Устройство для сигнализации и контроля исправности релейной защиты

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТКИ ЕСК ИХРЕСПУБЛИК(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИГНАЛИЗАЦИИ И КОНТРОЛЯ ИСПРАВНОСТИ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ (57) Изобретение касается релейной защиты и противоаварийной автоматики электротехнических установок и предназначено для сигнализации срабатывания и контроля исправности многоступенчатых устройств релейной защиты беэ отключения защищаемого объекта и выведения ее из работы. Целью изобрете 3 Ф М ГОСУДФРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТии иииииииии и ииииииииПРИ ГКНТ СССР(71) Уральский политехнический институт им. С.ИиКирова(56) Авторское свидетельство СССР У 1457013, кл. Н 01 Н 69/01, 1987.ф 80,1628103 А 21628103 ния является повышение надежности иудобства эксплуатации путем выявления неисправностей работы измерительно-логических и выходного блоков релейной защиты, При контроле исправности замыкается первый контакт ключауправления 7 и сигнал источника контрольного сигнала поступает на прямыевходы первых элементов И 10 и с их вы-Оходов подается на входы измерительных элементов защиты и на вход второго индикатора 15. При исправномсостоянии защиты сигнал появляетсясначала на выходе измерительно-логического элемента первой ступени, откуда он подается на вход элемента И 13 Изобретение касается релейнойзащиты и противоаварийной автоматикиэлектротехнических установок, пресназначено для сигнализации срабатыванияи контроля исправности многоступенчатых устройств релейной защиты безотключения 1 защищаемого объекта и безвыведения ее иэ работы и является дополнительньм к авт.св. У 1457013.Цель изобретения - повышение надежности и удобства эксплуатации путемвыявления неисправчостей работы измеритепьна-логических и выходногоблоков релейной эаиты.",а чертеже показана схема предложенного устройства.Устройство содержит входной блок 1,измерительно-.сгические 2 и выходной 40блоки релейной защиты 4, причемрелейная защита 4 состоит из и измерительно-ло .ческих блоков 2,2 1 по числу ее ступеней, входы которых, являющие-.я входами релейной защиты 4, подключены к соответствующимвыходам входного блока 1, а выходысоединены с входами выходного блока3, выход которого, являющийся выхОдомре.тейной защиты 4, связан с входоммеханизма переключения коммутационногоа:парата 5, источник 6 контрольногоигнапа, ключ 7 управления с нейтраль"ным пополнением, с первым 8 и вторым9 замыкающими контактами, а первыхэпементов И 1" 1010 п, и пер 55вых индикаторов 11, 11211 п,п первых КЯ-триггеров 12, 12,12 , и вторых э.;е 1 ен.ов И 13,13и на вход порогового элемента - 2 16и на выходной блок, появляется на еговыходе и поступает на второй элементИ 13, с выходов элементов И 13 поступает на вход КЯ-триггеров, которые поочередно срабатывают, сигнализируя обисправности ступеней защиты. При неисправности какого-либо элемента защиты соответствующий индикатор невключается, а второй индикатор остается включенным во время контроля,При исправном состоянии элементов всепервые индикаторы включаются, а второй и третий остаются в отключенномсостоянии, 1 ил. 13 п, элемент ИЛИ 14, второй индикатор 15, пороговый элемент ) 2 16 срабатывания при совпадении сигналов на более чем двух входах, второй КЯ-триггер 17, третий индикатор 18, элемент задержки 19 и разделительный диод 20.Прямые входы первых элементов И 10, 1010, через первый замыкающий контакт 8 ключа 7 управления с нейтральным положением соединены с источником 6 контрольного сигнала, а выходы связаны с входами измерительчологических блоков 2 соответствующих ступеней релейной защиты. Первые входы вторых элементов И 13, 1313 п предназначены для подключения к выходам измерительно-логических блоков 2 соответствующих ступеней релейной за" щиты 4, вторые входы подключаются к выходу контролируемой релейной защиты 4, а выходы связаны с 8-входами соот ветствующих первых КЗ-триггеров 12, К-входы которых соединены с вторым замыкающим контактом 9 ключа 7 управления с нейтральным положением, а выходы каждого из них подключены к входам соответствующих первых индикаторов 11 и к инверсным входам соответствующих первых элементов И 1 О. Выходы всех первых элементов И О соединены с входами элемента ИЛИ 14, к выходу которого подключен второй индикатор 15.и входов порогового элемента й 2 16 предназначены для подключения к вы- ходам измерительно-логических блоков 2 соответствующих ступеней релейной защиты 4, а выход его соединен с16281 Я-входом втс рога КЯ-триггера 17 КФ вход которого связан с вторым замыкающим контактом 9 ключа 7 управления с нейтральным положением а выход подЭ5 ключен к входу третьего индикатора 18. Вход элемента 19 задержки предназначен для подключения к выходу измерительно-логического блока 2,п последней ступени релейной защиты 4, а выход соединен с (и+1)-м входом порогового элемента Ь 2 16 и через разделительный диод 20 связан с вторыми входами всех вторых элементов И.Устройство работает следующим образом.Сигнал, несущий информацию о состоянии э щищаемого объекта, формируется во входном блоке 1 при помощи, например, измерительных трансформаторов 20 тока и напряжения, и с его входов поступает на входы релейной защиты 4. При отсутствии аварийной ситуации на защищаемом объекте нет сигналов на выходах иэмерительно-логических бло ков 2 всех ступеней защиты 4, на входах и выходе ее выходного блока 3, на входе механизма 5 переключения. В режиме работы устройства без контроля ключ 7 управления находится к 30 нейтральном положении, замыкающие его контакты 8 и 9 разомкнуты. При этом сигналы на входах и выходах первых КЯ-триггеров 12, первых 10 и вторых 13 элементах И, элементе ИЛИ 14, пороговом элементе2 16, втором КЯ-триггере 17 и элементе 19 задержки отсутствуют, а все индикаторы 11, 15 и 18 выключены.При контроле исправности замыкает ся первый контакт 8 ключа 7 управле" ния. Сигнал от источника 6 контрольного сигнала поступает на прямые входы первых элементов И 10 и появляется на их выходах, так как на инверсных 5 входах этих элементов сигналы отсутствуют. С выходов первых элементов Л 10 сигналы подаются на соответствующие входы иэмерительно-логических блоков 2 релейной защиты 4 и через 50 элемент ИЛИ 14 - на вход второго индикатора 15. Второй индикатор 15 включается, а релейная защита 4 начинает проверяться. При исправном состоянии релейной защиты 4 сигнал вначале появляется на выходе измерительно-логического блока 2 1 ее первой ступени, откуда он подается на первый вход второго элемента И 13, на первый вход 036порогового элемента )16 и на первый вход выходного блока 3, появляется на его выходе и поступает на вторые входы всем вторых элементов И 13 и механизм переключения коммутационного аппарата 5. Работает второй элемент И 131, у которого сигналы имеются на обоих входах. С выхода элемента И 3 сигнал поступает на Я-вход первого КЯ-триггера 121, который переключается, в результате чего сигнал с его выхода подается на инверсный вход первого элемента И 10и на первый индикатор 11. Первый индикатор 11, включается, сигнализируя об исправном состоянии первой ступени релейной защиты 4, а сигнал на выходе первого элемента И 101 и связанном с ним входе иэмерительно-логического блока 2 первой ступени защиты исчезает. 11 ервая ступень релейной защиты 4 возвращается в исходное состояние. Исчезают сигналы на выходе измерительно-логического блока 2, на выходе выходного блока 3 релейной защиты 4, на входах вторых элементов И 13, на Я-входе первого КЯ-триггера 12, на первом входе порогового элемента =" 2 16, а выключатель защищаемого объекта не успевает отключиться. Первый индикатор 11 остается включенным, сигнализируя об исправном состоянии первой ступени релейной защиты 4, второй индикатор 15 продолжает гореть, сигнализируя о продолжении режима контроля.После отсчета соответствующих выдержек времени поочередно аналогичным образом осуществляется проверка всех последующих ступеней релейной защиты 4. Если релейная защита 4 находится в исправном состоянии, то после проверки ее последней ступени второй индикатор 15 гаснет, сигнализируя об окончании режима контроля, а все первые индикаторы 11 остаются включен" ными. При этом элемент 19 задержки, запускающийся после действия иэмерительно"логического блока 2 последней ступени, не успевает сработать, так как время его работы больае времени возврата в исходное состояние репейной защиты 4 по цепи последней ступени. Пороговый элемент Ъ 2 16 также не работает, так как в каждый момент времени сигнал имеется только на одном из его входов.Для снятия сигналов о срабатывании релейной защиты 4 после окончанияЧ режима контроля замыкается второй контакт 9 ключа 7 управления. При этом от источника 6 контрольного сигнала поступают сигналы на К-входы5 всех КБ-триггеров 12. Последние переключаются в исходное состояние, сигналы на их выходах исчезают и первые индикаторы 11 выключаются. После возврата ключа 7 управления в нейтральноеО положение схема всего устройства возвращается в первоначальное состояние,Если иэмерительно-логический блок 2 какой-либо ступени релейной защиты 4 неисправен, то сигнал не появится на его выходе, не сработает соответствующий второй элемент И 13, не переключится соответствующий первый КБ-триггер 12 и не включится соответствующий первый индикатор 11, сигнализируя об отказе измерительно-логического блока 2 данной ступени релейной защиты. Второй индикатор 15 в этом случае после окончания режима контроля останется во включенном сос тоянии, сигнализируя о том, что сигнал на вход неисправной ступени защиты подается. Для возврата схемы всего устройства в первоначальное состояние необходимо, как и в первом случае, в О начале замкнуть второй контакт 9 ключа 7 управления, а затем перевести его в нейтральное положение. Если в неисправном состоянии находится выходной блок 3 в цепи какой 15 либо ступени релейной защиты 4, например первой, то сигнал, появившись на выходе ее измерительно-логического блока 21, поступит на первый вход4 О второго элемента И 13 и на первый вход порогового элемента 2 16, но не появится на выходе релейной защиты 4, в результате чего не сработает второй элемент И 13, не переключится первый КБ-триггер 121 и не включится первый индикатор 111. Однако в таком состоянии перечисленные элементы находятся до момента срабатывания второй ступени релейной защиты 4, так как после появления сигналов на вы 50 ходах ее измерительно-логического блока 2, а затем и выходного блока 3 одновременно сработают вторые элементы И 131 и 13 , переключатся первые КБ-триггеры 1 и 12 и включатся первые индикаторы 111 и 11, после чего первая и вторая ступень релейной защиты 4 возвращается в исходное состояние. Отказ в срабатывании выходного блока 3 в цепи первой ступени релейной защиты 4 не фиксируется ее индикатором 11, однако после срабатывания измерительно-логического блока 22, второй ступени сигнал с его выхода поступает на второй вход порогового элемента ъ 2 16, на первом входе которого сигнал уже имеется, Совпадение сигналов хотя бы на двух входах порогового элемента ъ 2 16 вызывает его срабатывание, в результате чего переключается второй КБ- триггер 17 и включается третий индикатор 18. Включенное состояние третьего индикатора 18 в данном случае сигнализирует об отказе в срабатывании выходного блока 3 в цепи первой ступени релейной защиты 4, Аналогичным образом фиксируется отказ в срабатывании выходного блока в цепи всех ступеней релейной защиты 4 кроме последней.При отказе в срабатывании выходного блока 3 в цепи последней ступени релейной защиты 4 второй элемент И 13 первый КБ-триггер 1. и и первый индикатор 11 не работают. Однако, с выхода иэмерительно-логического блока 2 и сигнал поступает на и-й вход порогового элемента2 16 и на вход элемента 19 задержки. Через время, достаточное для возврата в исходное положение последней ступени релейной защиты 4 в случае ее исправного состояния, сигнал появляется на выходе элемента 19 задержки и подается на (и+1)-й вход порогового элемента Ъ 2 16, Наличие сигналов надвух входах последнего вызывает его срабатывание, в результате чего переключается второй КБ-триггер 17 и включается третий индикатор 18. С выхода элемента 19 задержки через разделительный диод 20 сигнал поступает на второй вход второго элемента И 13, вызывает его срабатывание, так как на первом входе этого элемента сигнал имеется, работают первый К 5-триггер 12 и и первый индикатор 11 и, после чего последняя ступень релейной защиты 4 возвращается в исходное состояние. Аналогичным образом отказ в срабатывании выходного блока 3 в цепях всех ступеней релейной защиты 4 приводит к срабатыванию всех первых индикаторов 11 и третьего индикатора 18.Таким образом, исправное состояние всех блоков и ступеней релейной защитыУстройство для сигнализации и контроля исправности релейной защиты, по авт.св. У 1457313, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и удобства эксплуатации путем выявления неисправности работы измерительно-логических и выходного блоков релейной защиты, дополнительно введены второй КБ-триггер, разделительный диод, элемент задержки, третий индикатор и пороговый элемент2, п входов которого предназначены для подключения к выходам измерительнологических блоков соответствующих ступеней релейной защиты, выход соединен с Б-входом второго КБ-триггера, К-вход которого подключен к второмузамыкающему контакту ключа управленияс нейтральным положением, а к выходу подключен третий индикатор, вход элемента задержки предназначен для подключения к выходу измерительно-логического блока последней ступени релейной защиты, а выход подключен к (и+1)-ку входу порогового элемента Ъ 2 и через разделительный диод соединен с вторыми входами всех вторых элементов И. 4 опр.д. ляе-.я по нклю 1 енному состоянию всех первых индикаторов 11 приотключенном положении второго 15 итретьего 18 индикаторов, Отказ в сра 5батывании измерительно-логическогоблока 2 какой-либо из ступеней релейной защиты 4 сигнализируется отключенным состоянием соответствующего гервого индикатора 11 и включенным состоянием второго индикатора 5, отказв работе выходного блока 3 выявляетсяпо загоранию третьего индик,.тора 18.Для снятия сигнала об отказе в срабатывании выходного блока 3 релейной 5зашиты 4 и возврата схемы зсего устройства ч исходное состояние необходимо, как и ранее, в начале замкнутьвторой конт;кт 9 ключа 7 управления,в результате чего от источника 6 контОрольного синала поступает сигнал наК-вход второго КБ-триггера 17, вызывая пер:ключение его в исходное состояние и выключение третьего индикатора18, а затем первести ключ 8 упревления в нейтральное положение,оПри действии релейной защитл 4 врезультате короткого замыкания на защищаемом объекте сигнал с выхода измерительно-логическао блока 2 ее 30сработавшей ступени поступает черезвыходной блок на механизм переключения коммутационного аппарата 5, вызывая отключение вы, чючатели, на всевторые входы элементов И 13 и на первый вход одного из них, соответствующего номеру сработавшей ступени защиты, вызывая его срабатывание. С выхода этого элемента сигнал поступаетна Б-вход соответствующего КБ-тригге40ра 12, который переключается, вызываявключение одного из первых индикаторов 11. Включенный индика:ор 11 сигнализирует о срабатывании релейнойзащиты 4 по цепи соо;ветствующей тупени.Для снятия сигнала о срабатываниирелейной защиты 4 .о цепи какой-либоиз ступеней в резчльтате короткого хам,хния на защищаемом объекте и возврата схемы этого устройства в первоначальное состояние необходимо в начале замкнуть второй контакт 9 ключа 7 управления, а затем перевести его в нейтральное положение,Таким образом, в данном устройстве первые КБ-триггеры 12 и первые индикаторы 11 выполняют функции сигнального органа, фиксируя срабатывание релейной защиты 4 по цепи какой- либо из ступеней при коротком замыкании на защищаемом объекте, а также сигнализируют об исправном состоянии ее в режиме контроля. Второй КБ-триггер 17 и . ретий индикатор 18 служат для фиксации оказа в срабатывании выходного бло.а 3 релейной защиты 4. формула изобретен я