Устройство для сравнения фаз

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 19) (11) 4(51) н 02 Н 3/38 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ. И ОТНРЬГПФ ОБРЕТЕНИЯ ТВУ(72) В,С.Пастухов й В.М,Анисимов (71) Дальневосточный ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им, В.В.Куйбышева и Районное энергетическое управление "Дальэнерго"(56) 1. Дорогунцев В,Г., Овчаренко Н.И. Элементы автоматических устройств энергосистем, М., "Энергия", 1979, с.198, рис.б-б.2. Шнеерсон Э.М. Полупроводниковые реле сопротивления. М., "Энергия", 1975, с.б 3, рис.39-а,3, Авторское свидетельство СССР У 970061, кл. Н 02 Н 3/38, 1979.(54) (57) УСТРОЙСТВО Д)И СРАВНЕНИЯФАЗ, содержащее два формирователяпрямоугольных импульсов из сравнительных величин, подключенные выходаи логического блока, о т л и -ч а ю .щ е е с я тем, что с цельюповышения помехоустойчивости, логический блок выполнен на основе двухмажоритарных элементов с обратной,связью и дополнительно введены последовательно включенные сумматор иформирователь модуля, при этом вхо-.ды сумматора подключены к выходамформирователей прямоугольных импуль"сов и мажоритарных элементов, а выход формирователя модуля являетсявыходом устройства.Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при выполнении устройств релейной защиты и автоматики энергосистем.Известны полупроводниковые фазо сравнивающие элементы, реагирующие на среднее значение выходного сигнала 1,11.Основным недостатком этих элементов является низкое быстродействие, ограничивающее возможную область применения.Известны также фазосравнивающие органы, выполненные наоснове замера длительности совпадения или не совпадения знаков мгновенных сравни 1ваемых величин,1,2 ).Недостатками данных органов являются зависимость параметров срабатывания от частоты сравниваемых О величин и импульсный характер выходного сигнала.Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому результатук предлагаемому является устройство 5сравнения по фазе двух электрических величин логического типа, содержащее формирователи прямоугольныхимпульсов и логический блок, выполненный на основе трех КЯ-триггеров,двух инверторов и двух элементов2 И-НЕ 1,3 1.1Недостатком известного устройстваявляется его высокая чувствительность к помехам. Так, в моменты времени, близкие к моментам переходачерез ноль сравниваемых величин,значения помех становятся соизмеримыми с уровнями входных электрических величин, что может привести к 40кратковременному изменению состояния одного иэ формирователей импульсов. Это изменение может длитьсямикросекунды, но оно запоминаетсяЫ-триггером на время ЬС от момента 45возникновения помехи до момента перехода через ноль. При достаточнобольшой амплитуде входного сигналаа составляет не более 0,3 мс, нов это время элементы 2 И-НЕ меняют 50свое состояние, что приводит к переключению выходного КВ-триггерана время, которое может. достигать10 мс в зависимости от угла междувходными величинами и вследствие 55чего устройство ложно срабатывает,Цель изобретения - повышение по-,мехоустойчивости устройства,Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для сравнения фаз, содержащем два формирователя прямоугольных импульсов из сравниваемых величин, подключенных выходами к входам логического блока, последний выполнен на основе двух мажоритарных элементов с обратной связью и дополнительно введены последовательно включенные сумматор и формирователь модуля, при этом входы сумматора подключены к выходам формирователей прямоугольных импульсов и мажоритарных элементов, а выход формирователя модуля является выхо-. дом устройстваНа фиг.1 изображена функциональная схема устройства, на фиг,2 а и б - временные диаграммы, поясняющие его работу.Устройство содержит формирователи 1 и 2 прямоугольных импульсов, выходы которых подключены к входам логического блока 3, выполненного на основе мажоритарных элементов 4 и 5 с обратной связью, сумматор 6, подключенный входами к выходам формирователей 1 и 2 и мажоритарных элементов 4 и 5 и формирователь модуля.Мажоритарные элементы 4 и 5 выполнены на основе регенеративных компараторов на операционных усили-, телях, Причем мажоритарный элемент 4 изменяет свое состояние при совпадении знаков входных сигналов, а элемент 5 - при несоответствии этих знаков.Мажоритарные элементы 4 и 5 реализуют мажоритарные логическе функции соответственноМ иМ 15 трехаргументовГ"314-Х. Хф Х,фХ,.Х,З 15" "2+ Х Х ф ХУ Х 5,)где Х, Х и Х - входные сигналы,причем сигнал за счет обратной связи равен соответствующему выходному сигналу.Работу устройства рассматриваем в двух режимах, когда синусоидальная величина Е опережает по фазе Ефиг.2 а), и когда Е отстает по фазе от Е фиг,26),1141499 НИИПИ Заказ 508 41 Ти аж Ь 20 По исное иН При ненулевых значениях входных величин мажоритарные элементы 4 и 5 согласно условию 1) выделяют на выходе сигналы (М и 1.М 1, соответствующие отстаюц 1 ему по фазе инверти рованному входному сигналу, причем входными, сигналами элемента 4 являются Х и Х, а элемента 5 - Х и Х. Следовательно, в первом режиме работы фиг.2 а) 1 М 1 =Х и 10Сумма этих сигналов и выходных сигналов формирователей 1 и 2 импульсов, как и модель этой суммы, являющаяся выходным сигналом устрой ства, равна нулю, что свидетельствует о его несрабатывании.Ыо втрром режиме 1,фиг.2 б) М-=Х и М 1 =Х=Х . При этом сумма входЧ Йных сигналов сумматора 6 составляет 20 2 шХ, где шС 1 - коэффициент передачи по -му входу сумматора, Модуль этой суммы становится равным 0,5)Хпри ш=0,25), что соответствует срабатыванию устройства. 25 На фиг.2 изменение состояния эле- ментов схемы за счет возникающих вблизи перехода через ноль помех показаны пунктирными линиями. 1(ратковременное изменение, например Х, трансформируется на выход устройства с длительностью не более 0,3 мс и может быть легко скомпенсировано введением соответствующей задержки на срабатывание исполнительного органа, включаемого на выходе устройства, в то время как известное устройство требУет задержки.1 О мс. Таким образом, предлагаемое устройство при равном быстродействии с известньци устройством обладает 1 по сравнению с ним более высокой помехоустойчивостью, что снижает вероятность ложных срабатываний устройств релейной защиты и автоматики энергосистем и, следовательно, повышает надежность их работы.