Устройство для сравнения фазэлектрических величин

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

<11 1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 05.06.79 (21) 2775510/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М.К .

Н 02 Н 3/38

Н 01 Н 83/18

Государственный комитет (53) УДК 621.316..915 (088.8) Опубликовано 15.03.81. Бюллетень № 10 но денем изобретений и открытий

Дата опубликования описания 25.03.81 (72) Авторы изобретения

Ю. Я. Лямец и Г. С. Нудельман (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ФАЗ

ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при построении устройств релейной защиты и автоматизации энергосистем, которые реагируют на совпадение . знаков нескольких электрических величин, например, реле сопротивления, трехфазных реле направления мощности и других.

Известны устройства для сравнения электрических величин, реагирующих на продолжительность интервала совпадения несовпадения их знаков (1).

Известны устройства для сравнения фаз электрических величин на основе диодных мини- и максиселекторов (2), (3) и (4).

Известно также устройство, в котором сравниваемые величины поданы на объединенные входы мини- и максиселекторов, диоды которых смещены постоянным током (5).

В данном устройстве имеются отдельные мини- и максиселекторы для положительных и отрицательных полуволн сравниваемых величин, и кроме того, дополнительно используется инвертирование входных сигналов. Все это усложняет устройство, особенно, если сигналы на его вход необходимо подавать с выхода усилителей, а не со вторичных обмоток трансформаторов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому устройству является реле сопротивления (6) .

Несмотря на более узкое название, данное устройство по существу представляет собой устройство для сравнения фаз нескольких электрических величин.

Данному устройству присущ недостаток, существенно ограничивающий область его применения и заключающийся в следующем. По принципу своего действия устройство реагирует на несовпадение знаков сравниваемых величин и при числе сравниваемых величин, большем двух, некритично к отсутствию, т. е. к равенству нулю, одной из них или даже всех, кроме двух. Другими словами, устройство всегда способно сработать только от двух величин, и равенство нулю некоторых из величин, подлежащих ур сравнению, не вызывает торможения устройства. Вследствие указанного недостатка, устройство нельзя использовать в реле сопротивления, реагирующем на совпадение знаков сравниваемых величин, в трехфаз813578 или

J8 < — ст (2) где Jä и 7$ — — потенциалы выходов миниселек50 тора 1 и максиселектора 2;

Vc — — заданный порог, причем V< )V+

Vä — прямое падение напряжения на диоде.

Если входные сигналы от, U< равны нулю, то диоды мини- и максиселекторов 1 и 2 обтекаются токами резисторов

3 и 4, а диоды 6 и 7 обтекаются токами резисторов 9 и 10. В этом режиме J — = V» ном реле направления мощности и в ряде других случаев.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее диодные миниселектор и максиселектор на объединенные входы которых подаются сравниваемые величины, компаратор выполненный на дифференциальном операционном усилителе с балластными резисторами на входах, каждый из которых подключен также через соответствующий резистор к одному из полюсов источника питания и через диод к общей шине устройства, блок измерения длительности импульса совпадения знаков сравниваемых величин, подключенный к выходу компаратора, и выходной орган, дополнительно введены два резистора и два диода, причем выход диодного миниселектора подключен через один из вновь введенных резисторов к положительному полюсу источника питания и через один из вновь введенных диодов к одному из балластных резисторов на . входе компаратора, а выход диодного максиселектора подключен через другой резистор к отрицательному полюсу источника питания и через другой диод к другому балластному резистору на входе компаратора.

На чертеже представлена функциональная схема устройства для сравнения фаз электрических величин.

Устройство содержит диодный миниселектор и диодный максиселектор 2, имеющие общие входы, резисторы 3 и 4, соединяющие выходы мини- и максиселекторов с полюсами источника питания, и тем самым понижающие потенциал выхода максиселектора и повышающие потенциал выхода миниселектора вплоть до порогов срабатывания компаратора 5, выполненного на диодах 6 и 7, дифференциальном операционном усилителе 8, резисторах 9 и 10 и балластных резисторах 11 и 12, к которым подключены диоды 13. и 14, блок 15 измерения длительности импульса совпадения знаков сравниваемых величин, включенный на выходе компаратора 5 и выходной орган 16.

Устройство работает следующим образом.

Компаратор 5 срабатывает при выполнении одного из двух условий а.> с (1) 1О

Jg = — - V, что не оказывает влияния на состояние компаратора 5. Напряжение на входах операционного усилителя 8 Ъ с(=

= 2U< )О. Его состояние, равно как блока

15 и выходного органа 16, соответствует несрабатыванию устройства.

Теперь предположим, что на входы устройства поданы все сравниваемые величины, Если в некоторый момент их знаки не совпадают (полярность хотя бы одной величины отличается от отставных), то тогда ц.= )ттйтт. +Уд i 3(= Q „- (где Ц„„и U соответственно минимальное и максимальное напряжение на входах устройства.

Поскольку U„; С О, à U » >O, потенциал точки а понижается, а точкй в повышается, вследствие чего диоды 13 и 14 запираются и отключают выходы мини- и максиселектора 1 и 2 от компаратора 5. Состояние устройства при этом не меняется.

Предположим далее, что по меньшей мере одно из входных напряжений, скажем

U равно нулю. На интервале несовпадения знаков остальных величин его обстоятельство ничего в схеме не изменяет, но здесь устройство и так не срабатывает. Но необходимо еше выяснить, как обстоит дело на интервалак совпадения знаков остальных величин. Если все остальные величины положительны, го 3g = U Ä â€” V и Р0,= V (так как U „ = О), если они отрицательиъ1, то J = 11„;,т+Ч„;,т д и Jg = — Ьд (так как U . = О). Таким образом, хотя в рассматриваемом случае заперт только один из диодов 13 или 14, ни одно из условий срабатывания (1) и (2) по-прежнему не выполняется.

И, наконец, лишь в тех только случаях, когда все сравниваемые величины одновременно положительны, причем U < V0 — Уд выполняется условие (1), а тогда они одновременно отрицательны. причем U —

-(V0 — Vg), выполняется условие (2) . Компаратор 5 тогда срабатывает, блок 15 заряжается, измеряет длительность интервала совпадения знаков сравниваемых величин и, спустя известное время, вызывает срабатывание выходного органа 16.

В данном устрбйстве при выполнении условия (1) выходное напряжение миниселектора 1 запирает диод 7 и создает на его катоде потенциал Эс1 )V<, а при выполнении условия (2) выходное напряжение максиселектора 2 запирает диод 6 и создает на его аноде потенциал тс < — Vg. При этом напряжение V

Как следует из рассмотрения работы устройства, разделение цепей смещения селекторов и компаратора, а также применение диодной связи между ними, обеспечивает его несрабатывание при исчезновении хотя

813578

Формула изобретения

Составитель А. Васильев

Редактор Е. Дорошенко Техред А. Бойкас Корректор Н. Бабинеп

Заказ 344/69 Тираж 675 Г1одписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и оз крытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 бы одной из сравниваемых величин, вследствие чего оно обладает более широкими функциональными возможностями.

Устройство для сравнения фаз электрических величин, содержащее диодные миниселектор и максиселектор, на объединенные входы которых подаются сравниваемые величины, компаратор, выполненный на дифференциальном операционном усилителе с балластными резисторами на входах, каждый из которых подключен также через соответствующий резистор к одному из полюсов источника питания и через диод к общей шине устройства, блок измерения длительности импульса совпадения знаков сравниваемых величин, подключенный к выходу компаратора, и выходной орган, отличаюи4ееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, дополнительно введены два резистора и два диода, причем выход диодного миниселектора подключен через один из вновь введенных резисторов к положительному полюсу источника питания и через один из вновь введенных диодов к одному из балластных резисторов на входе компаратора, а выход диод5 ного максиселектора подключен через другой резистор к отрицательному полюсу источника питания и через другой диод к другому балластному резистору на входе компаратора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Фабрикант В. Л. Дистанционная защита. М., «Высшая школа». 1978, с. 215.

2. Шнеерсон Э. М. Полупроводниковые реле сопротивления. М., «Энергия», 1975, с. 144..

3. Авторское свидетельство СССР № 347684, кл. Н 01 Н 83/16, 1969.

4. Авторское свидетельство СССР № 433566, кл. Н 01 Н 83/16, Н 02 Н 3/40! 971.

5. Авторское свидетельство СССР, № 457140, кл. Н 02 Н 3/26, 1972.

6. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2527409/07, кл. Н 02 Н 3/40, 1977.