Устройство контроля чередованияфАз ТРЕХфАзНОй НАгРузКи Советский патент 1981 года по МПК G01R29/18 

(5) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ЧЕРЕДОВАНИЯ ФАЗ ТРЕХФАЗНОЙ НАГРУЗКИ

. 1 .

Изобретение относится к автоматизации систем управления электроэнергетических установок и может быть использовано в системах подключения трехфазных нагрузок к электроэнергетическим установкам различного действия.

Известно устройство для контроля чepeдoвa ия и обрыва фаз трехфазных цепей, содержащее входной трансформатор, к обмоткам которого подключены формирователи прямоугольных импульсов, триггеры, схемы совпадения, интеграторы и инверторы. Выходы фор -1Ирователей соединены с трехвходовыми схемами совпадения, вторые входы которых соединены вместе и подключены к одному из входов триггера и к выходу Двухвходовой cxeNH совпадения, входы которой соединены через два инвертора с входами второй схемл совпадения, подключенной к второму входу триггера, один из выходов которого подключен к входам трехвходовых схем совпадения, выходы которых через интегрирующие элементы подключены к соответствующим д,ходам инверторов и одновременно к входам элемента совпадения l.

Однако это устройство не обладает достаточно высоким быстродействием контроля, которое определяется временем прохождения всех фаз питающей сети через контролируемую нагрузку и локализацией индикации при обрыве любой из фаз.

Наиболее близким по технической

сущности к предлагаемому является импульсное устройство для защиты трехфазной нагрузки от несимметричных режимов работы, содержащее токовые . трансформаторы, установленные в каждой фазе и подключеншле к выпрямителю, соединенному через ключевые формирующие схема с одновибраторами, причем выход каждого одновибратора соединен с одноименным входом логической схемы ИЛИ, а выходы ключевых схем попарно соединены с входами логических схем И-НЕ. оно обладает высокой чувствительностью, быстродействием и обеспечивает локализацию неисправного элемента 2.

Однако это устройство не позволяет контролировать чередование фаз питающей цепи.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей.

Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее установленные в каждой фазе токовые трансформаторЪ с подключенными к их вторичным обмоткам выпрямителями, формирователями импульсов, первыми элементами И, ИЛИ, НЕ и генераторы, введены второй элемент ИЛИ, второй и третий элементы И, триггер памяти., инверторы и установленный в канал первой фазы подключенный к выходу соответствующего формирователя элемент 2И-ИЛИ, при этом выходы элементов НЕ предыдущей фазы соединены со входами элементов И следующей, а выходы последних соединены через г нераторы с первым элементом ИЛИ, инверторы объединены попарно, подключены к выходам формирователей импульсов и связаны с вторым элементом ИЛИ, который соединен через второй элемент И с с триггером памяти, второй вход которого соединен с входом элемента 2ИИЛИ, выход - с одним из входов третьего элемента И, связанного своим вторым входом со вторым элементом И и через инвертор - с первым элементом ИЛИ, а формирователи импульсов каналов второй и третьей фаз соединены с элементами И тех же каналов перекрестным способом.

На фиг. 1 дана функциональная схема устройства, на фит. 2 и 3 - временные диаграммы при прямом и обратном чередовании фаз.

Устройство для контроля чередования фаз трёхфазной нагрузки содержит трансформаторы 1-3 тока, нагруженные на резисторы 4-6 и включенные в каждую фазу выпрямители 7-9, соединенные через формирователи 10-12 импульсов с логическими элементами 2И-ИЛИ 13 и И 14,, 15. Последние через одновибраторы 16-18 соединены с первым элементом ИЛИ 19 и дополнительно через элементы НЕ 20 с элементами И следующей фазы: элемент 2И-ИЛИ 13 через одновибратор 16 и элемент НЕ 20 соединен с элементом И 14, который через одновибратор 17 и элемент НЕ 21 с элементом И 15, который через одновибратор 18 и элемент НЕ 22 соединен с элементом 2И-ИЛИ 13. Формирователь 11 импульсов второй фазы соединен с элементом И 15 канала третьей фазы и формирователь 12 импульсов третьей фазы соединен с элементом И 14 канала второй фазы. Одновременно формирователи 10-12 попарно подключсены к инверторам 23-25 таким образом, чтобы на вход инвертора 23 попадали сигналы с формирователей 11 и 12, на вход инвертора24 - сигналы с формирователей .10 и 12, на вход инвертора 25 - сигналы с формирователей 10 и 11. Выходы каждого инвертора 23-25 соединены с входами второго элемента ИЛИ 26. Элементы ИЛИ 19 и 26 соединены с BTO№JM элементом И 27; элемент

26 - непосредственно, а элемент 19 через инвертор 28. Установочный вход триггера памяти 29 соединен с третьи входом.элемента 2Й-ИЛИ 1з. Триггер 29 памяти подключен к третьему элементу И 30.

Устройство работает следующим образом.

При прямом чередовании фаз, когда фазы А, В, С сдвинуты относительно друг друга на 120, по вторичным обмоткам трансформаторов 1-3 протекает электрический ток, создающий на резит.орах 4-6 падение напряжения UQ , Uj,, УС (см. фиг. 2). Оно поступает на вхды формирователя импульсов 10-12, которые формируют импульсы в момент перехода соответствующего фазного напряжения через нулевое значение U,

2

и.

и

4- Эти импульсы поступают навход одновибраторов 16-18, с выходов KOToprjx снимаются прямоугольные ими, а-,

Длительность их

пульсы и.

определена временным сдвигом фаз и равна четверти периода фазы Uj-, U и и. Порядок чередования запуска одновибраторов 16-18 определяется состоянием инверторов 20-22 и контролируется логическим элементом 2и-или 13 и элементами 14 и 15 совпадения. Таким образом, на вход элемента ИЛИ 19 поступают прямоугольные импульсы, перекрывающиеся во времени, что обеспечивает подтверждение единичного уровня на его выходе Ug, соответствующего прямому чередованию фаз. Запуск устройства происходит по совпадению кратковременного положительного импульса, подаваемого на логический элемент 2И-ИЛИ 13, и импульса, поступающего с формирователя 10 импульсов. Одновременно импульс запуска поступает на триггер памяти 29 и устанавливает на его выходе, подключенном к элементу И 30, единичный урвень. При обратном порядке чередования фаз нарушается временный сдвиг между фазами и фаза А опережает фазу В на 240 (фиг. 3). По совпадению на логическом элементе 2И-ИЛИ 13 кратковременного положительного импульса запуска и импульса 1), поступающего с формирователя 10 импульсов, включенной в цепи фазы А, происходит запуск формирователя одновибратора 16, генерирующего прямоугольные импульсы Ug. На выходе элемента НЕ 20 появляется сигнал единичного уровня , поступающий на элемент И 14, который при совпадении с импульсом U с формирователя 12, включенного в цепи фазы С, разрешает запуск одновибратора 17. Однако из-за нарушения временного сдвига между фазами совпадения на элементе 14 не происходит и на выходе элемента 19 появляется нулевой уровень Ug, поступающий через инвертор 28 на элементы И 27 и 30. Совпадения на элементе И 27 не происходит, так как он заблокирован по второму входу нулевым уровнем с вы хода элемента И 27. На выходе элемента И 30 при совпадении двух единичных уровней появляется сигнал нулевого уровня, обеспечивающий ча выходе инвертора 31 единичный уровень, соответствующий обратному чередованию фаз. При обрыве любой из фаз на выходе элемента ИЛИ 19 появляется нулевой уровень , а на выходе элемента ИЛИ 26. - импульсная последовательность. По совпадению двух единичных уровней на элементеИ 27 триггер 29 памяти переходит в другое устойчивое состояние и сигналом нулевого уровня блокирует элемент И 30. На втором его выходе появляется единичный уровень, соответствующий обрыву фазы Импульсная последовательность с выходов одного из инверторов 23-25 испол зуется для локализации обрыва фазы. Таким образом, предлагаемое устрой ство, обладая высокой чувствительностью и быстродействием, получает на соответствуквдем выходе сигнал единич ного уровня при любой сложившейся ситуации работы контролируемой трехфазной нагрузки: прямом или обратном чередовании фаз и обрыве их. Формула изобретения Устройство контроля чередования ф трехфазной нагрузки, содержащее уста новленные в каждой фазе токовые тран форматоры с подключенными к их вторичным обмоткам выпрямителями, формирователями импульсов, первыми элементами И, ИЛИ, НЕ и генераторы, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в устройство введены второй элемент ИЛИ, второй и третий элементы И, триггер памяти, инверторы и установленный в канал первой фазы подключенный к выходу соответствующего формирователя элемент 2И-ИЛИ, при этом выходы элементов НЕ предыдущей фазы соединены со входами элементов И следуквдей, а выходы последних соединены через генераторы с первым элементом ИЛИ, инверторы объединены попарно, подключены к выходам формирователей импульсов и связаны со вторым элементом ИЛИ, который соединен через второй элемент И с триггером памяти, второй вход которого соединен со входом элемента 2И-ИЛИ, выход - с одним из входом третьего элемента И, связанного своим вторым входом со вторым элементом и и через инвертор - с первым элементом ИЛИ, а формирователи импульсов каналов второй и третьей фаз соединены с элементами И тех же каналов перекрестным способом. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР J 1447649, кл. G 01 R 29/18, 1976. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2473520, кл. G 01 R 29/18, 1977.

а Ot t/c

U2.2

(/f (AC6)

j I

Риг.З