Конструктивно УЗТПЧВ выполнено на базе унифицированной типовой конструкции (УТК) ГОСТ 20-504-75 (рис. 3). Устройство состоит из блока дифференциатора и блока релейной форсировки с пульсатором. Каждый блок выполнен в каркасе типовой конструкции, предназначенной для размещения элементов их электрического объединения и подсоединения к внешним цепям монтажных плат. Электро- и радиокомпоненты выполнены на печатных платах, изготовленных из фольгированного стеклотекстолита. Печатная плата вместе с защитной рамкой, предназначенной для механической, защиты элементов, представляет собой субблок. Субблоки вдвигаются в каркас по направляющим. Блок дифференциатора имеет в своем составе шесть субблоков, блок релейной форсировки с пульсатором. На лицевой панели каждого субблока указан тип субблока, имеются переменные резисторы для настройки и регулировки параметров, а также установлены гнезда для контроля входных и выходных параметров. На лицевой панели блока размещены органы включения и сигнализации питания, органы контроля и индикации выходных сигналов, переключения режима работ. На лицевой панели блока дифференциатора расположены также переключатели для установки зон нечувствительности по ускорений и по частоте? а на лицевой панели блока релейной форсировки — переключатели заданий частоты и амплитуды выходного сигнала пульсатора.
Оба блока установлены в навесном кожухе, предназначенном для их установки, электрического объединения, подсоединения к внешним путям и механической защиты блока. Навесной кожух снабжен двухстворчатой дверью и поворотной рамой, которые могут поворачиваться на угол не менее 90 град. Блоки закреплены винтами на поворотной раме, которая фиксируется защелкой. При повороте рамы обеспечивается удобный доступ к разъемам блоков, субблоков и к клеммнику кожуха.
Одним из этапов экспериментальных исследований устройства защиты турбины от превышения частоты вращения были температурные испытания элементов БД. В связи с тем, что ЧИДУ представляет собой замкнутую систему, охваченную обратной связью, температурная нестабильность элементов не оказывает существенного влияния на температурную погрешность устройства в целом. Температурная погрешность измерения определяется, в основном, температурным дрейфом нуля микросхем, который не превышает 20 мкВ/град. Относительная температурная погрешность ЧИДУ на 1°С. при изменении температуры от 1 до 10 и постоянном напряжении питания определяется выражением и составляет 0,018%/град.
Основным источником температурной погрешности РЧ является нестабильность параметров резисторов и емкости одно-вибратора. При исследовании температурной нестабильности импульса одно-вибратора с резисторами и емкостями различных типов наилучший результат был получен с резисторами типа С2-14А (С2-13А), и с емкостями типа КСТ-2-Г. При изменении температуры окружающей среды 25—50°С импульс одно-вибратора длительностью 2000мкс изменялся не более чем на 1мкс, что приводит к температурной погрешности ±0,002%/град.
Частотно-импульсные дифференцирующие устройства установлены для опытно-промышленной эксплуатации на турбинах К-300-240 ст. № 2 Трипольской ГРЭС и К-500-240 ст. № 8 Троицкой ГРЭС. В период опытной эксплуатации проведены испытания устройства, целью которых было определение их помехозащищенности и стабильности характеристик. В соответствии с программой испытаний характеристики УЗТПЧВ определялись на работающем турбоагрегате с воздействием на резервный электромеханический преобразователь (ЭМП) без воздействия на клапаны турбины. В ходе испытаний регистрировались: сигнал датчика скорости; выходной сигнал дифференциатора; состояние реле частоты; положение штока ЭМП.
Исследования показали наличие в сигнале датчиков скорости низкочастотной модуляции («оборотной помехи»), которая, однако, не ухудшала работу УЗТПЧВ. При последовательном включении двух датчиков, установленных со сдвигом 180 град, величина оборотной помехи существенно снижается и не превышает долей процента полезного сигнала. Помеха от неравномерности нарезки зубьев также не приводит к ложной работе устройства. Испытания УЗТПЧВ, проводившиеся при пуске блоков и опробовании автоматов безопасности при нулевых зонах нечувствительности по ускорению н частоте, подтвердили его высокую чувствительность н работоспособность.
Анализ данных регистрирующих приборов показал, что случаев должной работы и отказа устройств за период опытной эксплуатации не было. Результаты опытной эксплуатации устройства позволили в 1977 г. включить УЗТПЧВ на турбине К-500-240 Троицкой ГРЭС в промышленную эксплуатацию.
