Устройство для контроля цепей дифференциальной защиты

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИГ;.ТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 1810924 А 1 Н 01 Н 69/01 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ТЕНТНОЕ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ К АВТОРСКОМУ С ТЕЛЬС(56) Устройство контроляциальной защиты УКДЗ. Тние и инструкция по э27.00.00,ЭЗ, 1980,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ епей дифференническое описаплуатации ПО НТРОЛ АЩИТаеай О ЬЭ 4 Ьь Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в схемах релейной защиты электрооборудования сцелью контроля исправности токовых цепейдифференциальных защит, а также выводаэтих защит из действия при возникновениинеисправности в токовых цепях.Цель изобретения - повышение эффективности контроля.Принципиальная схема устройства приведена на чертеже,Устройство содержит преобразователисигнала по числу фаз 1,2,3, пороговые блоки4,5,6 первой, второй и третьей фазы со схемами запоминания сраба 1 ывания на выходе7,8,9 соответственно, элемент ИЛИ-НЕ 10,реле времени 11, элемент сигнализации 12,источник оперативного тока +Еп 13, исполнительный блок 14, блок 15 запоминаниясрабатывания устройства со схемой возврата, блок 16 тестового контроля, схема возврата 17, резисторы 18, 19, диод 20,Пороговый блок 4 состоит из согласующеготрансформатора 21, диода 22 накопительно го конденсатора 23, компаратора, выполненного на операционном усилителе с(57) Сущность изобретения: дополнительное введениепороговых блоков второй и третьей фазы со схемами запоминания на выходе, схемы запоминания срабатывания порогового блока первой фазы, блока пуска реле времени со схемой возврата, блока запоминания срабатывания устройства со схемой возврата, блока уставки, ключа тестового контроля, радиатора и диода позволяет повысить эффективность контроля. 1 ил. положительной обратной связи 27, 28, ограничительным резистором 29 и диодом 30,Пороговый блок 5 содержит согласующий трансформатор 31, диод 32, накопительный конденсатор 23, компаратор, выполненный на операционном усилителе с входами резисторами 34 - 36 и резисторами положительной обратной связи 37, 38, ограничительным резистором 39 и диодом 40.Пороговый блок 6 состоит из согласующего трансформатора 41, диода 42, накопительного конденсатора 43 компаратора, выполненного на операционном усилителе с входными резисторами 44 - 46 и резисторами положительной обратной связи 47, 48 ограничительным резистором 49 и диодом 50.Блок запоминания срабатывания порогового блока 4 первой фазы состоит из ВЯ- триггера 51 с подключенным к 3-входу резистором 57 и подключенной к инверсному выходу последовательной цепочкой, состоящей из резистора 53 и светодиода 54.Блок запоминания срабатывания порогового блока 5 второй фазы состоит из ВЯ- триггера 55 с подключенным к его Я-входу резистором 56, а к его инверсному выходупоследовательной цепочкой, состоящей иэрезистора 57 и светодиода 58.Блок запоминания срабатывания порогового блока 6 третьей фазы состоит из ВЯтриггера 59 подключенным к его Я-входурезистором 60, а к его инверсному выходупоследовательной цепочкой, состоящей иэрезистора 61 и светодиода 62,Съем возврата 17 состоит из конденсатора 63 и резистора 64,Реле времени 11 состоит из транзистора 65 к базе которого подключены резистор66, последовательно соединенные резистор67 и диод 68 конденсатор 69, в эмиттернойцепи транзистора 65 включен резистор 70,к которому подключен вход инвертора 71.Блок запоминания сработанного устройства со схемой возврата 15 состоит изтриггера 72 к В-входу которого подключенырезистор 73, конденсатор 74 и кнопка"Сброс" 75,Исполнительный блок 14 состоит изтранзистора 76 с подключенными к его базерезисторами 77, 78 коллектора-резистора79 и обмотки реле 80,Блок тестового контроля 16 состоит изпоследовательно соединенных резистора81. диода 82, диода 83 и резистора 84, атакже кнопки "Контроль" 85, подключеннойк аноду диода 83,В нормальном режиме работы на контролируемых обмотках выходных органовдифференциальных реле напряжения небаланса мало и, следовательно, напряжениена накопительных конденсаторах 23, 33 или43, определяемое амплитудным значениемнапряжения небаланса (за счет выбора времени заряда конденсатора гораздо меньшим, чем время его разряда), меньшеустановки пороговых блоков задаваемой спомощью диода 82 и резисторов 25, 35, 45для пороговых блоков первой, второй итретьей фаз соответственно. При этом сигнал на выходе блоков 1. 2, 3 определяетсянапряжением положительного ограниченияоперационных усилителей 4, 5, 6.Это приводит к формированию на Явходах триггеров 51, 55, 59 сигналов высокогоуровня. Учитывая, что на В-входах этих триггеров после окончания заряда конденсаторов63,74 присутствует высокий уровень потенциала, триггеры будут находиться в состоянии,которое получили при подаче оперативногопитания, т.е. в состоянии низкого уровня потенциала по прямому выходу.Поскольку на все три входа элементаИЛИ-НЕ 1057 поступаютсигналы высокого.уровня, на ее выходе будет присутствоватьсигнал низкого уровня, Это вызывает в своюочередь открытие диода 68, что обеспечивает низкий уровень напряжения на конденсаторе 69, напряжение на входе инвертора 71,поступающее с выхода эмиттерного повторителя на транзисторе 65 будет также мало,5 что вызывает появление на выходе инвертора71 высокого уровня потенциала. Поскольку наобоих входах триггера 72 присутствуют сигналы высокого уровня, на его выходах сигналы имеют значения, сформированные вмомент подачи оперативного питания, т.е.низкий уровень потенциала на прямом выходе и высокий - на инверсном, Эти уровнисигналов обеспечивают закрытое состояниетранзистора 76 и, соответственно нахожде 15 ние реле 80 в сработанном состоянии, атакже отсутствие световой сигнализации насветодиоде 12,Выполнение схемы устройства, при котором его выходное реле в нормальном ре 20 жиме находится в сработавшем состоянии,обеспечивает контроль за наличием оперативного тока контролируемой дифференциальной защиты, так как предлагаемоеустройство получает питание от тех же шинок оперативного тока, что и контролируемая защита,При возникновении неисправности втоковых цепях дифференциальной защитывозрастает небаланс на обмотке выходного30 органа соответствующего дифференциального реле этой защиты и срабатывает одиниз пороговых блоков (4 - 6). На выходе операционного усилителя сработавшего блокаформируется сигнал отрицательной поляр 35 ности, что приводит к появлению на и-входесоответствующего триггера (51, 55 или 59), втакже на соответствующем входе элемента10, низкого уровня потенциала, поступающего через один иэ резисторов - 52, 56 или40 60 (в зависимости от того, на выходе какогоиэ операционных усилителей 4, 6 или 6 появился сигнал отрицательной полярности).Появление укаэанных сигналов вызываетпереброс соответствующего триггера и ус 45 тановку на его инверсном выходе напряжения низкого уровня и появления световойсигнализации (работает один иэ светодиодов 54, 58 или 62), а также появление навыходе элемента ИЛИ - НЕ 10 высокого50 уровня потенциала. Последнее вызывает. разряд конденсатора 63, а также закрытиедиода 68 и начало заряда конденсатора 69от источника питания положительной полярности с постоянной времени, определя 55 емой значениями резистора 66 иконденсатора 69, Напряжение на резисторе72 будет повторять напряжение на конденсаторе 69 (эмиттерный повторитель на транзисторе 65 введен для исключения влиянияинвертора 71 на процесс заряда конденса20 25 30 35 40 45 50 тора 69), Инвертор 71, выполненный на интегральной микросхеме К 511 ЛА 1, имеет порог переключения около 7,2 В, При достижении значения напряжения на резисторе 70 этого уровня происходит переключение инвертора 71, на выходе которого формируется сигнал низкого уровня, что приводит к срабатыванию триггера 72 и появлению на его прямом выходе высокого, а на инверсном - низкого уровней потенциала. Сигнал с инверсного выхода через диод 20 поступает на третий вход элемента ИЛИ НЕ 10. обеспечивая нахождение этой схемы в состоянии логической единицы по выходу, независимо от состояния пороговых блоков, Это обеспечивает разряженное состояние конденсатора 63 и подготовку возврата триггеров 54, 55, 59 в исходное состояние при нажатии кнопки "сброс" 75. Одновременно светодиод 12 обеспечивает световую сигнализацию о срабатывании устройства, которая может быть снята также только с помощью кнопки "Сброс"75. Сигнал высокого уровня, поступающий с прямого выхода триггера 72 через резистор 77 на базу транзистора 76, вызывает открытие последнего, чемдостигается шунтирование обмотки реле 80 и его срабатывание (сработанным состоянием реле в данной схеме считается состояние при обесточенной катушке), Реле, срабатывая, выполняет необходимые переключения во внешних цепях и остается в этом положении, независимо от состояния пороговых органов, до выполнения возврата схемы в исходное состояние с помощью кнопки "Сброс" 75. Указанное выполнение позволяет осуществлять вывод дифференциальной защиты объекта с одновременным вводом резервной защиты (например, неселективной отсечки), что позволяет сохранить трансформатор в работе и в то же время обеспечить его надежную (с учетом наличия газовой защиты) защиту,При нажатии кнопки 75 (" Сброс" ) на В- вход триггера 72 подается сигнал низкого уровня, что приводит к перебросу триггера 72 и появлению на его прямом выходе сигнала низкого уровня, а на инверсном выходе - сигнала высокого уровня потенциала. В результате высокого уровня потенциала на инверсном выходе триггера 72 гаснет светодиод 12 и закрывается диод 20. Низкий уровень потенциала на прямом выходе триггера 72 приводит к закрытию транзистора 76 подаче питания на реле 80 и его возврат в исходное положение, Если пороговые блоки устройства 4-6 находятся в не- сработавшем состоянии, то появление на инверсном выходе триггера 72 сигнала логической единицы обеспечивает переключение элемента 10 в состояние логического нуля по выходу, что вызывает кратковременное (за счет заряда конденсатора 63) появление на й-входах триггеров 51, 55, 59сигналов логического нуля и установку этихтриггеров в исходное состояние,Тестовый контроль проводится при нажатии кнопки "Контроль" 85. При этом на входы первого, второго, третьего пороговых 10 блоков через резисторы 24, 34, 44 соответственно подается сигнал заведомо больший установки, что приводит к их срабатыванию и формированию световой сигнализации с помощью светодиодов 54, 58, 62. Если кноп ку удерживать длительное время (более,уставки реле времени), то произойдет срабатывание устройства в целом и формирование световой индикации этого состояния с помощью светодиода 12. Формула изобретения Устройство для контроля цепей дифференциальной защиты, содержащее преобразователи сигнала по числу фаз, к выходу первого из которых подключен пороговый блок первой фазы, элемент ИЛИ - НЕ, к выходу которого подключено реле времени, элемент сигнализации, источник оперативного тока и исполнительный блок, отл и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности контроля, дополнительно введены пороговые блоки второй и третьей фазы со схемами запоминания срабатывания на выходе, схема запоминания срабатывания порогового блока первой фазы, блок запоминания срабатывания устройства со схемой возврата, блок тестового контроля, схема возврата, два резистора. диод, при этом к выходам второго и третьего преобразователей сигнала подключены первые входы пороговых блоков второй и третьей фаз соответственно, к выходу порогового блока первой фазы подключена схема запоминания срабатывания этого блока, выходы схем запоминания объединены и подключены к положительному выводу источника оперативного тока, к одному из входов блока тестового контроля подключены вторые обьединенные входы пороговых блоков фаз,третьи входы которых обьединены и подключены к выходу блока тестового контроля, включенного между отрицательным выводом источника оперативного тока и объединенными выходами схем запоминания срабатывания пороговых блоков. вторые входы которых объединены и подключены к среднему выводу схемы возврата, которая включена между положительным выводом источника оперативного тока и выходом элемента ИЛИ - НЕ, между третьим входом1810924 СоставительС. СарычевРедактор Т. Мельникова Техред М.Моргентал, Корректо аказ 1448 ВНИИПИ Гос Тираж Подписноеенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 130,"5, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 роизводственна-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина,которого и выходом порогового блока третьей фазы включен первый резистор, к первомуи второму входам элемента ИЛИ - НЕ подключены выходы пороговых блоков первой и второй фаз соответственно, выход реле 5 времени подключен к входу блока запоминания срабатывания устройства со схемой возврата, инверсный выход которого через диод, включенный в обратном направлении, подключен к третьему входу элемента ИЛИ - НЕ и 10 через последовательно соединенные второй резистор и элемент сигнализации соединен с положительным выводом источника оперативного тока, прямой выход указанного блока соединен с входом исполнительного блока, выводы питания которого, а также блока запоминания срабатывания устройства со схемой возврата и реле времени подклю-. чены к положительному выводу источника оперативного тока