Устройство для сравнения фаз двух электрических селичин Советский патент 1977 года по МПК H02H3/40 

ИЛИ соединены с одними из входов элементов И, другие входы которых связаны с соответствующими преобразователями напряжения, подключенными к вторым входам дополнительных элементов ИЛИ. На фиг. 1 показана блок-схема предла1аемого устройства; на фиг. 2 приведена потенциальная временная диаграмма, поясняющая работу устройства для случая выполнения условия срабатывания ф1 ij) ; 92; на фиг. 3 -- то же, для случая невыполнения условия срабатывания -ф ф2 Устройство содержит блок 1 формирования и преобразователи 2 и 3 напряжения сравниBai У1ЫХ электрических величин с двумя выходами. Один прямой выход преобразователя 2 соединен с вторым входом дополнительного элемента ИЛИ 4, с вторым входом элемента И 5,другой (инверсный) выход этого преобразователя соединен с вторым входом дополнительного элемента ИЛИ бис вторым входом элемента И 7. Один (прямой) выход преобразователя 3 соединен с вторым входом элемента И 8 и с вторым входом дополнительного элемента ИЛИ 9. Другой (инверсный) выход этого преобразователя соединен с вторым входом элемента И 10 и с вторым входом дополнительного элемента ИЛИ 11. Выходы дополнительных эломентов ИЛИ 4, 6,11, 9 соединены соответственно с первыми входами элементов И 8, 10, 5, 7. Выходы элементов И 8, 10 и 5, 7 подключены попарно соответственно к входам элементов ИЛИ 12, 13, выходы которых также соответственно соединены с элементами 14 и 15 задержки на срабатывание. Выходы элементов 14 и 15 подключены соответственно к первым входам дополнительных элементов 4, 6 и 11, 9 и одновременно к общему элементу И 16. Сравниваемые по фазе электрические величины 1 и 3 представляют собой линейную комбинацию напряжения и тока подводимых к устройству E,.f(, E, K,.(1) Условием срабатывания предлагаемого устройства является p,:arg- p, 2 где f, (0,; 9, гп It - ш,; ti и tz - уставки элементов 14 и 15 задержки на срабатывание соответственно. На фиг. 2 (3) обозначено: 17 (35) -мгновенные значения сравниваемых величин; 18 (36) - сигнал на одном прямом выходе преобразователя 2; 19 (37) сигнал на другом инверсном выходе преобразователя 2; 20 (38) - сигнал на одном прямом выходе преобразователя 3; 21 (39) - сигнал на другом инверсном выходе преобразователя 3; 22 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 (40) - сигнал на выходе дополнительного элемента ИЛИ 4; 23 (41) -- сигна л ii- выходе дополнительного элемента ИЛИ 6; 24 (42) - сигнал на выходе элемента И 8; 25 (43) - сигнал на выходе элемента И 10; 26 (44) - сигнал на выходе элемента ИЛИ 12; 27 (45) - сигнал на выходе элемента задержки 14; 28 (46) - сигнал на выходе дополнительного элемента ИЛИ 11; 29 (47) - сигнал на выходе дополнительного элемента ИЛИ 9; 30 (48)-сигнал на выходе элемента И 5; 31 (49)- - сигнал на выходе элемента И 7; 32 (50)- - сигнал на выходе элемента ИЛИ 13; 33 (51)- сигнал на выходе элемента задержки 15; 34 (52) - сигнал на выходе общего элемента И 16. Кроме того, О соответствует моменту возникновения короткого замыкания. При выполнении условия срабатывания ф1 1J3 ф2 (фиг. 2) на выходах элементов 8 и 10 имеются импульсы продолжительностью, равной полупериоду частоты сравниваемых величин (при - 10 мс), сдвинутые друг относительно друга на 180 эл. град., поэтому на выходе элемента 12 имеет место непрерывный сигнал. Через время ti после появления сигнала на выходе элемента 12 появляется непрерывный сигнал на выходе элемента 14 задержки, т. е. на одном из входов общего элемента 16. На выходах элементов 5 и 7 в этом случае также имеют место импульсы продолжительностью полупериода частоты сравниваемых величин и сдвинутые друг относительно друга на 180 эл. град., а значит и на выходе элемента 13 наблюдается непрерывный сигнал. Через время ti после появления сигнала на выходе элемента 13 появляется непрерывный сигнал на выходе элемента 15 задержки, т. е. на другом входе общего элемента 16. Таким образом, в этом случае на выходе общего элемента 16, а значит и на выходе устройства имеет место непрерывный сигнал, максимальное время появления которого по отнощению к f О не зависит от 1 и 2 и не превышает 10 мс (при / 50 Гц). При невыполнении условия срабатывания когда, например ф2 г) (фиг. 3) на выходах элементов 5 и 7 имеются импульсы, продолжительностью 10 мс, сдвинутые на 180 эл. град., т. е. и в этом случае на выходе элемента 13 имеет место непрерывный сигнал, который на выходе элемента 15 задержки появляется через время t. Однако, в этом случае на выходах элементов 8 и 10 хотя и имеются сигналы, сдвинутые на 180 эл. град., но продолжительность их равна времени совпадения по знаку сравниваемых величин и меньше уставки ti. Поэтому на выходе элемента 12 имеется импульсный сигнал с двойной частотой по отношению к частоте сравниваемых величин. Так как продолжительность этого сигнала меньше ti, то на выходе элемента 14 задержки, т. е. на входе элемента 16 и на выходе устройства сигнал отсутствует.

Качественным признаком, определяющим выполнение условия срабатывания, является наличие непрерывных сигналов на выходе элементов 12 и 13.

Максимальное время срабатывания устройства при Гц не превышает 10 мс и не зависит от уставок ti и tzКоэффициенты Kt - К в выражении (1), а также /1 и 4 определяют вид характеристики срабатывания устройства в комплексной йлоскости сопротивления.

Предлагаемое устройство сравнения фаз позволяет расширить функциональные возможности с точки зрения получения сложных характеристик срабатывания; выполнить бы.стродействующее устройство с временем действия, равным полупериоду частоты сравниваемых величин и не зависящим от вида характеристики срабатывания; повысить помехоустойчивость, так как во-первых, воздействие на выход устройства осуществляется через общий элемент И, а во-вторых, из-за наличия элементов задержки предотвращается ложное воздействие устройства от кратковременных помех на входах других элементов.

Формула изобретения

Устройство для сравнения фаз двух электрических величин, содержащее блок формирования, подключенный к преобразователям напряжения, элемент ИЛИ, отличающееся тем, что, с целью расширения его функциональных возможностей, повышения быстродействия и помехоустойчивости, оно дополнительно снабжено элементами задержки, элементами ИЛИ и И, причем указанные элементы ИЛИ и И попарно, через последовательно включенные элементы ИЛИ и элементы задержки подключены к входам общего элемента И, при этом выходы элементов задержки через дополнительные элементы ИЛИ соединены с одними из входов элементов И, другие входы которых связаны с соответствующими

преобразователями напряжения, подключенными к вторым входам дополнительных элементов ИЛИ.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Фабрикант В. Л. Основы теории построения измерительных органов релейной защиты и автоматики. 1968, с. 101.

2. Доклады научно-технической конференции по итогам научно-исследовательских работ за 1968-1969 гг. Московский ордена Ленина энергетический институт. Секция электроэнергетическая. Подсекция автоматизации и релейной защиты энергосистем. 1970, апрель, с. 12- 21.

iPuzZ

35

36

wm

37 38 39 W ifl 42 3 ifff

g 1 .

0

0a a H /S

e

«7 8 9 50

Y/////////////////////.

////A

////A

ЩУ////7777/7 7///7//. W///////////////////7.

51 52

Риг.З