Устройство для контроля чередования и обрыва фаз трехфазной сети

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в схемах контроля чередования и обрыва фаз. Цель изобретения - повышение надежности и расширение функциональных возможностей устройства путем автоматического определения характера неисправности. Устройство защиты содержит пороговый элемент 1, диоды 2, 3, 4, подключенные к входным клеммам 5, 6, 7 устройства, первый и второй элементы И 8, 9, триггер 10, третий элемент И 11, элемент ИЛИ 12, четвертый элемент И 13, второй триггер 14, пятьй элемент И 15, третий триггер 16, шестой элемент И 17, выходные зажимы 18, 19, 20, 21„ При неправильном чередовании фаз нарушается последовательность поступления импульсов с фаз А, В, С. Импульсы приходят в последовательности В, А, С. При этом триггер 10 взведется импульсом фазы А, сбросится импульсом фазы В, но импульс АВ на первом входе третьего элемента И 11 будет такой длительности, что произойдет совпадение с импульсом С на втором входе третьего элемента И 11. На выходе третьего элемента И 11, на выходном зажиме 18 и на первом вхоДе элемента ИЛИ 12 появится сигнал. 6 ил. с о (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„„Я0„„ (5!) 4 Н 02 Н 3/34 7/09

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н АВтоРсному свидетепьству

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2)) 4)78873/24-07 ,(22) 09.01.87 (46) 07.10.88. Бюл. У 37 (72) К.И. Киншаков, А.А. Самарин и О.Л. Чеботарева (53) 621.925.316 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 11002299330022, кл. Н 02 Н 3/34, 1983.

Авторское свидетельство СССР

У 1309166, кл. Н 02 Н 7/09, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ .ЧЕРЕДОВАНИЯ И ОБРМВА ФАЗ ТРЕХФАЗНОЙ СЕТИ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в схемах контроля чередования и обрыва фаз. Цель изобретения — повышение надежности и расширение функциональных воэможностей устройства путем автоматического определения характера неисправности. Устройство защиты содержит пороговый элемент 1, диоды

2, 3, 4, подключенные к входным клеммам 5, 6, 7 устройства, первый и второй элементы И 8, 9, триггер 10 третий элемент И ll элемент ИЛИ 12, четвертый элемент И 13, второй триггер 14, пятый элемент И 15, третий триггер 16, шестой элемент И 17, выходные зажимы 18, 19, 20, 21. При неправильном чередовании фаз нарушается последовательность поступления импульсов с фаз А, В, С. Импульсы приходят в последовательности В, А, С. При этом триггер 10 взведется импульсом фазы А, сбросится импульсом фазы В, но импульс АВ на первом входе третьего элемента И 11 будет с такой длительности, что произойдет ж совпадение с импульсом С на втором входе третьего элемента И 11. На вы- Ц / ходе третьего элемента И 11, на выходном зажиме 18 и на первом входе элемента ИЛИ 12 появится сигнал.

6 ил.

I 429213

Изобретение относится к электро технике и иожет быть использовано в схеиах защиты от аварий., в частности в схемах контроля чередования и обрыва фаз трехфазной сети, 5

Целью изобретения является повышение надежности и расширение функциональных возможностей устройства путем автоматического определения характера неисправности.

На фиг. 1 изображена функциональная схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 — временная диаграмма ðàботы устройства при правильном чере- 15 довании и отсутствии обрыва фаз", на фиг. 3 — временная диаграмма работы устройства при неправильном чередовании фаз, на фиг. 4 — временная диаграмма работы устройства при обрыве фазы А; на фиг. 5 — временная диаграмма работы устройства при обрыве фазы В; на фиг. 6 — временная диаграмма работы устройства при обры— ве фазы С. «5

Устройство для контроля чередова-. ния и обрыва фаз трехфазной сети содержит пороговый элемент 1, вход которого через диоды 2-4 подключен к входным клеммам 5-7 устройства для 30 подключения к контролируемой сети, при этом выход порогового элемента 1 соединен с первыми входами первого 8

,и второго 9 элементов И, вторые вхоI ды которых соединены с входными клем, мами 5 и 7 первой и третьей фаз, вход— ная клемма 6 второй фазы соединена с нулевым входом первого триггера 10, единичный вход которого соединен с выходом первого элемента И 8, выход,10 первого триггера 10 соединен с первым входом третьего элемента И 11, второй вход которого соединен с выхо— дом второго элемента И 9, элемент

ИЛИ 12, первый вход ко то ро го соеди45 нен с выходом третьего элемента И 11, второй вход — с выходом четвертого элемента И 13, первый вход которого соединен с выходом второго триггера

14, единичный вход которого соединен

;g с выходом второго элемента И 9 и вторым входом третьего элемента И 11, нулевой вход второго триггера 14 соединен с единичным входом первого триггера 10, выходом первого элеме,—

55 та И 8 и вторыи входом пятого элемента И 15, первый вход которого соединен с выходом третьего триггера 16, нулевой вход которого соединен с входной клеммой 7 третьей фазы, единичный вход третьего триггера соединен с вторым входом четвертс го элемента И 13 и выходом шестого элемента И 17, первый вход которого соединен с выходом порогового элемента 1, второй вход — с входной клеммой второй фазы, при этом выходы третьего, пятого и четвертого элементов И являются выходами 18-20, контролирующими обрыв второй, первой и третьей фаз соответственно, выход элемента ИЛИ подключен к выходной клемме 21.

Устройство для контроля чередования и обрыва фаз работает следующим образом.

При начальном включении питающего напряжения триггеры 10, 14 и 16 уста- навливаются в исходное состояние.

При этом на выходных зажимах 18 — 21 сигналы отсутствуют, При поступлении фаз А, В и С переменного напряжения с входных зажииов 5-7 через диоды 2-4 на вход порогового элемента 1 на его выходе появляется последовательность импульсов А, В и С, соответствующая по времени фазам А, В и С в порядке их поступления на входные зажимы 5-7.

Элементы И 8,9 и 17, первые входы которых соединены с выходом порогового элемента 1, служат для выделения из последовательности импульсов

А, В и С путем суммирования только одного импульса, соответствующего фазе, с которой соединен второй вход каждого из элементов И 8, 9 и

17, Таким образом на выходе элемента И 8 при прохождении фазы А выделяется импульс А..На выходе элемента И 17 при прохождении фазы В вы— деляется импульс В. Ila выходе элемента И 9 при прохождении фазы С выделяется импульс С.

Первый триггер 10 взводится импульсом А, сбрасывается импульсом

Б, формируя на выходе по передним фронтам импульсов А и Б импульс АВ, который поступает на первый вход третьего элемента И Il. В случае совпадения импульса С на втором входе и импульса АВ на первом входе третьего элемента И 11 на его выходе появляется сигнал, поступающий на выходной зажим 18 и первый вход элемента ИЛИ 12, 14292

Триггер 16 взводится импульсом

В, сбрасывается импульсом С, формируя на выходе по передним фронтам импульсов В и С импульс ВС, который поступает на первый вход пятого элемента И 15. В случае совпадения импульса А на втором входе с импульсом ВС на первом входе пятого элемента И 15 на его выходе появляется сигнал, поступающий на выходной за- f0 жим 20 и третий вход элемента ИЛИ 12, Второй триггер 14 взводится импульсом С, сбрасывается импульсом А, формируя на выходе по передним фронтам импульсов С и А импульс СА, пос- 15 тупающий на первый вход четвертого элемента И 13. В случае сопадения импульса В на втором входе и импульса СА на первом входе четвертого элемента И 13 íà его выходе появля- 20 ется сигнал, поступающий на выходной зажим 19 и второй вход элемента

ИЛИ 12 .

При этом при поступлении импульса хотя бы на один из входов элемента

ИЛИ 12 на его выходе образуется сигнал, поступающий на выходной зажим 21.

При правильном чередовании и отсутствии обрыва фаз импульсы А, В и

С поступают равномерно в порядке А, 30

В, С. На входах элементов И ll 13 и 15 не происходит суммирование импульсов, так как они не совпадают по времени (фиг. ?), При этом нет сигналов ни на выходных зажимах 18-20, ни на одном из входов элемента ИЛИ

12. Следовательно, нет сигнала и на выходном зажиме 2)„

Таким образом, при отсутствии неисправностей устройства на выходных зажимах 18-21 сигнал не формируется.

При неправильном чередовании фаз нарушается последовательность поступления импульсов А, В и С (фиг.3), и импульсы приходят в последовательности В, А, С. При этом триггер 10 взводится импульсом А, сбрасывается импульсом В, но импульс АВ на первом входе третьего элемента И 11 такой длительности, что происходит совпадение с импульсом С на втором входе третьего элемента И 11. На выходе третьего элемента И 11, на выходном зажиме 18 и на первом входе элемента ИЛИ 12 появляется сигнал. 55

Аналогичным образом формируются сигналы на выходном зажиме 19 и втором входе элемента ИЛИ 1 2 9 на вы13

Ф ходном зажиме 2, третьем входе элемента ИЛИ 12, Появление сиги, оь на ходах элемента ИЛИ 12 формирует н» выходе элемента ИЛИ 12 сигнал, ко-: рый появляется на выходном зажиме 21.

Таким образом, при неправильном чередовании и отсутствии o6, ыв: : аз на выходных зажимах 18-21 формируются сигналы, свидетельствующие о неисправности устройства.

При обрыве одной из фаз (фиг.4), например фазы А, триггер 10 не взводится, на выходном зажиме 18 сигнал не формируется. Триггер 16 взводится по импульсу В, сбрасывается по импульсу С, но на вход пятого элемента И 15 импульс А не поступает, значит, на выходном зажиме 20 сигнал не формируется.

Триггер 14 взводится по импульсу

С, но ввиду обрыва фазы А не сбрасывается и остается во взведенном

=o< . яни:., и п и совпадении с импульна -:етэе том :< и нте ™1 I . Г":. выходном зажиме i 9 появлзе. с; г .-л, указывающий на обрыв фазы А. Этот же сигнал поступает на второй вход элемента ИЛИ 12 и формирует на выходном зажиме 21 сигнал, свидетельствующий о неисправности устройства.

Аналогичным образом при обрыве фазы В (фиг,5) информация о неисправности поступает на выходные зажимы

18 и 21, а при обрыве фазы С (фиг.6) на выходные зажимы 20 и 21.

Таким образом, появление сигнала на выходном зажиме 21, который является основным контрольным выходом, свидетельствует о том, что в устройстве произошло повреждение.

При этом если сигнал есть и на всех трех дополнительных контрольных выходах 18-20, то значит этим повреждением является нарушение чередования фаз.

Если сигнал, кроме выходного зажима 21, появляется только на одном из дополнительных выходов, то произошел обрыв фазы, причем конкретно той, обрыву фазы которой соответствует да:ный контрольный выход,,Схемно-технический анализ и результаты макетирования показали, что замена исполнительного органа введенными элементами и наличие четырех контрольных выходов (одного основного и трех дополнительных) расшиУстройство для контроля чередования и обрыва фаз трехфазной сети, содержащее пороговый элемент, вход которого через диоды соединен с вход ными клеммами для подключения к фазам контролируемой сети, триггер, три элемента И„ при этом выход порогового элемента соединен с первыми входами первого и второго элементов

И, вторые входы которых подключены к входным клеммам для подключения первой и третьей фаз соответственно, первьгй триггер. нулевой вхОд которого соединен с входной клеммои для подключения к второй фазе сети, а единичный вход соединен с выходом первого элемента И, выход первого триггера соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго элемента И, и исполнительный блок, отличающее с ятем,что, с целью повышения надежности и расширения функциональных возможностей путем автоматического определения ха

35

5 14292 ряют функциональные возможности устройства, позволяя достоверно определить вид отказа, что дает возможность операторам, обслуживающим защитН установку, GGQHTHc.b без дополз нительной диагностики отказа„сократив этим время на поиск неисправности и восстановление поврежденной аппаратуры. lQ

Формула изобретeчия рактера неисправности, исполни-.е:;ь— ный блок выполнен в виде дополн.дельно введенных четвертого, пятого и шестого элементов И, второго и третьего триггеров и элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом

l третьего элемента И, второй вход с выходом четвертого элемента И, первый вход которого соединен с выходом второго триггера, единичный вход которого соединен с выходом второго элемента И и вторым входом третьего элемента И, нулевой вход второго триггера соединен с единичнг.м входом первого триггера, выходом перного элемента И и вторым входом пятого элемента И, первый вход которого соединен с выходом третьего триггера, нулевой вывод которого предназначен для соединения с входным зажимом третьей фазы, единичный вход третьего триггера соединен с вторым входом четвертого элемента И и выходом шестого элемента И, первый вход которого соединен с выходом порогового элемента, второй выходной вывод предназначен для соединения с входной клеммой второй фазы, при этом выходы третьего, пятого и четвертого элементов И являются выходами устройства, контролирующими обрыв второй, первой и третьей фаз соответственно, а выход элемента

ИЛИ является выходом устройства, контролирующим наличие неправильного чередования или обрыва любой из фаз трехфазной сети.

1429213

Bbe.78

Рм. О

ЙР. 89

SbK Ю

Вм. ТгЯ

Рйу,7гй

ВыХ. Та. 1&

142921 3

Рых. 08

Р е. И9

ФЫХ.М7

НЫХ.Тг,Ю

Них. Т<8

РыкЩ й@9 ,Юых, 1Ó

Рык, О .Вин.2 1

Йж ff8

Рм1. f9

8ьа. N6

Еах, Т86

Рм Т@Ф

Зь9Лг.15

НИХ, 18

142921 3

Составитель В. Орлов

Техред Л. Олийнык Корректор В, Гирняк

Редактор О, Юрковецкая

Заказ 5136/51

Тираж 651 Подписное

В11ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул. Проектная, 4