Устройство для сигнализации и контроля исправности релейной защиты

(5 П 5 Н 01 Н 69/01 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРМ 1457013, кл. Н 01 Н 69/01, 1987.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИГНАЛИЗАЦИИ И КОНТРОЛЯ ИСПРАВНОСТИ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ(57) Изобретение относится к релейной заИзобретение относится к релейной защите и противоаварийной автоматике электротехнических установок и предназначено для сигнализации срабатывания и осуществления контроля исправности многоступенчатых устройств релейной защиты без выведения их из работы и без отключения защищаемого объекта,Цель изобретения - повышение надежности путем предотвращения действий релейной защиты в процессе контроля на отключение в результате невозврата в исходное состояние любой из ее ступеней после очередной проверки. На чертеже представлена схема устройства.Устройство для сигнализации и контроля исправности релейной защиты содержит последовательно соединенные входной блок 1, измерительно-логические 2 и выходной 3 блоки релейной защиты 4, причем релейная защита 4 состоит из п иэмерительно-логических блоков 21, 22 2 п по числу ее ступеней, механизм переключения комму, 5 О, 1646008 А 2 щите и противоаварийной автоматике электротехнических установок, Цель изобретения заключается в повышении надежности путем предотвращения действий релейной защиты в процессе ко троля на отключение в результате невозврата в исходное состояние любой из ее ступеней после очередной проверки, Поставленная цель достигается тем, что в устройство для сигнализации и контроля исправности релейной защиты, дополнительно введены третий, четвертый и пятый элементы И, элемент задержки, второй ЯЯ-триггер и третий индикатор. 1 ил,тационного аппарата 5, источник контрольного сигнала 6, ключ управления 7 с нейтральным положением с первым 8 и вторым 9 замыкающими контактами, и первых элементов И 101, 102 10 П, прямые входы которых через первый замыкающий контакт 8 ключа управления 7 соединены с источником контрольного сигнала 6, а выходы подключены к входам иэмерительно-логических блоков 2 соответствующих ступеней релейной защиты 4, и первых индикаторов 111, 112, 11 п, и ВЯ-триггеров 121, 122 12 п и п вторых элементов И 131, 132,., 13 п, первые входы каждого иэ которых соединены с выходами измерительно-логических блоков 2 соответствующих ступеней релейной защиты 4, а выходы связаны с Я-входами соответствующих ВЯ-триггеров 12, Я-входы которых соединены с вторым замыкающим контактом 9 ключа управления 7, а выходы каждого из них подключены к входам.соотвегствующих первых индикаторов 11 и к инверсным входам соответствующих первых элементов И 10,выходы всех первых элементов И 10 соединены с входами элемента ИЛИ 14, к вы 1646008ходу которого подключен второй индикатор 15, третий 16, четвертый 17 и пягый 18 элементы И, элемент задержки 19, третий индикатор 20 и второй В 5-триггер 21, выход которого соединен с входом ре ьего инди кагора 20 и инверсным входом пятого зле мента И 18, а Я-вход через элемент задержки 19 подключен к выходу третьего элемента И 16, связанному первым входом с первым замыкающим контактом 8 ключа управления 7 с нейтральным положением, а вторым входом подклю енному к выходу пятого элемента И 18, соединенному также с входом механизма переключения коммутационного аппарата 5 и обьединенныл;и между собой вторыми входами всех вторых элементов И 13, выход выходного блока 3 релейной защиты 1 связан с прямым входом пятого элемента 1 18 и инверсным входом четверого элел 1 ен 1 а И 17, прямой вход которого соединен со вторым замыкающим контактом 9 ключа управления 7 с нейгральным положением, а выход подключен к В- входу второго ВЯ-триггера 21./стройстео работает следующим образом,Сигнал, несущий информацию о состоянии защищаемого объекта, формируется во входном блоке 1 при помощи, напримср измерительных трансформаторов тока и напряжения и с его выходов г.остуг ает на входы релейной защиты 4, При отсутствии аварийной ситуации на защищаемом обьекте нет сигналов на выходах измер 1 тельнологических блоков 2 всех ступеней защиты на входах и выходе ее выходного блока 3, на входах и выходе пятого элемента И 18, на входе механизма переключения коммутационного аппара 1 а 5, О режиме работь 1 устройства без контроля ключ управления 7 находится в нейтральном положении, замыкающие контакты его 8 и 9 разомкнуты, При этом сигналы на входах и выходах всех первых 10, вторых 13, третьего 16 и четвертого 17 элел 1 ентов И, всех первых В 5-триггеров 12, второго ВЯ-триггера 21, элемента ИЛИ 14, элемента задержки 19 отсутствуют. а есе индикаторы 11. 15 и 20 выклю г" ыПри контроле исправности замыкается первый контакт 8 ключа управления 7, Сигнал от источника контрольного сигнала 6 поступает на прямые входы всех первых элементов И 10 и появляется на их выходах, так как на инверсных входах этих элементов сигналы отсутствуют, С выходов первых элементов И 10 с 1 гналы подаются на соогветствующие входы измерительнп-логических блоков 2 релейной защиты 4 и через элемент ИЛИ 14 нв вход второго индикатора 15. Второй индикатор 15 включаешься, а5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 релейная защита 4 начинает проверяться, Кроме того, сигнал поступает на первый вход третьего элемента И 16. Так как время срабатывания различных ступеней релейной защиты 4 возрастает с увеличением их номеров, то при исправном ее состоянии сигнал появляется вначале на выходе измерительно-логического блока 21 первой ступени защиты, откуда он подается на первый вход второго элемента И 131 и на первый вход выходного блока 3, появляется на его выходе и поступает на инверсный вход четвертогп элемента И 17 и на прямой вход пятого элемента И 18. Еа инверсном входе последнего сигнал отсутствует, поэтому он появляе-ся на его выходе и подается на вторые входы всех вторых элементов И 13, на вход механизма переключения коммутационного аппарата 5 и на второй входтретьего элемента И 16, на первом входе которого си нлл уже имеетсСовпадение сигналов на обоих входах третьего элемента И 16 вызывает его срабатывание, в результате чего происходит запуск элемента задержки 19, Время сраба 1 ывания элемента задержки 19 принимается большим времени воэврата в исходное положение любой из ступеней релейной защиты 4 при ее исправном состоянии, но меньшим времени срабатывания механизма переключения коммутационного аппарата 5, Работает второй элемент И 131, у которого сигналы имеются на обоих входах, С выхода элемента И 131 сигнал поступает на Я-вход первого ВЯ- триггера 121, который переключается, в результате чего сигнал с его выхода подается на и версный вход первого элемента И 101 и на первый индикатор 111, Первый индикатор 11; включается, сигнализируя о срабагывании первой ступени релейной защиты 4 в результате проверки, а сигнал на выходе первого элемента И 101 и связанном с ним входе измерительно-логического блока 21 первой ступени защиты исчезает. При исправном состоянии первой ступени она возвращается в исходное состояние. Исчезают сигналы на выходе измерительно-логического блока 21, на первом входе второго элемента И 131, на первом входе и выходе выходного блока 3 релейной защиты 4, на прялюм входе и выходе пятого элемента И 18, на втором входе третьего элемента И 16, на входе элемента задержки 19, который в этом случае не успевает сработать, Исчезают сигналы на вторых входах вторых элементов И 13, на Я-входе первого В 5-триггера 12, на входе механизма переключения коммутационного аппарата 5, а выключатель защищгел ого объекта не успевает отключиться, Первый индикатор 111 ос 161600845 50 переключится соответствующий первый ЙЯ тается включенным, сигнализируя о срабатывании первой ступени релейной защиты 4 в результате проверки, второй индикатор 15 продолжает гореть, сигнализируя о продолжении режима контроля, а третий индикатор 20 в этом случае не включается,После отсчета выдержки времени второй ступени защиты сигнал появляется на выходе ее измерительно-логического блока 2 г, с выхода которого поступает на первый вход второго элемента И 132, и, пройдя через выходной блок 3 и пятый элемент И 18, подается на механизм переключения коммутационного аппарата 5, на вторые входы всех вторых элементов И 13 и на второй вход третьего элемента И 16, Запускается элемент задержки 19, работает второй элемент И 132, переключается первый ЯЗ-триггер 122, включается первый индикатор 112, сигнализируя о срабатывании второй ступени релейной защиты 4, а сигнал с входа измерительно-логического блока 22 снимается в результате поступления сигнала ". выхода первого ЯЯ-триггера 122 на инверсный вход первого элемента И 102. При исправном состоянии вторая ступень релейной защиты 4 возвращается в исходное положение, в результате чего исчезают сигналы на выходе ее измерительно-логического блока 2 г, на выходе выходного блока 3, на выходе пятого элемента И 18. на входе механизма переключения коммутационного аппарата 5. Элемент задержки 19 не успевает сработать, а выключатель защищаемого объекта отключится.Аналогичным образом осуществляется проверка срабатывания в процессе контроля всех последующих ступеней релейной защиты 4 и возврат их в исходное положение, Если релейная защита 4 находится в исправном состоянии, то после проверки ее последней ступени второй индикатор 15 выключается, сигнализируя об окончании режима контроля, а все первые индикаторы остаются включенными, причем каждый из них сигнализирует о срабатывании конкретной ступени релейной защиты 4, Третий индикатор 20 в этом случае не включается.Если какая-либо ступень релейной защиты 4 неисправна, в результате чего сигнал не появляется на выходе соответствующего измерительно-логического блока 2, то не сработает соответствующий второй элемент И 13, не триггер 12 и не включится соответствующий первый индикатор 11, сигнализируя об отказе данной ступени релейной защиты 4. Второй индикатор 15 в этом случае после окончания режима контроля останется во 10 15 20 25 30 35 40 включенном состоянии, сигнализируя о том, . что сигнал на вход неисправной ступени защиты подается. При возврате всех сработавших в результате контроля ступеней релейной защиты 4 в исходное положение с заданным временем, элемент задержки 19 не успевает срабатывать, не работает второй ВЯ-триггер 21 и не включается третий индикатор 20.Если в результате возникших неисправностей в элементах схемы какая-либо ступень релейной защиты 4 не вернется в исходное состояние (или время ее возврата увеличится) после снятия сигнала с входа ее измерительно-логического блока 2, то сигнал остается на выходе пятого элемента И 18 в течение времени большего, чем время срабатывания элемента задержки 19, Поэтому элемент задержки 19 срабатывает. Сигнал с его выхода поступает на Я-вход второго ЯЯ-триггера 21, который переключается, подавая сигналы на инверсный вход пятого элемента И 18 и на вход третьего индикатора 20. Исчезают сигналы на выходе пятого элемента И 18, на входе механизма переключения коммутационного аппарата 5, на втором входе третьего элемента И 16 и на всех вторых входах элементов И 13, элемент задержки возвращается в исходное положение, выключатель защищаемого объекта не успевает отключиться, а третий индикатор 20 включиться, сигнализируя о невозврате в исходное состояние данной ступени релейной защиты 4 после окончания режима ее проверки.В результате подачи сигнала с выхода второго ЙЯ-триггера 21 на инверсный вход пятого элемента И 18 сигнал на его выходе будет отсутствовать независимо от наличия или отсутствия сигнала на прямом входе этого элемента; цепь питания механизма переключения коммутационного аппарата 5 окажется заблокированной, сигнализация о срабатывании остальных ступеней релейной защиты 4 в результате проверки производиться не будет, так как на вторых входах всех вторых элементов И 13 сигналы в этом случае не появятся, Поэтому после включения третьего индикатора 20 необходимо перевести в нейтральное положение ключ управления 7, т.е, закончить режим проверки, сняв сигналы с входов измерительно-логических блоков 2 релейной защиты 4 и выключив второй индикатор 15,Таким образом, по состоянию первых 11, второго 15 и третьего 20 индикаторов фиксируется исход проверки и определяется состояние релейной защиты 4. Длительное загорание всех первых индикаторов 11, кратковременное включение на время про 1646008верки второго индикатора 15 и не включенное состояние третьего индикатора 20 свидетельствуют о срабатывании всех ступеней релейной защиты 4 в процессе контроля и успешном возврате их в исходное положение. Длительное включение второго индикатора 15, отключенное состояние третьего индикатора 20 и незагорание какого-либо из первых индикаторов 11 сигнализирует о не срабатывании соответствующей ступени релейной защиты 4 в процессе проверки и об успешном возврате в исходное положение после его окончании всех сработавших ступеней. И, наконец, включенное состояние третьего индикатора 20 свидетельствует о том, что та ступень релейной защиты 4, которая последней сработала в процессе проверки (о чем свидетельствует включенное состояние соответствующего первого индикатора 11), не вернулась в исходное положение после его окончания или время ее возврата превысило допустимое.Для сниятия сигналов о срабатывании релейной защиты 4 после окончания режима контроля необходимо кратковременно замкнуть второй контакт 9 ключа управления 7. При этом от источника контрольного сигнала 6 поступает сигнал на В-входы всех первых ВЯ-триггеров 12, Последние переключаются в исходное состояние, сигналы на их выходах исчезают и первые индикаторы 11 выключаются.Аналогичным образом осуществляется снятие сигнала о невозврате какой-либо ступени релейной защиты 4 в исходное состояние после срабатывания ее в процессе проверки, Сигнал от источника контрольного сигнала 6 через второй замыкающий контакт 9 ключа управления 7 подается на прямой вход четвертого элемента И 17. Появление сигнала на выходе последнего зависит от того, имеется или отсутствует в данный момент сигнал на его инверсном входе, связанном с выходом выходного блока 3 релейной защиты 4. Если какая-либо ступень защиты не вернулась в исходное состояние, то сигнал остается на выходе ее выходного блока 3 и, следовательно, на инверсном входе четвертого элемента И 17, В этом случае появление сигнала на выходе четвертого элемента И 17, переключение второго ВЯ-триггера 21 в исходное состояние и выключение третьего индикатора 20 не произойдет,Третий индикатор 20 остается включенным, а цепь питания механизма переключения коммутационного аппарата 5 будет заблокирована до тех пор, пока не исчезнет сигнал на выходе релейной защиты 4, т.е. пока не будет устранена неисправность в 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 цепи ее невернувшейся ступени, Если включение третьего индикатора 20 вызвано увеличением времени возврата какой-либо ступени релейной защиты 4 и к моменту замыкания второго контакта 9 ключа управления 7 она вернулась в исходное состояние, в результате чего сигнал на выходе релейной защиты 4 исчез, то появляется сигнал на выходе четвертого элемента И 17 и на В-входе второго ВЯ-триггера 21. Последний переключается в исходное состояние, сигнал на его выходе исчезает, третий индикатор 20 выключается, а защита вводится в работу в результате снятия сигнала с инверсного входа пятого элемента И 18,При действии релейной защиты 4 в результате короткого замыкания сигнал с выхода измерительно-логического блока 2 ее сработавшей ступени поступает через выходной блок 3 и пятый элемент И 18 на механизм переключения коммутационного аппарата 5, вызывая отключение выключателя, на второй вход третьего элемента И 16. на все вторые входы вторых элементов И 13 и на первый вход одного из них, соответствующего номеру сработавшей ступени за- щиты, вызывая его срабатывание. С выхода этого элемента сигнал поступает на 3-вход соответствующего первого ВЯ-триггера 12, который перебрасывается, вызывая включение одного иэ первых индикаторов 1, Включенный индикатор 11 сигнализирует о срабатывании релейной защиты 4 по цепи соответствующей ступени. Третий элемент И 16 в этом случае не работает, так как на первом его входе, связанном с первым замыкающим контактом 8 ключа управления 7, сигнал отсутствует ввиду разомкнутого состояния последнего. Не рс )отают элемент задержки 19, второй ВЯ-триггер 21 и третий индикатор 20. Для снятия сигнала о срабатывании релейной защиты 4 в результате короткого замыкания необходимо кратковременно замкнуть второй замыкающий контакт 9 ключа управления 7.Данное устройство повышает надежность функционирования многоступенчатых релейных защит за счет предотвращения действий на отключение в случае невозврата в исходное состояние или при увеличении времени возврата после окончания режима проверки в результате возникновения неисправностей в элементах схемы какой-либо из ступеней. Сохранение в работе защищаемого элемента повышает в данном случае надежность электроснабжения потребителей.Формула изобретения Устройство для сиГнализации и контроля исправности релейной защиты по авт. се,аказ 1553 Тираж 353 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Ппоиздплственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 М 1457013, а т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности путем пред. отвращения действия релейной защиты в процессе контроля на отключение в результате невозврата в исходное состояние любой из ее ступеней после очередной проверки, в него дополнительно введены элемент задержки, третий, четвертый и пятыйт элементы И, третий индикатор и второй ЙЯ-триггер, выход которого соединен с входом третьего индикатора и инверсным входом пятого элемента И, а Я-вход через элемент задержки подключен к выходу третьего элемента И, первый влод которого соединен с первым замыкающим контактом ключа управления с нейтральным положением, а второй вход подключен к выходу пятого элемента И, выходная клемма выход ного блока через прямой вход пятого элемента И подключена к входной клемме механизма переключения коммутационного аппарата, выходная клемма выходного блока также предназначена для соединения с 10 инверсным входом четвертого элемента И,прямой вход которого соединен со вторым замыкающим контактом ключа управления с нейтральным положением, а выход подключен к В-входу второго ВЯ-триггера.