), допускаемую по условию сохранения статической устойчивости ЭЭС и зависящую от вырабатываемой активной мощности. Соотношение мощностей вычисляется соответствующей программой, использующей цифровое моделирование характеристик генератора.