Односистемное устройство для контроля исправности релейной защиты
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Номер патента: 1120423
Автор: Шалин
Текст
эа) Н О Н 69/О 6 01 К 3/02 ГОСУДАРСГВЕНКЫЙ КОМИТЕТ ССОР ПО ДЕЛАМ ИЗОВ ЕТЕКИй И ОТНЩЫТИй ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) 1, Авторское свидетельстпо заявке У 3317196/24-07,кл, Н 01 Н 69/01, 1980,2. Авторское свидетельствопо заявке У 3376620/24-07,кл. Н 01 Н 69/01, 1982.3, Авторское свидетельствопо заявке3343643/24-07,кл. Н 01 Н 69/01, 1982чески о ССС(54)(57) 1. ОДНОСИСТЕИНОЕ УСТРОЙСТВОДЛЯ КОНТРОЛЯ ИСПРАВНОСТИ РЕЛЕЙНОЙЗАЩИТЫ, сигналы на контрольных точкахкоторой в режиме дежурства защитыимеют величину, существенно зависящую от нагрузки защищаемого объекта,напряжения или частоты сети, содержащее блок входных резисторов, преобразовательный элемент, элемент КОМПАРАТОР-ИНДИКАТОР, элемент проверки,элемент выдержки времени, при этомвходы блока входных резисторов служат входами устройства, выход элемента выдержки времени служит выходомустройства, вход элемента выдержкивремени через элемент КОИПАРАТОР-ИН"ДИКАТОР присоединен к выходу преобразовательного элемента, испытательныйвход преобразовательного элементаприсоединен к выходу элемента проверки, отличающееся тем,что, с целью повышения аппаратнойнадежности устройства, снижения егостоимости и г блок обработк аритов, в него введенвходных сигналов на контрольных точках разных фаз защиты, величины которых в режиме дежур" ства равны одна другой, включенный между блоком входных резисторов и преобразовательным элементом.2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью его использования для контроля исправности узлов, блоков, модулей и кассет релейной защиты, сигналы на контроль. ных точках которых в режиме дежурства защиты являются напряжениями постоянного тока, блок обработки входных сигналов состоит из блока резисторов с раздельными входами и объединенным выходом и диодной сборки с раздельными входами и объединенным выходом, при этом входы блока резисторов и диодной сборки служат входами блока обработки входных сигнаюов, а выходы - выходами этого блока, в качестве преобразовательного элемента служит элемент сравнения.3. Устройство по п.1 о т л и ч а - ю щ е е с я тем, что, с целью его использования для контроля исправности узлов, блоков, модулей и кассет релейной защиты, сигналы на контроль" ных точках которых в режиме дежурства защиты являются трехфазными сину-. соидальными напряжениями переменного тока, блок обработки входных сигналов выполнен в виде блока резисторов с объединенным выходом, а в качестве преобразовательного элемента служит однополярный усилитель.4. Устройство по и. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью его18 1120423 17 Х кфнтралыен точкаи емых устройств контроля от такихизменений параметров устройств контролируемой защиты, которые приводятк одновременному и примерно одинаковому изменению величин контрольных 5сигналов на всех контролируемых точках сразу. Это относится к изменениюпараметров контролируемой защиты приизменении температуры окружающей среды, величины питающего напряжения от 10источника питания и т.д. Снижениепорога срабатывания компараторов,входящих в состав предлагаемого устройства для контроля исправности релейной защиты, повышает глубину конт роля не только в плане катастрофических отказов, но и по отношению к параметрическим отказам, которые частопредшествуют катастрофическим. Внедрение достаточно простых устройств для контроля исправности релейной защиты и увеличение глубины контроля этих устройств позволяет, одновременно выявляя и устраняя возникшие неисправности, существенно повысить и эффективность функционирования полупроводниковых реле и обеспечить положительный экономический эффект от их применения..К контролвныи точкам Л.Корнеевазыка Корр тор А РедактЗаказ Подло комитета СССРн открытийаунскан наб., д ое СоставительС.Саенко Техред И,Куююю52/41 Тнрак 682ВНИИПН Государственнпо делам изобретен113035, Москве, В"35Филиал ППП "Патент", г1120423 использования для контроля исправности узлов, блоков, модулей н кассет релейной защиты, сигналы на контрольных точках которых в режиме дежурства защиты являются несинусоидальнцмн напряжениями, сумка 1 "х гармоникфИзобретение относится к электротехнике и предназначено для контроля исправности узлов, блоков, модулей, кассет ы цепей релейной защиты, выполненных на активных полупроводниковых элементах, т.е. с нрнменением транзисторов, усилителей, логических схем в микросхемном исполнении и других, сигналы на контрольньи точках которых в режиме дежурства защиты являются напряжениями постоянного нли переменного токов, величина которых может существенно зависеть от нагрузки защищаемого объекта, напря" жения или частоты сети и т.д.1 сЙэзестен узел контроля исправности съемных кассет защиты, входы которого присоединены к контрольным точкам защиты, содержащий элемент выдержки времени, выход которого служит 29 выходом узла контроля, входные сумматоры, выпрямители, компараторы, элементы индикации и элементы настройки по числу контролируемас кассет, а также логический элемент ИЛИ,и .элемент проверки, причем основные входы входных сумматоров служат входами узла контроля, к дополнительным входам входных сумматоров присоединены высодц соответствующих элементов настрой- Зо ки и элемента проверки, выходы входных сумматоров через последовательно включенные выпрямители, компараторц и элементы индикации присоединены к входам элемента ИЛИ, к выходу которо- И го присоединен вход элемента выдержкивремени, причем входные сумматоры и соответствукщие нм элементы настройки расположены на контролируемых кассетах 1 .40Однако этот узел контроля не предназначен для контроля таких узлов, блоков, модулей, кассет и цепей релейной защиты, сигналы на контрольных которых равна нулю, блок обработкивходных сигналов выполнен в виде блока фильтров 1-х гармоник с объединенным выходом, а в качестве преобразовательного элемента служит однополярный усилитель. 2точках которых в режиме дежурствазащиты существенно зависят .от нагруз"ки защищаемого объекта, так как вэтом случае при изменении нагрузкизащищаемого объекта происходит раз"балансировка входных сумматоров иузел контроля срабатывает ложно. Известно также устройство для контроля исправности релейной защиты, содержащее блок формирования тестовых сигналов, блок задержки, двустабильнъй триггерный элемент, входные сумматоры, блоки выпрямитель - комнаратор, блоки индикации и блоки настройки по количеству контролируемых сменных модулей защиты, блок провер- , ки, блок запуска проверки, блок коммутации и логический блок ИЛИ, причем основные входы входных сумматоров присоединены к выходным зажимам для подключения соответствующих контролируемых блоков защиты, первый дополнительный вход каждого входного сумматора соединен с входом соответствующего блока настройки,а вторые дополнительные входы входных сумматоров - с выходом блока проверки, выходы входных сумматоров через соответствующие цепочки нз последовательно включенных блоков выпрямитель - компаратор.н блоков инцикации соединены с входами блока эацержки, выходы блока формирования тестовых сигналов - с основными входами блока коммутации, запускающий вход которого соединен с выходом бло" ка запуска проверки, основные выходыс входными зажимами для подключения соответствующих контролируемых бло" ков защиты, а компенсирующие выходыс компенсирующими входами соответствукщих входных сумматоров, входы логического блока ИЛИ соединены с выходами блоков индикации, а его выходчерез двустабильный триггерный элемент - с запрещающим входом блока коммутации Г 2 1Однако данное устройство не предназначено для контроля таких узлов, 5 блоков, модулей, кассет и цепей релейной защиты, сигналы на контрольных точках которых в режиме дежурства защиты существенно зависят от нагрузки защищаемого объекта, так как в этом случае при изменении нагрузки защищаемого объекта происхожит разбалансировка входных сумматоров и устройство контроля срабатывает ложно,Кроме того, известно трехфазное устройство для контроля релейной защиты, содержащее три входных сумматора, три выпрямителя, четыре элемента индикации, элемент выдержки времени, элемент проверки, три сумматора; три 20 элемента ВЫПРЯМИТЕЛЬ-КОМПАРАТОР, три элемента И, два элемента ИЛИ и элемент ЗАПРЕТ, причем инвертирующий вход каждого соответствующего сумматора соединен с выходом одного выпрямителя, а неинвертирующий вход - с выходом другого выпрямителя, выхо" ды.сумматоров соединены с входами соответствующих элементов ВЫПРЯМИТЕЛЬ-КОМПАРАТОР, выход каждого эле мента ВЫПРЯМИТЕЛЬ-КОМПАРАТОР соединен с входами двух соответствующих элементов И и с соответствующим входом первого элемента ИЛИ, выходы элементов И соединены с входами со- З 5 ответствующих элементов индикации, а выход первого элемента ИЛИ - с основным входом элемента ЗАПРЕТ, входы второго элемента ИПИ соединены с выходами первых трех элементов индика ции, а выход - с запрещающим входом элемента ЗАПРЕТ, выход которого соединен с входом четвертого элемента индикации 3 .Недостатком известного устройства 45 является его большая сложность, которая приводит к высокой стоимости, большим габаритам и сравнительно частой повреждаемости самого устройства для контроля исправности редей ной защиты, т.е. к низкой надежности.Кроме того, из-за сложности конструкции устройство невыгодно использовать для контроля исправности простых кассет с малым числом контрольных точек, так как его частые по отношению к контролируемой кассете повреждения снижают эффективность контроля и требуют довольно частого вмешательства обслуживающего персонала.для восстановления исправности.Цель изобретения - повьшение аппаратной надежности устройства, снижение его стоимости и габаритов.Поставленная цель достигается тем, что в односистемное устройство для контроля исправности релейной защиты, сигналы на контрольных точках которой в режиме дежурства защиты имеют велийчину, существенно зависящую от нагрузки защищаемого объекта, напряжения или частоты сети, содержащее, блок входных резисторов, преобразовательный, элемент, элемент КОМПАРАТОР-ИНДИКАТОР, элемент проверки, элемент выдержки времени,при этом входы блока входных резисторов служат входами устройства, выход элемента выдержки времени служит выходом устройства, вход элемента выдержки времени через элемент КОМПАРАТОР-ИНДИКАТОР присоединен к выходу преобразовательного элемента, испьггательный вход преобразовательного элемента присоединен к выходу элемента проверки, введен блок обработки входных сигналов на контрольных точках разных фаз защиты, величины которых в режиме дежурства равны одна другой, включенный между блоком входных резисторов и преобразовательным элементом.С целью использования устройства для контроля исправности узлов, блоков, модулей и кассет релейной защиты, сигналы на контрольных точках которых в режиме дежурства защиты являются напряжениями постоянного тока, блок обработки входных сигналов состоит из блока резисторов с раздельными входами и объединенным вьгходом и диодной сборки с раздельными входами и объединенным выходом, при этом входы блока резисторов и диодной сборки служат входами блока обработки входных сигналов, а выходы- выходами этого блока, в качестве преобразовательного элемента служит элемент сравнения.С целью использования устройства для контроля исправности узлов, блоков, модулей и кассет релейной защиты, сигналы на контрольных точках которых в режиме дежурства защиты являются трехфазными синусоидальными напряжениями переменного тока, блок обработки входных сигналов выполненв виде блока резисторов с объединен" .ным выходом, а в качестве преобразо вательного элемента служит однопо" лярный усилитель.С целью использования устройства 5 для контроля исправности узлов, блоков, модулей и кассет релейной защиты, сигналы на контрольных точках которых в режиме дежурства защиты являются несинусоидальными напряжениями, сумма 1 -х гармоник которых равна нулю, блок обработки входных сигналов выполнен в виде блока фильт.- ров 1-х гармоник с объединенным выхо" дом, а в качестве преобразовательного элемента служит однополярный усилитель.В отличие от известного устройства, где на каждой кассета располагаются блоки только одной фазы, в пред лагаемом на каждой контролируемой кассете располагаются однотипные блоки разных фаз защиты. При этом задача устройства для контроля исправности релейной защиты ограничивается лишь фиксацией самого факта появления неисправности, выявлять поврежденную фазу, как в известном устройстве, не требуется. Это позволяет упрос" тить конструкцию устройства контроля.36На фиг.1 приведена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - структурно-принципиальная схема первого варианта устройства, на фиг.З - то же, второй вариант устройства; на фиг.4 - структурная схема третьего варианта устройства.Устройство (фиг,1) содержит блок 1 входных резисторов, входы которых служат входами устройства, и блок 2 обработки входных сигналов, предназначенный для обработки сигналов, поступающих с блока 1, и присоединенный к выходам блока 1, Преобразовательный элемент 3 присоединен к выходу блока 2 и предназначен дпя преобразования и усиления поступающих на него сигналов. Испытательный вход преобразовательного элемента 3 присоединен к выходу элемента 4 проверки, 0 предназначенного для проверки исправности устройства. Выход преобразовательного элемента 3 через элемент КОМПАРАТОР-ИНДИКАТОР 5 присоединен к входу элемента 6 выдержки времени. Элемент КОИПАРАТОР-ИНДИКАТОР 5 предназначен для формирования выходного сигнала в том случае, когда входной сигнал превышает . порог срабатываниякомпаратора, и сигнализации сработавшего состояния компаратора. Элемент6 выдержки времени предназначен длязадержки поступающего на него сигнала на время, равное, например, 10-15 с, Выход элемента 6 выдержки времени служит выходом устройства контроля,Устройство (фиг.2) содержит блоквходных резисторов, предназначенныйдля разделения цепей контролируемойзащиты и цепей устройства контроля,а также пропорционального преобразования поступающих на входы устройства контрольных сигналов. К выходамблока 1 присоединены входы блока 2обработки входных сигналов, состоящего из блока 7 резисторов с раздельными входами и объединенным выходом идиодной сборки 8 с раздельными входами и объединенным выходом.,Объединенный выход блока 7 резисторов служитпервым выходом блока 2, а объединенный выход диодной сборки 8 - вторымвыходом блока 2.К выходам блока 2 присоединены входы преобразовательного элемента, который в данном варианте устройства выполнен в виде элемента 9 сравнения, предназначенного для формирования выходного сигнала, пропорционального разности сигналов, поступающих с блока 7 и диодной сборки 8.Устройство (фиг.3) содержит блок 1 резисторов, который в данном случае выполнен в виде блока входных резисторов с объединенным выходом. К выходу блока 2 присоединен вход преобразовательного элемента, который в данном варианте выполнен в виде однополярного усилителя 10, предназначенного для усиления поступающего на его вход сигнала и выделения на выходе одной полуволны усиленного переменного сигнала.К выходу каждого однополярного усилителя 10 присоединен вход элемента КОИПАРАТОР-ИНДИКАТОР 5. Выходы всех элементов 5 объединены и соединены с входом элемента 6 выдержки. времени, выход которого служит выходом устройства.Второй вход каждого однополярного усилителя 10 присоединен к выходу элемента 4 проверки.Устройство (фиг,4) содержит блок 1 входных резисторов, к выходам которого присоединены входы блока 2 обработки входных сигналов, который в данном случае выгголнен в виде блока гармонических фильтров 1-й гармоники ,11 с объединенными выходом. Гармони ческие фильтры 11 предназначены для вьщеления из поступающих на их входы сигналов гармонической составляющей 1-й гармоники, например основной гармоники электрической сети. Объединен ный выход гармонических фильтров 11 соединен.с входом однополярного усилителя 10 к выходу которого присоединен: вход элемента КОМПАРАТОР-ИНДИКАТОР 5. 15Выходы всех элементов 5 объединены и соединены с входом элемента 6 вьдержки времени, выход которого слу жит выходом устройства.20Второй вход каждого однополярного усилителя 10 присоединен к выходу элемента 4 проверки.Устройство по п.2 предназначено для контроля исправности таких узлов, блоков, модулей и кассет релейной защиты, сигналы на контрольных точках которых в режиме дежурства защиты являются напряжениями постоянного тока, величина которых может существенно зависеть от нагрузки защищаемого объекта, напряжения или частоты сети и т,д.Устройство по п.3 предназначено для контроля исправности таких узлов блоков, модулей и кассет релейной 35 защиты, сигналы на контрольных точ" ках которых в режиме дежурства защиты являются синусоидальными напряжениями переменного тока, величина которых существенно зависит от нагруз ки защищаемого объекта, напряжения или частоты сети и т.д., а сумма в любой момент времени практически равна нулю.Устройство по п.4 предназначено 45 для контроля исправности таких узлов блоков, модулей и кассет релейной защиты, сигналы на контрольных тачках которых в режиме дежурств защиты являются несинусоидальными напряжениями, сумма 1-х гармоник которых в любой момент времени практически равна нулю, причем величина сигналов может существенно зависеть от нагрузки защищаемого объекта, напряжения 5 или частоты сети и т.д.Блоки 2 входных резисторов выполнены по стандартным схемам. Элемент 4 проверки состоит из электрической кнопки 12, один зажим которой присоединен к положительному выводу источника питания, а второй зажим служит выходом элемента 4,Элемент КОГП 1 АРАТОР-ИНДИКАТОР 5 может быть выполнен но различным схемам.1Входом элемента КОМПАРАТОР-ИНДИКАТОР 5 (фиг.2) служит вывод базы транзистора 13, предназначенного для работы в режиме эмиттерного повторителя, Коллектор транзистора 13 присоединен через балластный резистор 14 к отрицательному зажиму источника питания, а через цепочку из параллельно включенных обмотки малогабаритного реле 15 с герметизированными контактами и диода 16 - к общему проводу. Реле 15 предназначено для срабатывания при превышении входным сигналом элемента 5 порога компарации, а диод 16 - для предотвращения пробоя транзистора 13 при его закрывании за счет электродвижущей силы, наводящейся при этом в обмотке реле 15. Контакты реле 15 включены между положительным зажимом источника питания и выходом элемента 5. Цепочка из последовательно включенных балластного резистора и светодиода 17, включенная между выходом элемента 5 и общим проводом, предназначена для сигнализации сработавшего состояния реле 15.Элемент 6 выдержки времени выполнен по стандартной схеме реле времени и предназначен для задержки поступающего на него сигнала на время, равное, например, 10- 15 с.Блок 7 резисторов выполнен по стандартной схеме с раздельными входами и объединенным выходом.Диодная сборка 8 выполнена по стандартной схеме с раздельными входами и объединенным выходом.Элемент 9 сравнения может быть выполнен па различным схемам.Элемент 9 сравнения (фиг.2) содержит усилитель 18 в микросхемном исполнении, неинвертирующий вход которого служит первым входом элемента 9 сравнения, инвертирующий вход через переменный резистор 19, предназначенный для настройки устройства, соединен с вторым входом элемента 9 сравнения, а через цепочку из последова" тельно соединенных резистора и диода 20, предназначенных для проверки ис120423 10 9правности устройства - с третьим вхо" дом элемента 9 сравнения. В случае, если на контролируемой кассете име.ется более трех контрольных точек выходы остальных блоков 7 также при соединяются к первому входу элемента 9 сравнения, а выходы других диодных сборок 8 " к ннвертирующему входу усилителя 18 через аналогичные регулировочные резисторы 19.16 Резистор 21, включенный в цепь отрицательной обратной связи усилителя 8, предназначен для обеспечения требуемого коэффициента усиления 15 схемы.Резистор 22, крайние выводы кото" рого присоединены к зажимам источника питания, и резистор 23, включенный между движком резистора 22 и не инвертирующим входом усилителя 18, предназначены для регулировки рабо" чей точки усилителя 18.Резистор 24 является балластным диод 25 предназначен для шуятирова ния цепи сигнала положйтельной поляр" кости появляющегося на выходе.Резистор 26 и конденсатор 27 пред" назначены для сглаживания выходного сигнала элемента 9 сравнения. , эаВыходом элемента 9 сравнения служит общий вывод резистора 26 и конденсатора 27. Если сигналы на контрольных точках представляют собой напряжения отрица 35 твльной полярности, в диодной сборке 8 диоды должны быть включены полярностью, обратной изображенной на фиг.2, резистор 19 включают между вторым входом элемента 9 сравнения и . неинвертирукщим входом усилителя 18, резистор 23 соединяют не с неинвертирунцим входом, а с инвертирующим входом усилителя 8 который в этом45 случае служит первым входом элемента 9 сравнения. При числе контрольных точек, большем 3, цепи от других ,диодиьк: сборок 8 соединяют либо с инвертирующим (если другие контрольные сигналы имеют положительнув по 56 лярность), либо с неинвертирующим (если другие контрольные сигналы тоже имеют отрицательную полярность) входами усилителя 18. К другому вхо" ду усилителя 18 присоединяют цепи5 от остальных блоков 2. Схема соединения блоков между собой н сами типы блоков и элементов структурной схемы остаются беэ изменения и в этом слу" .чае.Однополярный усилитель 10 можетбыть выполнен, например, аналогичноэлементу 9 сравнения, но посколькувыполняемые им функции проще, прощеи его конструкция. Однополярный усилитель 10 (фиг.З) содержит элементы 18-27, выполняющие те же функции,и соединенные так же, как в элементе9 сравнения.Гармонические фильтры 11 могутбыть выполнены по стандартной схемекак с активными элементами (усилителямн), так и на стандартных пассивных элементах (например, резисторахи емкостях).Устройство (фиг.2) работает следующим образом,Для настройки устройства вначалена него выдают напряжение питания отисточников питающего напряжения, приэтом сигналов на входах устройствабыть не должно. Перемещая движок резистора 22, добиваются того, что напряжение на выходе усилителя практически равно нулю нли небольшому положительному напряжению порядка долейвольта, После этого выбором величинырезистора 21 добиваются необходимойчувствительности устройства контроляпри этом на два входа устройстваиэ трех выдают одинаковый контрольныйсигнал, а сигнал на третий вход выдатакой величины при которой желаельно иметь срабатывание контрольного устройства, Величина отклоненияодного из сигналов на контрольнойточке.от двух других, при которойустройство контроля срабатывает, выбирается исходя из того, что небольшие отклонения сигналов на контрольтных точках, вызванные неидентичностью деталей, из которых выполненысхемы фазных устройств контролируемой защиты, и другимн не опаснымидля нормальной работы контролируемойзащиты причинами, не приводят к ложному срабатыванию устройства контроля. Практически можно настроитьпредлагаемое устройство на срабатывание, например, при отклонении сигнала на одной из контрольных точек отсигналов на других контрольных точках на 1 В и больше. После предварительной настройкиустройства контроля его подключаютк контролируемому реле защиты и снова выдают напряжение от источника питания как на контролируемое реле, так и на устройство контроля. На вхо" ды контролируемого реле защиты выдают сигналы (токи и напряжения при помо-. 5 щи лабораторных автотрансформаторов; реостатов, от аппаратуры испытатель ных стендов или коьялектов, нормально применяющихся при наладках и проверках релейной защиты), имитирующие работу защищаемого объекта с номинальной нагрузкой. При этом каждый иэ сигналов, снимаемых с контрольных точек, преобразуется посредством резисторов блока 1 входных резисторов 15 в соответствующие токи, которые суммируются и поступают на неинвертирующйй вход усилителя 18, вызывая на его выходе напряжение положительной полярности, так как сигналы на конт ропьицх точках являются напряжениями положительной полярности постоянного тока. Однако сигнал положительной по" лярности, снимаемый с выхода усилителя 18, шуитируется посредствои балластного резистора 24 и диода 25 и далее не выдается.Включение в блоках 1 и 2 последовательно двух высокооиных резисторов в каждую цепь обеспечивает надежное З 0 разделение цепей контролируемой защиты и предлагаемого,устройства контроля. Входные цепи устройства контроля предотвращают возможное ложное или излишнее срабатывание контролируемой З 5 защиты при любом одиночном повреждении в схеме устройства контроля.Таким образом, сигнал на неинвертирующем входе усилителя 18 пропор 40ционален сумме сигналов на контрольных точках,Резисторы правой части блока 1имеют величину примерно на порядокменьше сопротивления резистора 19,а 5поэтоиу открывается только тот диодв диодной сборке 8, который находится в цепи наибольшего из трех входных сигналов. Остальные диоды закрыты напряжением, выделяющимся при этомна резисторе 19. В результате ток,50поступающий через резистор 19 на инвертирующий вход усилителя 18, пропорционален наибольшему из сигналовиа контрольных точках.Посредствои перемещения движкарезистора 19 добиваются того, чтопри номинальной нагрузке защищаемогообъекта и исправном, правильно настроенном контролируемом реле, сигнал на выходе усилителя 18 приблизительно равен нулю (или на выходе усилителя 18 положительное напряжение порядка долей вольта), При.этом на выходе элемента 9 сравнения напряжения нет. Нет напряжения на входе элемента КОМПАРАТОР-ИНДИКАТОР 5, Транзистор 13 закрыт, реле 15 находится в несработавшем состоянии, светодиод 12 не светится, Нет сигналов ни на входе элемента 6 выдержки времени, ни на его выходе.,Настроенное таким образом устройство для контроля исправности релейной защиты можно вводить в работу вместе с контролируемой защитой,В режиме дежурства контролируемой защиты при исправных и правильно настроенных контролируемых кассетах напряжения на контрольных точках изменяются по величине, но остаются прииерно равными одно другому. При этои максимальный сигнал на одной из контрольных точек примерно равен сред" нему значению всех трех сигналов на контрольных точках. Вследствие этого сигналы на входах усилителя 18 попрежнеиу балансируются и напряжение на его выходе близко к нулю. Состояние последующих блоков также не меня" ется.При повреждении контролируемой кассеты защиты, при котором в достаточной степени изменяется один из контрольных сигналов, или при опасном изменении величины одного из контроль. ных сигналов за счет разрегулировки и изменения параметров элементов контролируемой защиты сигнал на соответствующей контрольной точке становится существенно больше или меньше сигналов на остальных точках, Если, например, сигнал на контрольной точке фазы С повышается относительно сигналов на фазах А и В, то именно этот сигнал открывает соответствующий диод 8 и выделяется на резисторе 19. В результате ток, поступающий на инвертирующий вход усилителя 18, становится пропорциональным изменившемуся сигналу на контрольной точке фазы С, а сигнал на неинвертирующеи входе усилителя 18, пропорциональный среднему значению сигналов на контрольных точках, возрастает в меньшей степени.На выходе усилителя 18 появляется отрицательное напряжение, в коэффициент усиления больше разности еговходных сигналов. Это напряжениесглаживается цепочкой иэ резисторов24 и 26 и конденсатора 27 (если оносодержит переменную составляющую, 5которая может возникнуть при повреждении контролируемой кассеты защиты),и поступает на базу транзистора 13который работает в режиме эмиттерно"го повторителя, поэтому поступившее 10на его базу напряжение выделяется наобмотке реле 15.Если сигнал на контрольной тачкеповредившейся кассеты отклоняется отостальных контрольных сигналов в достаточно большой степени, реле 15срабатывает и замыкает свои контакты. При этом начинает светиться светодиод 17 и поступает сигнал на входэлемента 6 выдержки времени. С выдержкой времени порядка 10-15 с на .выходе элемента Ь появляется сигнал,который высвечивает на щите управления табло "Неисправность цепей защиты". Бригада обслуживающего персонала по светящемуся светодиоду 17 легко выявляет поврежденную кассету изаменяет ее, после чего контролируемое устройство защиты может продолжать работать дальше. ЗОДля того, чтобы восстановление исправности. защиты.занимало возможноменьшее время, обслуживающий персонал должен иметь запас исправных,правильно настроенных кассет защиты, 35готовых к использованию. Блоки 1-5устройства контроля при этом целесообразно располагать прямо на контролируемых кассетах и настраивать одновременно с соответствующими кассетами. Контролируемая защита на времязамены кассеты должна выводиться иэ действия.Прн необходимости сигнал с выходаэлемента 6 выдержки времени можно 45завести не только на сигнализацию онеисправности защиты, но и на блокирование поврежденной защиты.Аналогично ведет себя устройствоконтроля и при уменьшении сигнала на одной из трех контрольных точек по отношению к остальным сигналам. При этом сигнал на инвертирующем входе усилителя 18, пропорциональный максимальному из контрольных сигналов, остается неизменным, зато изменяется уменьшается) сигнал на неинвертирующем входе, пропорциональный среднему арифметическому входных сигналов,На выходе усилителя 18, как и в предьдущем случае, появляется сигнал отрицательной полярности, пропорцио-.нальный разности входных сигналовусилителя 18. Срабатывает реле 15, идалее все происходит в соответствиис описанным.Устройство для контроля исправности релейной защиты не предназначенодля локализации неисправности внутриповрежденной кассеты, Поиск неисправности и восстановление исправностикассеты, если в этом возникает необходимость, следует вести другими методами. Часто кассеты релейной зациФты покрывают для защиты от атмосферных воздействий слоем лака или прозрачного.компаунда, Это повышает ихбезотказность, однако исключает восстановление исправности кассеты послеее отказа, В этом случае кассета после отказа заменяется другой, но не "восстанавливается.При коротких замыканиях или других переходных режимах (режимах тревоги) контрольные сигналы, поступающие с контролируемой защиты на пред-.лагаемое устройство контроля, могутизменяться в разной степени. Например, при несимметричных коротких замыканиях, в результате чего можеткратковременно (до отключения,короткого замыкания) сработать от появившегося сигнала реле 15, но сигнало неисправности защиты на выходе элемента 6 выдержки времени не появляется, так как за время срабатыванияэлемента 6 (10-15 с) режим тревогиустраняется,Для контроля исправности устройства следует нажать кнопку 12, при этом на инвертирующие входы всех усилителей 18 поступает через цепочки 20 сигнал рассогласования, должны сработать все реле 15 и засветиться все светодиоды 17. Балластный резистор в цепочке 20 подобран таким образом, что сигнала рассогласования, выдаваемого в режиме проверки на усилитель 18, с небольшим запасом достаточно для срабатывания реле 15. Если в режиме проверки светодиод 17 в одном из элементов 5 не светится, то соответствующее устройство следует считать неисправным и заменить на исправное вместе с контролируемой кассетой.Устройство для контроля исправности релейной защиты (фиг,З) работаетследующим образом.Настройка рабочей точки усилителя18 и чувствительности устройстваосуществляется так же, как в первомварианте. Балансировка на "0" усилителя 18 выполняется путем достаточноточного подбора величин резисторов вблоке 1При этом добиваются того, Очто при имитации номинальной нагрузки защищаемого объекта, сигнал навыходе усилителя 18 примерно равеннулю. Принципиально это несложно,так как контрольные сигналы в рассматриваемом случае являются синусоидальными напряжениями равной величины, в сумме приблизительно равняющимися нулю.В режиме дежурства контролируемой 20защиты при исправных и правильнонастроенных контролируемых кассетах,равенство нулю суммы контролируемыхсигналов разных фаз защиты сохраняется. Небольшой небаланс, который может 25иметь место, недостаточен для срабатывания реле 15, расположенного вэлементе 5, Нет сигналов на выходахэлементов 5 и 6,При повреждении контролируемой 30кассеты возникает разбаланс контроль- .ных сигналов на входах устройстваконтроля и на выходе усилителя 18появляется переменное напряжение. Положительная полуволна этого напряже- З 5ния шунтируется диодом 25, а отрицательная полуводна через резистор 26поступает на конденсатор 27, которыйсглаживает форму поступающего на него сигнала. Если величина сигнала на 40конденсаторе 27 достаточна для срабатывания элемента 5, на выходе последнего появляется сигнал и начинаетсветиться светодиод, входящий в егосостав. В остальном второй вариант 4предлагаемого устройства для контроля исправности релейной защиты работает так же, как и первый." Устройство для контроля исправнос-, 50 ти релейной защиты (фиг.4) предназначено для контроля исправности таких кассет защиты, сигналы на контрольных точках которых в режиме дежурст" ва являются несинусоидальными напря жениями, сумма, например, первых гармоник которых в любой момент времени практически равна нулю. Настройка этого устройства анало/гична настройке по второму варианту.В режиме дежурства гармоническиефильтры 11 выделяют на своих выходах,например, первую гармоническую составляющую контрольных сигналов. Токи,пропорциональные выделенным сигналам,суммируются на объединенном выходегармонических фильтров и поступаютна вход однополярного усилителя 10.В режиме дежурства исправной и правильно настроенной защиты суммарныйвходной сигнал однополярного усилителя 10 примерно равен нулю, а приповреждении контролируемой кассетыстановится отличным от нуля. В остальном третий вариант предлагаемогоустройства контроля работает аналогично второму,Таким образом, предлагаемое устройство для контроля исправности релейной защиты позволяет своевременно выявить и устранить возникшие вконтролируемьк кассетах неисправности, в том числе недопустимо большиеизменения параметров элементов, которые приводят к существенному отклонению напряжения на одной из контрольных точек от напряжений на другихконтрольных точках, т.е. выполняютте же функции, что и известное. В тоже время предлагаемое устройство является более простым, дешевым, имеетменьшие габариты и более высокую надежность. Все эти преимущества полу"чены за счет упрощения конструкцииустройства контроля.Предлагаемое устройство для контроля исправности релейной защиты несколько проще базового объекта, в отличии от базового объекта позволяет осуществить контроль таких кассет, модулей, блоков и узлов релейной за" щиты, сигналы на контрольных точках которых существенно зависят от нагрузки защищаемого объекта, существенно увеличить количество контрольных точек (включить в их состав те точки, напряжения на которьк существенно зависят от нагрузки защищаемо" го трансформатора).Применение изобретения позволяет повысить глубину контроля за счет того, что появляется возможность снизить порог срабатывания компаратора устройства контроля. Это объясняется тем, что нет необходимости отстраивать порог компаратора предлага
СмотретьЗаявка
3595395, 26.05.1983
НОВОСИБИРСКИЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
ШАЛИН АЛЕКСЕЙ ИВАНОВИЧ
МПК / Метки
МПК: G01R 31/02, H01H 69/01
Метки: защиты, исправности, односистемное, релейной
Опубликовано: 23.10.1984
Код ссылки
<a href="https://patents.su/13-1120423-odnosistemnoe-ustrojjstvo-dlya-kontrolya-ispravnosti-relejjnojj-zashhity.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Односистемное устройство для контроля исправности релейной защиты</a>
Предыдущий патент: Цифровое реле частоты
Следующий патент: Высоковольтный предохранитель
Случайный патент: Способ раскрытия клапанов бумажныхмешков