SU1150695A1 - Устройство дл сравнени фаз двух электрических величин - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ФАЗ ДВУХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН, содержащее вторичные измерительные преобразователи тока и напр жени , выход каждого из которых через соот ветствующий формирователь импульсов выполненный с порогом переключени  подключен к одному из входов элемен та совпадени  знаков сравниваемых величин, выход которого подключен к одному из входов интегратора, на выходе которого.включены последовательно соединенные пороговый элемент и выходной орган, отличающеес  тем, что, с целыо повышени  чувствительности и быстродействи  при малых кратност х входных сигналов, в него дополнительно введены два элемента несовпадени  знаков сравниваемых величин и расширитель импульсов, при этом выходы формирователей импульсов подключены к входам одного из элементов несовпадени  знаков сравниваемых величин, выход которого подключен к другому входу интегратора и к одному из входов второго-элемента несовпадени  знаков сравниваемых величин, к другому входу которого подключен выход элемента совпадени  знаков сравниваемых величин, а выход второго элемента несоввадени  знаков сравниваемых величин подключен к третьему входу интегратора непосредственно и к его четвертому входу - через расширитель импульсов.

Description

Лзобретение относитс  к электронике , а именно к релейной защите и автоматике энергетических систем, и может быть использовано дл  лостроени  реле направлени  мощности, реле сопротивлени  и других устройств , использующих фа.зосравнивающие элементы.

Известны .устроства сравнени  фаз, основанные на принципе сравнемн  времени совпадени  с заданным и времени совпадени  с временем несовпадени . Устройства, сравнивающие врем  совпадени  с заданным имеют. достаточное быстродействие, чувстви

.;льность, но низкую помехоустойчиоость , поэтому требуют применени  частотно-избирательных фильтров, их характеристики завис т от частоты сети. Устройства второй группы имею высокую помехоустойчивость, и их углова  зона практически не зависит от частоты сети lj .

Однако такие устройства требуют дополнительно пусковой ортан, .что усложн ет схему устройства.

{Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению  вл етс  устройство дл  сравнени  фаз электрических величин , содержащее формирователи импулсов из тока и напр жени , элемент совпадени  знаков сравниваемых величин , интегратор, пороговый элемент и выходной орган zl .

Недостаток данного устройства заключаетс  в сужении зоны действи  и увеличении времени срабатьшани  при малых кратност х входного сигнала , вследствие чего происходит его загрубление при близких к шинам трефазных КЗ, когда точка на угловой характеристике смещаетс  относительно угла максимальной чувствительности к границе срабатывани .

lleob изобретени  - повьшение чуввительности и быстродействи  устройства при малых кратност х входных сигналов.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  сравнени  фаз двух электрических величин, содержащее вторичные измерительные преобразователи тока и напр жени , выход каждого из которых через соот ветствующий формирователь импульсов выполненный с порогом переключени  подключен к одному из входов элемента совпадени  знаков сравниваем,:. величин, выход которого подключен к одному из входов интегратора, на выходе которого включены последовательно соединенные пороговый элемен и выходной орган, дополнительно введены два элемента несовпадени  знаков сравниваемых величин и расгшфитель импульсов, при этом выходы формирователей импульсов подключены к входам одного из элементов несовпадени  знаков сравниваемых величин, выход которого подключен к другому входу интегратора и к одному из входов второго элемента несовпадени  знаков сравниваемых величин, к другому входу которого подключен выход элемента совпадени  знаков сравниваемых величин, а выход второго элемента несовпадени  знакор сравниваемых величин подключен к третьему входу HHTerpdTopa кепосредств.енно и к его четвертому входу - через расширитель импульсов.

На фиг. 1 приведена функциональна  схема устройства; на . 2 временные диаграммы, по сн ющие его работу; на фиг. 3 - угловые характеристики устройства (кривые А, В).

Устройство содержит вторичные измерительные преобразователи тока и напгтжени  2, выходы KOTopf ix чере соот« 1ствующие формирователи импульс о ь 3 и 4 подключены ко входам элемента совпадени  знаков сравнивамых величин 5 и элемента несовпадени  знаков сравниваемых величин 6, другой элемент несовпадени  знаков сравниваемых величин 7, подключенный входйЕМИ к выходам элементов 5 и 6, подключенных также к соответствуннцим входам интегратора 8, расширитель импульсов 9, подключенньй входом к выходу элемента 7, а выходом к третему входу интегратора 8, на выходе которого включены пороговый элемент 10 и выходной орган 11.

Устройство работает следующим образом .

В исходном состо нии, когда отсутствуют входные сигналы или они меньше пороговых значений формирователей пр моугольных импульсов 3 и 4, на выходе элемента совпадени  5 сформировано выходное напр жение (-Ugbix) именуемое в дальнейщем Минус, а на выходе элемента совпадени  6 - напр жение (ивык)

именуемое в дальнейшем Шгюс, в ре-зультате че1О: на выходе элемента несовпадени  7, а также на интеграторе 8 имеетс  сигнал Минус Расширитель импульсов 9 настраива.етс  таким образом, что при посто нном отрицательном сигнале на входе ндпр жение на его выходе отрицательно-.. Пороговый элемент 10, настроенный на положительное напр жение срабатываНИН , находитс  в несработанном состо нии и сигнал на выходе элемента 11 равен нулю. Работа устройства при ненулевых входных сигналах по сн етс  временными диаграммами, приведенными на фиг. 2 (q - дл  угла между входными сигналами менее 90 , 8 - дл  угла более 90 .

При подаче на входы формирователей 3 и А напр жений, превышающих уровень формировани , на их выходах по вл ютс  практически пр моугольные разнопол рные сигналы. В результате этого на выходе элемента совпадени  5 возникают импульсы положительной пол рности (в течение длительностей совпадени  t . .. t, tj,...t), а на выходе элемента несовпадени  6 - импульсы отрицательной пол рности (в течение длительностей несоападени  t,...t2, t...tg). Так как на входы элемента несовпадени  7 : в течение промежутков времени t...t« ty. ..t, tj...t, tj,...tg подаютс  сигналы одного знака, то в указанные моменты сигнал на его выходе ста новитс  гfoлoжитeльным, а отрицательным он остаетс  лишь в те моменты времени, когда на каком-либо из выходов формирователей 3, 4 отсутствует напр жение.

Если длительность формировани  сигналов формировател ми 3 и 4 практически равна длительности полупериода частоты сигнала, то на выходе элемента 7 напр жение практически посто нно и положительно. В этом случае конденсатор интегратора 8 производит интегрирование подожитедь ных импульсов совпадени  (от та 5) и отрицательных импульсов совпадени  (от элемента 6). При угле между входными сигналами преобразователей 1 и 2 менее 90 напр жение на конденсаторе интегратора 8 переходит от отрицательных значений к положительным , достигает напр жение срабатывани  порогового элемента 10,

последит) срабагыв&ет н приводит к срабатыванию элемента П. Ширина зоны действи  в; Э.ТОМ случае предполагаетс  ранной 1.80 (за счет равенства посто нных времени зар да от элементов 5 и 6).

В том случае, когда дпительность сигналов формирователей 3 и 4 меньше дпительности п.олупериода частоты их входного сигнала (при небольшой кратности), конденсатор интегратора 8 производит также дополнительно интегрирование отрицательного сигнала с выхода элемента 7, длительность существовани  которого не совпадает ни с импульсами совпадени , ни с импульсами несовпадени . Наличи дополнительного канала интегрировани в момент пауз позвол ет регулировать отрину зоны действи  при малых кратност х входных сигналов в .зависимости от значени  коэффициента преобразовани  времрни пауз, в напр жение. Вследствие чего ширина зоны действи  меньше 180 , но больш.е чем в прототипе при той же кр.атиости входных сигналов.

Предположим ч.та. при рассмотрении работы интегратора & игиал на выходе расширител  1отцульсов 9 положителен . Это следует из. принципа действи  расширител . При цо влении положительных сигналов на выходе элемента 7 расширитель 9 осуществл ет их расширение до длительности, несколько превышающей длительность полуволны входных сигналов, вследствие чего напр жение на выходе элемента 9 будет положительным и посто нньм до те пор, пока будут возникать периодические сигналы Плюс на выходе элемента 7, После ликвидации повреждени  сигнал на входе элемента 9 становитс  отрицательнь м, напр жение на его выходе также станет отрицательным спуст  заданное врем , и тогда произойдет быстрый возврат конденсатора интегратора в исходное состо ние Минус.

Таким образом, данное устройство при малых кратност х входного сигнал обеспечивает малое врем  возврата в исходное состо ние, а также малое врем  срабатывани . Это повьшает быстроту срабатывани  устройств релейной защиты, выполненных с использованием данного предложени ,и надежность работы энepгocиcтe в I в целом. bs t.r

5 6

Uj

t -t

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ФАЗ ДВУХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН, содержащее вторичные измерительные преобразователи тока и напряжения, выход каждого из которых через соответствующий формирователь импульсов, выполненный с порогом переключения, подключен к одному из входов элемендения знаков сравниваемых величин, выход которого подключен к другому входу интегратора и к одному из входов второго - элемента несовпадения знаков сравниваемых величин, к другому входу которого подключен выход элемента совпадения знаков сравниваемых величин, а выход второго элемента несовнадения знаков сравниваемых величин подключен к третьему входу интегратора непосредственно и к его четвертому вхо-

   1 1150695 s