Устройство для сравнения двух электрических величин по фазе

МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ схемы, два усилителя, два диода, две обмотки управления,два экранирующих параллелепипеидальных корпуса и микропроцессор,подключенный выходу элемента И, причем выходы первой катушки подключены к первой фазоповоротной схеме через первый усилитель, а выходы первой фазоповоротной схемы подключены к выводам первой обмотки управления первого геркона через последовательно включенный первый диод,в первом экранирующем параллелепипеидальном корпусе закреплены первые фазопоротная схема, усилитель, диод и обмотка управления с герконом, выходы второй катушки подключены ко второй фазоповоротной схеме через второй усилитель, а выходы второй фазоповоротной схемы подключены к выводам второй обмотки управления второго геркона через последовательно включенный второй диод, во втором экранирующем параллелепипеидальном корпусе закреплены вторые фазопоротная схема,усилитель, диод и обмотка управления с герконом, а контакты герконов подключены к микропроцессору через элемент И. Технико-экономическая эффективность достигается за счет исключения мертвой зоны при изменении фазы одной из электрических величин на 180 градусов и повышения чувствительности путем обеспечения полярности срабатывания герконов, а также расширение области применения.(73) Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Павлодарский государственный университет им. С. Торайгырова Министерства образования и науки Республики Казахстан(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ДВУХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН ПО ФАЗЕ(57) Изобретение относится к технике релейной защиты, а именно к схемам сравнения двух измеряемых величин по фазе и может быть использовано для построения реле сопротивления,реле направления мощности и дифференциальнофазных защит на герконах без трансформаторов тока. Технический результат изобретения исключение мертвой зоны при изменении фазы одной из электрических величин на 180 градусов и повышение чувствительности путем обеспечения полярности срабатывания герконов, а также расширение области применения. Устройство для сравнения двух электрических величин по фазе, содержащее два геркона,логический элемент И и исполнительный орган,отличающееся тем, что дополнительно введены две катушки индуктивности, две фазоповоротной Изобретение относится к технике релейной защиты, а именно к схемам сравнения двух измеряемых величин по фазе и может быть использовано для построения реле сопротивления,реле направления мощности и дифференциальнофазных защит на герконах без трансформаторов тока. Известна схема сравнения двух электрических величин по фазе,содержащая кольцевой детекторный модулятор и исполнительный орган(Федосеев А.М. Релейная защита электрических систем. М. Энергия, 1976, с.179-180). Однако эта схема не может использоваться для построения защит без трансформаторов тока на герконах. Наиболее близким к предлагаемому, по достигаемому эффекту, является устройство для сравнения двух электрических величин по фазе,содержащее два геркона, логический элемент И и исполнительный орган Предварительный патент РК 16024, , опубл. 15.07.2005, бюл. 7 Однако герконы в этом устройстве срабатывают в обе полуволны электрических величин, поэтому при изменении фазы одной из электрических величин на 180 градусов устройство не среагирует,к тому же устройство срабатывает при сдвиге синусоид измеряемых величин, относительно друг друга, на угол больший, чем 3654 градуса, что ограничивает чувствительность и область применения. Технический результат изобретения исключение мертвой зоны при изменении фазы одной из электрических величин на 180 градусов и повышение чувствительности путем обеспечения полярности срабатывания герконов, а также расширение области применения. Технический результат достигается тем, что в устройстве для сравнения двух электрических величин по фазе, содержащем два геркона,логический элемент И и исполнительный орган,дополнительно введены две катушки индуктивности, две фазоповоротной схемы, два усилителя, два диода, две обмотки управления, два экранирующих параллелепипеидальных корпуса и микропроцессор, подключенный выходу элемента И, причем выходы первой катушки подключены к первой фазоповоротной схеме через первый усилитель, а выходы первой фазоповоротной схемы подключены к выводам первой обмотки управления первого геркона через последовательно включенный первый диод,в первом экранирующем параллелепипеидальном корпусе закреплены первые фазопоротная схема, усилитель, диод и обмотка управления с герконом, выходы второй катушки подключены ко второй фазоповоротной схеме через второй усилитель, а выходы второй фазоповоротной схемы подключены к выводам второй обмотки управления второго геркона через последовательно включенный второй диод, во втором экранирующем параллелепипеидальном корпусе закреплены вторые фазопоротная схема,усилитель, диод и обмотка управления с герконом, а контакты герконов подключены к микропроцессору через элемент И. Устройство для сравнения двух электрических величин по фазе показано на рисунках (фиг.1,фиг.2), где приведены структурная схема устройства магнитные потоки, действующие катушки индуктивности и срабатывания герконов. Устройство содержит (фиг.1) герконы 1 и 2,логический элемент И 3, исполнительный орган 4,катушки индуктивности 5 и 6, фазоповоротные схемы 7 и 8, усилители 9 и 10, обмотки 11 и 12 управления герконов, диоды 13 и 14, экранирующие параллелепипеидальные корпуса 15 и 16, и микропроцессор 17. Выходы первой катушки 5 подключены к первой фазоповоротной схеме 7 через первый усилитель 9, а выходы первой фазоповоротной схемы 7 подключены к выводам первой обмотки 11 управления первого геркона через последовательно включенный первый диод 13. Выходы второй катушки 6 подключены ко второй фазоповоротной схеме 8 через второй усилитель 10, а выходы второй фазоповоротной схемы 8 подключены к выводам второй обмотки 12 управления второго геркона через последовательно включенный второй диод 14. Фазоповоротные схемы 7 и 8, усилители 9 и 10, обмотки управления 11 и 12 с герконами 1 и 2, диоды 13 и 14 закреплены в экранирующих параллелепипеидальных корпусах 15 и 16 соответственно. Герконы 1 и 2 одними контактами подключены к микропроцессору 17 через элемент И 3, а другими к питанию устройства. Экранирующие параллелепипеидальные корпуса 15 и 16 показаны с открытыми крышками для наглядности содержимого. На фиг.2 представлены Ф 1 и Ф 2 - магнитные потоки, созданные токами в проводниках,действующие на катушки индуктивности 5 и 6 соответственно, Ф 1 ус и Ф 2 ус - усиленные магнитные потоки от токов в обмотках 11 и 12 управления действующие на герконы 1 и 2, соответственно,Фср - магнитный поток при котором геркон замыкает свои контакты, Фв - магнитный поток при котором размыкает свои контакты, сигналы 1 время замкнутого состояния первого геркона, 2 время замкнутого состояния второго геркона и 3 время совпадения замкнутых состояний обоих герконов на выходе элемента И. Герконы 1 и 2 служат для преобразования сравниваемых аналоговых величин Ф 1 и Ф 2 в дискретные. Ф 1 и Ф 2 пропорциональны создающим их токам, например протекающим в проводниках 18 и 19 соответственно. На фиг.1 показано поперечное сечение этих проводников. Устройство работает следующим образом. Токи в токопроводах электроустановок создают магнитные потоки Ф 1 и Ф 2, которые наводят напряжения ЕФ 1 ,Ф 2 на выходах 1 катушек 5 и 6 индуктивности, соответственно. Напряжения 1 и Е 2 подаются на входы усилителей 9 и 10, где происходит их увеличение. Это увеличение должно быть таким, чтобы время замкнутого состояния герконов составляло не менее 90 от длительности полуволны. В фазоповоротных схемах 7 и 8 сдвигается 1 и Е 2 по фазе на 90 градусов так,чтобы магнитные потоки Ф 1 ус и Ф 2 ус совпадали по фазе с Ф 1 и Ф 2. Полярность подключения обмоток 11 и 12 к выходам фазоповоротных схем 7 и 8 через последовательно включенные диоды 13 и 14 должна быть такой, чтобы индукции магнитных потоков Ф 1 ус и Ф 2 ус были сонаправлены индукциям магнитных потоков Ф 1 и Ф 2, созданных токами в токопроводах электроустановок. Диоды 13 и 14 пропускают только положительные полуволны 1 и Е 2 в обмотки 11 и 12. Следовательно, токи об 11 и об 12 и потоки Ф 1 ус и Ф 2 ус появляются в обмотках только в эти полуволны. После закрепления вблизи токопроводов катушек индуктивности 5 и 6,экранирующих корпусов 15 и 16 с упомянутыми выше элементами схемы (фиг.1) и включения устройства в работу, герконы 1 и 2 постоянно находятся в работе и срабатывают (замыкают контакты), благодаря диодам 13 и 14, только в положительные полуволны подаваемых магнитных потоков Ф 1 ус и Ф 2 ус (фиг.2). Контакты герконов подключены к входам элемента И для определения времени совпадения сработанных состояний герконов 1 и 2. Выход элемента И подключен к микропроцессору, который считает длительность времени совпадения и сравнивает его с уставкой. При превышении уставки микропроцессор выдает сигнал на исполнительный орган. Благодаря усилителям время замкнутого состояния герконов составляет не менее 90 от длительности полуволны, т.е. не менее 9 мс. Отсюда следует, что погрешность определения фазы между двумя величинами по времени совпадения будет составлять не более 10 от длительности полуволны, т.е. не более 18 градусов в сторону большего значения, чем есть по факту. Технико-экономическая эффективность достигается за счет исключения мертвой зоны при изменении фазы одной из электрических величин на 180 градусов и повышения чувствительности путем обеспечения полярности срабатывания герконов, а также расширение области применения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Устройство для сравнения двух электрических величин по фазе, содержащее два геркона,логический элемент И и исполнительный орган,отличающееся тем, что дополнительно введены две катушки индуктивности, две фазоповоротной схемы, два усилителя, два диода, две обмотки управления,два экранирующих параллелепипеидальных корпуса и микропроцессор,подключенный к выходу элемента И, причем выходы первой катушки подключены к первой фазоповоротной схеме через первый усилитель, а выходы первой фазоповоротной схемы подключены к выводам первой обмотки управления первого геркона через последовательно включенный первый диод,в первом экранирующем параллелепипеидальном корпусе закреплены первые фазоповоротная схема, усилитель, диод и обмотка управления с герконом, выходы второй катушки подключены ко второй фазоповоротной схеме через второй усилитель, а выходы второй фазоповоротной схемы подключены к выводам второй обмотки управления второго геркона через последовательно включенный второй диод, во втором экранирующем параллелепипеидальном корпусе закреплены вторые фазоповоротная схема,усилитель, диод и обмотка управления с герконом, а контакты герконов подключены к микропроцессору через элемент И.