SU949749A1 - Устройство дл защиты трехфазной электроустановки от изменени чередовани и обрыва фазы - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в системах контрол  и защиты трехфазных нагрузок,в частности в системах автоматизированнсуго контрол  гироскопических- приборов.

Известно устройство дл  защиты потребител  от неправильного чередовани  фаз и пропадани  одной из фаз. Устройство содержит подключенный к трехфазной нагрузке фазочувствительный элемент в виде звезды, в одном из плеч которой последовательно включены резистор и катушка реагирующего органа, шунтированные конденсаторами , и выпр мительный диод, а в двух других плечах включены соответственно конденсатор и -резистор СЦ.

Устройство вносит неравномерную нагрузку на фазы сети, требует перестройки при переходе на другую частоту или напр жение, не имеет возможности сопр жени  с цифровой автоматикой и вычислительной техникой.

Известно также устройство дл  защиты трехфазной нагрузки от изменени  чередовани  фаз и обнаружени  обрыва фазы. Устройство содержит преобразователи ток-напр жение, подключенные к фазам защищаемой цепи, .

операционные усилители, подключенные каждый к соответствующему преобразователю , четыре двухвходовых элемента И, три комбинированных триггера , входы Т которых подключены к выходам трех вышеуказанных элементов И, причем на одни входы элементов И поступают сигналы с операционных усилителей , а на вторые - с генератора

10 одиночных импульсов. Выходы триггеров соединены с входами трехвходового элемента И, выход которого соединен с исполнительным органом. Кроме то-го ,- с входами и выходами триггеров

15 соединены элемент задержки, четвертый двухвходовый элемент И, а. также источник посто нного сигнала С23.

Устройство обладает возможностью сопр жени  с цифровой автоматикой и

20 вычислительной техникой, но не обеспечивает непрерывную защиту нагрузки от обрыва фазы и неправильного чередовани  фаз так как после подключени  нагрузки триггеры блокиру25 кктс по входам К сигналом с инверсного выхода третьего триггера.

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей путем обеспечени  непрерывной защиты на30 грузки от изменени  чередовани  фаз и обрыва фазы, возможности получени  отдельных выходов по обрыву фазы и неправильному чередованию фаз а также упрощение устройства. Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство дл  защиты трех фазной электроустановки от изменени  чередовани  фаз и обрыва фазы, содержащее блоки преобразователей ток-напр жение, подключенные к фазам сети с операционными усилител ми , включенными по схеме компаратора , и функционально св занные с ними источник посто нного сигнала, трехвходовой элемент И, к выходу ко торого подключен исполнительный эле мент, дополнительно снабжено синхронным R-S. триггером, трехвходовым элементом ИЛИ, дифференцирующей цепочкой , блоком дистанционного управ лени  включением и отключением элек роустанрвки и врем задающей цепочко состо щей из последовательно включенных резистора и конденсатора и подключенный к источнику посто нного сигнала, а средней точкой через диод -к входу трехвходового эле,мента ИЛИ, входы которого подключены к выходам операционных усилителе которые подключены также к соответствугацим входам R и S триггера непосредственно , а вход С -триггера подключен к выходу операционного усилител  через дифференцирующую цепочку, выход триггера подключен к входу элемента И, другой вход которого соединен со средней точкой врем заданвдей цепочки, а третий вход - с выходом блока дистанционно го управлени  включением и отключением электроустановки. Применение синхронного R-S триггера , трехвходового элемента ИЛИ, соединенного с выходами операционнн усилителей, и врем задающей цепочкой расшир ет функциональные возмож ности устройства, а именно обеспечи вает непрерывное слежение за состо  нием сети и защиту нагрузки от изменени  чередовани  фаз и обрыва фазы, в том числе и после подключени  нагрузки к сети. Наличие блока дистанционного управлени  и его . св зь с элементами устройства через третий вход выходного элемента И та же расшир ет функциональные возможности устройства и обеспечивает воз мЬжность его сопр жени  с цифровой автоматикой и вычислительной техни- кой. Применение одного синхронного R-S триггера вместо трех комбинированных триггеров в сочетании с применением таких элементарных компонентов схемы, как дифференцирующа  и врем задающа  цепочки, элемент ИЛ и диод упрощает устройство по сравн ни) с известным. Блок дистанционного управлени  в простейшем случае представл ет собой .выключатель, кнопку или логический элемент дл  сопр жени  с цифровой автоматикой и вычис- лительной техникой и не усложн ет устройства. В то же врем , в случае необходимости этот блок может выполн ть более сложные функции управ ени  нагрузкой. На фиг. 1 представлена функциональна  схема устройстваji на фиг.2-изображены временные диаграммы, по сн ющие принцип работы устройства, пра- . вильное чередование фаз; на фиг. 3 то же, неправильное, чередование фаз. Устройство содержит блоки преобразователей ток-напр жение, представленные операционными усилител ми 1, 2 и 3, включенными по схеме компаратора, выходы которых соединены с входами трехвходового элемента ИЛИ 4. Выход усилител  1 соединен с входом установки в единицу S триггера 5, выход усилител  2 через диф (ференцирующую цепочку б соединен с входом синхронизации С триггера, а выход усилител  3 соединен с входом установки в ноль триггера 5. Выход элемента ИЛИ 4 через диод 7 соединен со средней точкой врем задающей цепочкой 8, состо щей из резистора 9 и конденсатора 10, соединенной с источником 11 посто нного сигнала. Обща  точка соединени  диода 7, резистора 9 и конденсатора 10 соединена с входом трехвходового элемента И 12, второй вход которого соединен с выходом триггера 5, третий вход соединен с блоком 13 дистанционного управлени  включением и выключением нагрузки, а выход - с исполнительным органом 14. Устройство работает следующим образом . После включени  питани  устройство устанавливаетс  в исходное состо ние, при этом на выходе элемента ИЛИ 4 будет, нулевой логический уровень так как устройство не подключено к сети и на входы элемента 4 с выходов усилителей 1, 2 и 3 поступают сигналы нулевого логического УРОВНЯ. Конденсатор 10 зар жаетс  через резистор 9 от источника 11 посто нного сигнала и одновременно разр жаетс  через диод 7 и выходной каскад логического элемента 4, причем посто нна  времени цепи зар да (fjotp ) выбрана намного больше посто нной времени цепи разр да (). здр 5Ср5.,зр.В результате на конденсаторе 10 формируетс  сигнал нулевого логического уровн , который поступает на один из входов логического элемента 12. На входы S, С и R триггера 5.поступают сигналы нулевого логического уровн , что соответствует режиму хранени  информации, триггер находитс  в одном иэ двух устойчивых состо ний и на его выходе будет сигнал логического нул  или логической единицы. С выхода устройства 13 дистанционного управлени  включением и выключением нагрузки на вход элемента 12 поступает сигнал нулевого логического урон , на другой вход которого также потупает сигнал нулевого логического уровн  с конденсатора 10. На выходе элемента 12 устанавливаетс  сигнал нулевого уровн , что соответствует сигналу включени  нагрузки.

При;подаче на вход преобразователей и усилителей 1, 2 и 3, включенны по схеме ко1 аратора, всех фаз А, В и С питающего нагрузку напр жени , усилители формируют импульсы длительностью полпериода питающего напр жени  и определенной пол рности, пор док следовани  которых совпадает с пор дком чередовани  фаз.

Временные диаграммы напр жений на входах и импульсов на выходах преобразователей с усилител ми 1, 2 и 3 изображены на диаграмммах 1, 2, 3 и 4, 5, б соответственно. Импульсы с выхода усилител  2, подключенного к фазе В, дифференциру сь, цепочкой 6 поступают на вход С триггера 5 (временна  диаграмма 7). При поступлении импульсов на вход С синхронный R-S триггер 5 устанавливаетс  в состо ни соответствующее входной информации на входах S и R. Так как во врем  действи  импульсов, поступающих на вход С (импульсы синхроназации), при правильном чередовании фаз питающего напр жени  на вход 5 пос гупает сигнал логической единицы, а на ход R - логического нул , а при неправильном чередовании фаз наоборо на вход S поступасет сигнал логического нули, а на вход R - логической единицы {временные диаграммы 4-8i), на выходе триггера соответственно устанавливаетс  сигнал логической единицы или логического нул . Наличие сигнала логической единицы на выходе триггера 5 свидетельствует о правильном чередовании фаз питающего напр жени , а наличие логического нул  - о неправильном.

Временна  диаграмма 8 представл ет изменение сигнала на выходе триггера 5, а диаграмма 9 - изменение сигнала на конденсаторе 10. Одновременно с поступлением на входы тригера 5 сигналы с выходов усилителей 1, 2 и 3 поступают на входы логического элемента 4, при этом на его выходе устанавливаетс  сигнал логической единицы, так как на один из его входов в любой, момент времени поступает сигнал логической единицы . Диоц 7 запираетс , конденсатор 10 зар жаетс  от источника 11

до уровн  логической единицы и далее этот уровень поступает на.втсро; вход логического элемента 12. При поступлении на третий вход логического элемента 12 сигнгш логической единицы с выхода блока 13 дистанционного управлени  включением и выключением нагрузки на его выходе устанавливаетс  сигнал логической единицы и нагрузка подключаетс  к трехфазной сети. Если в процессе работы произойдет обрыв одной из фаз,с.выхда соответствующего усилител  на вход логического элемента 4 будет поступать сигнал логического ;нул , а на его выходе будет формироватьс  последовательность импульсов с одом, равным периоду питающего наг  рузку трехфазного напр жени , причем уровень логического нул  составл ет 1/6 часть периода, а уровень логической единицы составл ет 5/6 частей периода. Однако, как было сказано выше, Сзс | Рс ар напр жение на конденсаторе, за счет состо ний логического нул  на выходе элемента 4 уменьщаетс  до уровн  логичческого нул , который, поступа  на вход логического элемента 12, устанавливает на его выходе сигнал логического нул . Нагрузка отключаетс  от.трехфазной сети. При обрыве двух или трех фаз устройство работает аналогично.

На временных диаграммах 10,11 и 12 показаны изменени  сигналов на выходах элемента 12, триггера 5 и логического элемента 4 соответственно . Временна  диаграмма сигнала на выходе логического элемента 4 изображена дл  случа  пропадани  , фазы А.

Использование предлагаемого устройства в процессе эксплуатгщии и контрол  гироскопических прибсфов, а также других трехфазных нагрузок, дл  которых требуетс  защита от изменени  чередовани  фаз и обрыва фазы, позвол ет исключить ручные операции, св занные с контролем чередовани  фаз и их наличием, а также дистанционно включать и выключат

в том числе автоматически

нагрузку.

с помощью средств цифровой автоматики и вычислительной техники, что способствует повышению производительности труда..

Непрерывный контроль исправности сети питани  и згицита от изменени  чередовани  фаз и обрыва фазы обеспечивают более надежную работу гироскопического прибора (или другой нагрузки) и повышает достоверность контрол  этого прибора. В то же врем  предлагаемое устройство проще известного и требует f/ieHbmHX затрат дл  .его реализации.

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл - защиты трехфазной электроустановки от изменени  чередовани  и обрыва фазы, содержащее блоки преобразователей ток-напр жение, под-5 ключенные к фазам сети, с операционными усилител ми, включенными по схеме компаратора, и функционально св занные с ними источник посто нного сигнала, трехвходовый элемент И, к Ш выходу которого подключен исполнительный элемент, отличающеес  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей путем обеспечени  непрерывности защиты и упрощени  jj устройства, оно дополнительно снабжено синхронным R-S триггером, трехвходовым элементом ИЛИ, дифференцирующей цепочкой, блоком дистанционного управлени  включением и отключением р,, электроустановки и вре  задающей цег. почкой, состо щей из последовательно

   включенный резисторе и конденсатора и подключенной к источнику посто нного сигнала, а средней точкой через диод - к входу трехвходового элемента ИЛИ, входы которого подключены к выходам операционных усилителей, которые подключены также к соответствующим входам R-й S . триггера непосредственно , а вход С триггера подключен к выходу операционного усилител  через дифференцирующую цепочку, выход триггера подключен к выходу элемента И, другой вход которого соединен со средней точкой врем задакицей цепочки , третий вход - с выходом блбка дистанционного управлени  включением и отключением электроустановки.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

   li Авторское свидетельство СССР 6-88951, кл. Н 02 Н 7/ОУ, 1975.
2. 2. Авторское свидетельство СССР 792468, кл; Н 02 Н 7/ 1979.

   -Е

   V

   mm

   y L

   /;

   шшмш

   0(

   .-k

   ./

   ХЦх

   х/