Устройство для контроля уровня сигналов в цепях релейной защиты

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК А 19) (11) З(51) Н 02 Н 3 0 ПИ ИЕ ВТОРС УС ТЕЛЬ(71) Всесоюзн Красного Знам ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ 4. Бюл. Р 44епанов и В.М, Степаной ордена Трудовогони научно-исследооектно-конструкторсический институт в ательскии, пркий и технологрелестроения(58) 1. Техническое описание реле высокочастотного дугового типа РВД-С 1, ОЛХ 463.158.2. Авторское свидетельство СССР 1 Ф 853731, кл, Н 02 Н 3/00, 1979. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ УРОВНЯ СИГНАЛОВ В ЦЕПЯХ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ, содержащее источник контролируемого напряжения и источник опорного напряжения, первые выводы которых подключены к общей шине, а также пять резисторов, основной диод и операционный усилитель, выход которого является выходом устройства, отличающеес я тем, что, с целью повышения надежности функционирования, введены три дополнительных диода, прит., чем первый дополнительный диод вклю1 чен параллельно первому резистору, подключенному между общей шиной .и одним из входов операционного усилителя, анодом - к общей шине, второй дополнительный диод подключен катодом к другому входу операционного усилителя, а анодом через второй резистор - к второму выводу источника контролируемого напряжения, связанного через третий резистор с катодом первого дополнительного диода и с анодом третьего до- щИ полнительного диода, причем катод третьего дополнительного диода через четвертый резистор. подключен к. второму выводу источника опорного напряжения и к первому выводу пя" Я того резистора, второй вывод которого подключен к катоду второго до" полнительного диода и к аноду основного диода, катод которого подключен к общей шине.Изобретение относится к электро-,технике, а именно к релейной защите, и может быть использовано дляконтроля работоспособности комплектов различных органов защиты, напряжение на которых при выходе их изстроя может откЛЬняться от нормального как в сторону увеличения, таки в сторону уменьшения.Известно устройствс для контроля уровня сигнала в цепях контроляи диагностики релейной защиты, содержащее операционный усилитель,прямой и инвертирующий входы которого через резисторы и диоды подключены к источникам опорного напряжения и контролируемого сигнала,имеющим общую точку 1,Недостатком этого устройстваявляется неизменность выходного сиг.нала при обрыве линии связи междуним и источником контролируемогосигнала.Наиболее близким к предлагаемому является устройство для контроля уровня сигналов в цепях релейной защиты, содержащее источникконтролируемого напряжения и источник опорного напряжения, первыевыводы которых подключены к общейшине, а также пять резисторов, основной диод и операционный усилитель, выход которого является выходом устройства 2,Действие устройства основано на35выборе номиналов резисторов устрой.ства определенным образом так, что.на выходе операционного усилителянапряжение имеет полярность, соответствующую, например, разрешениюна срабатывание защиты или на сигнализацию о неисправности.Однако известное устройство имеет недостаточную надежность функционирования.45Цель изобретения - повышение надежности функционирования .Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля уровня сигналов в цепях релейной 50 защиты, содержащее источник контролируемого напряжения и источник опорного напряжения, первые выводы которых подключены к общей шине, а также пять резисторов, основной диод 55 и операционный усилитель, выход которого является выходом устройства, введены три дополнительных диода,причем первый дополнительный диод включен параллельно. первому резистору, подключенному между общей шиной и одним иэ входов операционного усилителяанодом - к общей шине, второй дополнительный диод подключен катодом к другому входу операционного усилителя, а анодом через второй резистор - к второму выводу источника контролируемого напряжения, связанного через третий резистор с катодом первого дополнительного диода и с анодом третьего дополнительного диода, причем катод третьего дополнительного диода через четвертый резистор подключен к второму выводу источника опорного напряжения и к первому выводу пятого резистора, второй вывод которого подключен к катоду второго дополнительного диода и к аноду основного диода, катод которого подключен к. общей шине.На фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства контроля уровня сигналов в цепях релейной защиты, на фиг. 2 - потенциальная .диаграмма характерных точек устройства.. Устройство содержит операционный усилитель 1, выход которого является выходом устройства, источник 2 контролируемого напряжения и источник 3 опорного напряжения, первые выводы которых подключены к общей шине 13, второй вывод источника контролируемого напряжения подключен к первым выводам. резисторов 4 и 5, второй вывод резистора 4 соединен с анодом диода 6, катодом диода 7, первым выводом резистора 8 и первым входом операционного усилителя 1, второй вывод резистора 5 подключен к аноду диода 12, катод диода 6 через резистор 9 соединен с вторым выводом источника опорного напряжения 3 и первым выводом резистора 10, второй .вывод которого подключен к аноду диода 11, катоду диода 12 и второму входу опера- ционного усилителя 1, катод диода 11, анод диода 7 и второй вывод резистора 6 подключены к общей шине 13. Принцип действия устройства заключается в следующем.Сопротивление резисторов 4, 5, 8, 9 и 10 выбирается таким образом, чтобы в схеме, показанной на фиг.2,1 ПО 34 4между точками Ь и 1 меняется на противоположную по отношению к исход-ному состоянию, в соответствии сэтим меняется и полярность выходного напряжения, тем самым выдается, например, запрещающий сигнална срабатывание защиты или на сигнализацию о неисправности.Потенциал точки б по отношению 10 к общей шине при запертом состояниидиода 11 определяется выражением8, ко РЧз оа К 11 к(12 1 +1 )(1)5 1 о 5 1 о 5 1 оточки А в запертом состоянии диода 7Рд.он . од (2)и и й с8 Вй20ь111 9 98где К 4, К, К, К, К, - величинысопротивлений соотвеИзложенное поясняется также потенциальной диаграммой для точеки б на фиг. 2, где по, оси абсцисс отложена величина контролируемого напряжения, по оси ординат - потенциал точек А и 0 при нормальном ( Чн и 9 ен - сплошной линией) и повышенной ( Сф д 1 и ф 6 - штриховой линией) температуре окружающей среды, а также штрихпунктирной линией показан потенциал аналогичной точ ки 1 в известном устройстве. Допустимый диапазон измерения контроли- руемого сигнала обозначен Ь У, Уменьшение допустимого диапазона при изменении температуры окружающей 40 среды в известном устройстве обозначено 8 60В исходном состоянии устройства, когда контролируемый сигнал находится в допустимых пределах,потен циал точки В выше потенциала точ,ки 4 , разность потенциалов на входах усилителя имеет определенную полярность, в соответствии с этим на выходе операционного усилителя ,50 1 напряжение имеет полярность, соответствующую, например, разрешению на срабатывание защиты. При выходе контролируемого сигнала за допустимые пределы или при обрыве соединительного провода между цепью с контролируемым напряжением и устройством полярность разности потенциалов тствен 11 о резисторов 4, 5, 8, 9 и 10,- соответст"оп ь "к венно величины напряжений источников опорного 1 и контролируемого 2напряжений; - падениенапряжения в прямом направлении соответственно на диодах 12 и 6.ации должны 3 1 потенциал точки 8 бып ниже потенциала точки А при БК = О и при обрыве одного из полюсов источника контролируемого сигнала, потенциал точки о увеличивался быстрее, чем потенциал точки 1 при увеличении контролируемого сигнала от значения, равного нулю, до тех пор, пока диод 11 находится в закрытом состоянии, т.е. пока потенциал точки 8 относительно общей шины по величине меньше падения напряжения на диоде 11 в прямом направлении, .при дальнейшем увеличении контролируемого сигнала рост потенциала точки 8 ограничивается падением напряжения на диоде, потенциалы точек Д и В были бы равны между собой при минимально,и максимально допус. тимых значениях контролируемого сигнала, если контролируемый сигнал находится в допустимых пределах, потенциал точки 9 выше потенциала точки Д Для полной стабилизсоблюдаться условия 011= ЬО(3)ОФД 9 Р 9КФ81 оф й +11 (4)Причем выражение (3) необходимо ста-.раться соблости при як = 1 к макс.= "кмис (11 к мако " 1 к.мнн верхнееи нижнее допустимые значения контро3 127034 лируемого напряжения). Соблюдение условий (3) и (4) может быть полученоза счет выбора номиналов резис,торов 4, 5, 8, 9, 10.Предлагаемое изобретение обеспечивает повышение надежности функционирования устройства для контроля уровня сигналов в цепях релейной защиты, увеличивает термостабильность в условиях воздействия изменения температуры окружающей среды, 5 а следовательно, уменьшение возможного ущерба от неправильной работы релейной защиты в аварийных режимах. ОВ Корол аказ 8750/41 ВНИИНИ Гос по дел 113035, МосквТираж 613 арственного коми изобретений и о Ж, РаушскаяПодписнота СССР ытий 4 б., д лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектна Составитель А. Комиссаров Редактор К. Волощук Техред М.Гергель Корре