Энциклопедия противоаварийной автоматики

Контроль отклонения частоты в устройствах ВЧТО-М
Шкурмнскии Г. Н., Чеботарев Н. М., инженеры Донтехэнерго

Аппаратура ВЧТО-М, используемая в энергосистемах, предназначена для передачи сигналов телеотключения противоаварийной автоматики и релейной защиты энергетическим объектам по высокочастотным (в. ч.) каналам линий электропередачи одноимпульсным частотным кодом. Применяемые в аппаратуре узкополосные фильтры предъявляют особенно жесткие требования к стабильности частот контрольных и командных сигналов при колебаниях температуры окружающей среды, изменениях напряжения питания и т. д. Для повышения стабильности работы высокочастотных генераторов применена кварцевая и температурная стабилизация частоты. Однако при неисправностях в схеме регулирования, приводящих к отклонениям температуры, частота контрольного сигнала может изменяться в пределах от 1 до 50 Гц.
Значительные отклонения частоты в процессе эксплуатации низкочастотных генераторов объясняются изменением параметров элементов аппаратуры в результате естественного старения. Однако в передатчике не предусмотрен автоматический контроль отклонения частот генераторов, а в приемнике сигнализация срабатывает лишь при отклонении частоты на 30 – 40 Гц, что уменьшает ток усилителя контрольного подканала до величины тока возврата реле Р6.
В результате этого в. ч. канал автоматически выводится из работы. Работоспособность аппаратуры ВЧТО-М теряется практически уже при отклонении частоты, связанном с уменьшением тока в реле Р6 меньше тока срабатывания, так как при таком отклонении частоты ∆f ток в соответствующем командном реле окажется недостаточным для срабатывания (рис. 1).

Рисунок 1. Зависимость тока в реле от частоты напряжения на входах контрольного (а) и командного (б) фильтров подканалов  ∆f – отклонение частоты генератора;  f_контр – частота контрольного сигнала;  fʹ_контр – то же при отклонении;  f_ком – частота сигнала – команды;  fʹ_ком – то же при отклонении.

Для возврата реле Р6 при отклонениях частоты,  соответствующих несколько большим токам, чем токи срабатывания командных реле, нельзя рекомендовать для широкого применения сужение полосы пропускания фильтра контрольного подканала¹. В связи с тем, что при передаче команды происходит смена частот, сужение полосы пропускания влияет на время спада t_спад напряжения контролирующего сигнала на выходе фильтра U_m до величины U_возвр, при которой происходит возврат реле Р6 (рис. 2), а следовательно, и на общее время передачи отключающего сигнала-команды по в. ч. каналу.

Рисунок 2. Характеристика изменения напряжения на выходе фильтра при исчезновении контрольного сигнала.

Значительно эффективнее в эксплуатации устройство, разработанное и внедренное работниками Донтехэнерго и Донбассэнерго, которое фиксирует отклонения частот генераторов в приемнике и передатчике (рис. 3).

Рисунок 3. Принципиальная схема контроля отклонения частоты.

Устройство подключено к резистору R4 выходного транзистора усилителя контрольного подканала приемника, ток через который изменяется в зависимости от частоты напряжения на выходе узкополосного фильтра. Теоретически наклон верхней площадки характеристики, представляющей зависимость тока от частоты, составляет примерно 0,25 мА на 1 Гц. В связи с этим, хотя усилитель работает в режиме насыщения с отсечкой по минимуму, напряжения, ток базы транзистора V1 в устройстве изменяется от 0,75 мА при напряжении контрольной частоты до 0,69 мА при отклонении частоты на 8 – 10 Гц. Использование в устройстве триггера, являющегося чувствительным «пороговым» элементом, позволяет реагировать на указанное изменение тока и настраивать срабатывание устройства на любое отклонение частоты.
Сигнализация об отклонении частоты контрольного сигнала на ±10 – 12 Гц позволяет, в зависимости от конкретных условий, оценить возможность и необходимость  немедленного вывода из работы устройств ВЧТО-М².

¹ Новыш В. И., Саванович А. А. Опыт эксплуатации ВЧТО-М – Электрические станции, 1977, №11.
² Инструкция по наладке и эксплуатации высокочастотной  аппаратуры телеотключения ВЧТО-М/ Под ред. В. С. Скитальцева – М.: СПО ОРГРЭС, 1976.

Источник: журнал Энергетик 1980, 4 стр. 23-24