Устройство для контроля исправности релейной защиты

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 149 19) и Н 01 Н 69/01; б 31/02 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ выход которого служит в отличающееся тем, что, с достоверности путем к входного сигнала отдель по числу контролируем резисторные блоки кастр ты, двухвходовые комп индикации, причем входь ков настроек присоедине ответствующих блоков в к выходам рези стор ных присоединены основные в щих диодных мостов, до ды которых соединены с та проверки, к выходаь присоединены входы дву раторов, а вход блока вы к выходам соответствую компараторов через блок юл. 1иниГ.рский А. Сарапуловэлектротехническ-07, кл. Н 0 свиде 0155/2 69/О О ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЕЙ НОИ ЗАЩИТЫ, ных резисторов, вхоами устройства, элевыдержки времени,Мко(54) (57) УСТРОЙСТВ ИСПРАВНОСТИ РЕЛ содержащее блоки вход ды которых служат вход мент проверки и блок о 7 о око нтрольньщ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(21) 3564085/24- (22) 11.03.83 (46) 07.04.85. Б (72) А. И. Шал (71) Новосиби институт (53) 621.316.925 (56) 1. Авторск заявке33766 1982.2. Авторское по заявке342 1982. ыходом устройства, целью повышения онтроля каждого но, в него введены ых кассет защиты оек, диодные мосараторы и блокирезисторных блоны к выходам соходных резисторов,блоков настроек ходы соответствуюполнительные вховыходом элемендиодных мостов хвходовых компадержки времени - щих двухвходовых и индикации,1149327 1Изобретение относится к электротехнике и предназначено для контроля исправности узлов, блоков, модулей, кассет и цепей релейной защиты, выполненных на активных полупроводниковых элементах, т. е, с применением транзисторов, усилителей, логических схем в микросхемном исполнении и т.д сигналы на контрольных точках которых в режиме дежурства защиты являются неизменными по величине напряжениями постоянного тока, а при повреждениях защиты выходят за пределы пороговых значений.Известно устройство для контроля исправности релейной защиты, предназначенное для контроля исправности таких блоков, модулей, узлов, и цепей релейной защиты, сигналы на контрольных точках которых являются в режиме дежурства защиты неизменными по величине напряжениями постоянного тока, содержащее блок формирования тестовых сигналов, блок задержки, двустабильный триггерный элемент, входные сумматоры, блоки выпрямитель-компаратор, блоки индикации и блоки настройки по количеству контролируемых сменных модулей защиты, блок проверки, блок запуска проверки, блок коммутации и логический блок ИЛИ, причем основные входы входных сумматоров присоединены к входным 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 соединены с выходом блока проверки, выходы входных сумматоров через соответствующие цепочки из последовательно включенных блоков выпрямителькомпаратор и блоков индикации соединены с входами блока задержки, выходы блока формирования тестовых сигналов соединены с основными входами блока коммутации, запускающий вход блока коммутации соединен с выходом блока запуска проверки, основные выходы блока коммутации соединены с входными зажимами для подключения соответствующих контролируемых блоков защиты, компенсирующие выходы блока коммутации соединены с компенсирующими входами соответствующих входных сумматоров, входы логического блока ИЛИ соединены с выходами блоков индикации, а его выход через двустабильный триггерный элемент соединен с запрещающим входом коммутации 1.Недостатком указанного устройства для контроля исправности релейной защиты является его довольно высокая сложность, которая приводит к высокой стоимости, относительно большим габаритам и сравнительно частой повреждаемости самого узла контроля исправности. Кроме того, он может не почувствовать опасного ухода параметров элементов, если этот уход параметров приводит к изменению напряжения на соответствующих контрольных точках в разные стороны. Могут остаться невыявленными также катастрофические отказы элементов, если напряжения на контрольных точках при этом изменяются незначительно или их изменения компенсируют друг друга.Наиболее близким к изобретению по 10 технической сущности является устройстводля контроля исправности релейной защи,ты, предназначенное для контроля исправности таких блоков, модулей, узлов и цепей релейной защиты, сигналы на контрольных точках которых являются в режиме дежурства защиты неизменными по величине напряжениями постоянного тока, содержащее входные сумматоры, входы которых служат входами устройства, элемент проверки, два логических элемента ИЛИ, 20 элемент выдержки времени, выход которого служит выходом устройства, блок избирательной индикации и элемент выпрямитель-компаратор, причем входы блока избирательной индикации и обоих логических элементов ИЛИ присоединены к выходам входных сумматоров, к выходам логических элементов ИЛИ присоединены входы элемента выпрямитель-компаратор, к выходу которого присоединен вход элемента выдержки времени 2) .30 Однако известное устройство может оказаться нечувствительным к опасному уходу параметров элементов, если этот уход параметров приводит к изменению напряжения на соответствующих контрольных точках в разные стороны. Могут остаться 35 невыявленными также катастрофическиеотказы элементов, если напряжения на контрольных. точках при этом изменяются незначительно и их изменения компенсируют друг друга, Трудно точно согласовать между 40 собой пороги срабатывания элемента выпрямитель-компаратор и блока избирательной индикации, что в некоторых случаях может привести к рассогласованной сигнализации срабатывания этих блоков и связанным с этим затруднением в выборе решения об служивающим персоналом. Затруднен независимый выбор по различным входам своей границы допустимого изменения параметров, эта граница может изменяться при разных сочетаниях изменений контрольных сигналов. Все это снижает достоверность контроля.Целью изобретения является повышение достоверности контроля путем контроля каждого входного сигнала отдельно. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля исправности релейной защиты, содержащее блоки входных резисторов, входы которых служат входами устройства, элемент проверки и113блок выдержки времени, выход которого служит выходом устройства, введены по числу .контролируемых кассет защиты резисторные блоки настроек, диодные мосты, Двухвходовые компараторы и блоки индикации, причем входы резисторных блоков настроек присоединены к выходам соответствующих блоков входных резисторов, к выходам резисторных блоков настроек присоединены основные входы соответствующих диодных мостов, дополнительные входы которых соединены с выходом элемента проверки, к выходам диодных мостов присоединены входы двухвходовых компараторов, а вход блока выдержки времени - к выходам соответствующих двухвходовых компараторов через блоки индикации.На чертеже приведена структурно- принципиальная схема устройства для контроля исправности релейной защиты,Устройство для контроля исправности релейной защиты содержит блоки 1 входных резисторов, число которых равно числу контролируемых кассет и входы которых служат входами устройства, Блоки 1 входных резисторов предназначены для разделения цепей контролируемой защиты и цепей устройства контроля, а также для пропорционального преобразования поступающих на входы устройства контрольных сигналов.К выходам блоков 1 подключены входы блоков 2 настроек, число которых равно числу блоков 1, Блоки 2 настроек предназначены для настройки предлагаемого устройства.К выходам блоков 2 настроек присоединены основные входы диодных мостов 3, предназначенных для создания порогов нечувствительности предлагаемогоустройства и разделения поступающих на них сигналов по знаку.К выходам диодных мостов 3 присоединены входы соответствующих двухвходовых компараторов 4, число которых, как и число предыдущих блоков, равно количеству контролируемых кассет защиты. Двухвходовые ком параторы 4 предназначены для формирования выходного сигнала, равного единице, при превышении хотя бы одним из сигналов, поступающих на его входы, соответствующего порсгового значения.К выходам двухвходовых компараторов 4 присоединены, входы соответствующих блоков 5 индикации, предназначенных для сигнализации сработавшего состояния включенных перед ними двухвходовых компараторов 4.Выходы блоков 5 индикации; соответствующих всем контролируемым кассетам защиты, соединены со входами блока 6 выдержки времени, предназначенного для задержки поступающего на него сигнала на время, например, равное 10 - 15 с. Выход49327 5 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 блока 6 выдержки времени служит выходом предлагаемого устройства.Выход элемента 7 проверки соединен с дополнительными входами всех диодных мостов 3. Элемент 7 проверки предназначен для контроля исправности предлагаемого устройства.Блок 1 входных резисторов содержит включенные между соответствующими входами и выходами цепочки из двух соединенных последовательно высокоомных резисторов 8, предназначенных для надежного разделения цепей контролируемого реле и устройства контроля. Кроме того, резисторы 8 предназначены для обеспечения необходимого преобразования контрольных сигналов в величины, удобные для работы устройства контроля.Блок 2 настроек содержит резисторы 9 и 10, предназначенные для балансировки на нуль выходных сигналов блока 2 в режиме дежурства исправной и правильно настроенной контролируемой защиты. Резисторы 11, входящие в состав блока 2, предназначены для регулировки величин граничных значений допустимых отклонений контрольных сигналов от нормальных значений, т. е. зоны нечувствительности устройства контроля.Диодный мост 3 выполнен по обычной, стандартной схеме. Количество диодов в разных плечах моста может быть принято различным в зависимости от необходимого уровня граничного значения допустимого отклонения соответствующей полярности, При необходимости сделать зону нечувствительности предлагаемого устройства контроля различной для отклонений разного знака, в соответствующих цепях принимается разное число последовательно включенных диодов - от одного и более.Двухвходовой компаратор 4 содержит усилитель 12 в микросхемном исполнении, в цепи отрицательной обратной связи которого включен симметричный стабилитрон 13, предназначенный для защиты усилителя 12 при больших сигналах на входахч Резисторы 14. и 15 предназначены для регулировки порога срабатывания компаратора, резистор 16 - для обеспечения нормального режима работы ком паратора. Цепочка из резистора 17 и диода 18 предназначена для шунтирования цепи положительного сигнала на выходе компаратора и обеспечения прохождения на выход компаратора только отрицательного сигнала.Блок 5 индикации содержит емкость 19, сглаживающую сигнал на базе транзистора 20, предназначенного для работы в режиме ключа, Резистор 21 предназначен для ограничения тока в цепи коллектора транзистора 20, а цепочка из резистора 22 и светодиода 23 - для сигнализации сра 11493275ботавшегося состояния ключа на транзисторе 20.Блок 6 выдержки времени содержит малогабаритное реле 24 с герметизированными контактами, предназначенное для разделения цепей блока 5, и элементы 25 выдержки времени. Последние выполнены по стандартной схеме реле времени и предназначены для задержки поступающего сигнала на время, равное, например, 10 - 15 с. Диод 26, включенный параллельно обмотке реле 24, предназначен для зашиты транзистора 20 при его закрывании от перенапряжений, которые могут возникнуть на обмотке 24.Элемент 7 проверки содержит кнопку 27 и последовательно с ней включенный резис. тор 28. Эти элементы предназначены для проверки исправности устройства контроля.Устройство для постоянного контроля исправности релейной защиты работает следующим образом.Как и другие аналогичные устройства для постоянного контроля исправности релейной зашиты, оно реагирует на отклонение сигналов. на контрольных точках за пределы пороговых значений.Контрольные сигналы (сигналы на контрольных точках защиты например на выходах микросхем, транзисторов и т, д,) в режиме дежурства защиты являются неизменными по величине напряжениями постоянного тока. При настройке предлагаемого устройства контроля имитируют режим дежурства защиты., для чего обычно достаточно подать на контролируемую кассету питания от источника питающего напряжения, и, перемещая движки резисторов 9, добиваются того, чтобы напряжения на соответствующих выходах блоков 2 становились равными нулю. Движками резисторов 1 регулируют необходимую чувствительность предлагаемого устройства контроля по каждой входной цепи. В том случае, если достаточна грубая регулировка, переменные резисторы 11 могут быть заменены постоянными резисторами заранее подобранной величины. При необходимости более точной регулировки, от постороннего источника питания на соответствующий вход блока 1 (на остальные входы при этом выданы нормальные величины контрольных сигналов) выдают предельно допустимое значение соответствующего контрольногоигнала и, перемещая движок соответствующего резистора 9, добиваются того, чтобы устройство контроля при этом сработало. Затем вновь выставляют на настроенном таким образом входе блока 1 нормальное значение контрольного сигнала и аналогично настраивают чувствительность по следующему входу и т.д.Величины предельно допустимых отклонений сигналов на контрольных точках определяются заранее по итогам испытаний 5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 с 0 контролируемой зашиты. При этом определяется влияние параметров контролируемых сигналов на выходные характеристики защиты. Предельно допустимым считается такое отклонение контролируемого сигнала, при котором одна или несколько характеристик контролируемой защиты выходят за пределы, определяемые техническими условиями.Настройка компаратора построенного на усилителе 12, заключается в том, что на его неинвертирующем входе перемещением движка резистора 14 выставляется напряжение на 0,1 - 0,2 В больше, чем необходимо для того, чтобы усилитель перешел в устойчивое состояние, при котором на его выходе появляется предельное положительное напряжение. В случае необходимости это напряжение смещения можно увеличить примерно до 0,5 - 0,6 В, хотя чувствительность всего устройства контроля при этом несколько снижается. При такой регулировке напряжение на выходе двухвходового комп аратора 4 практически отсутствует, блок 5 индикации находится в несработавшем состоянии, светодиод 23 не светится, реле 24 в блоке 6 находится в несработавшем состоянии и сигнала на выходе предлагаемого устройства контроля нет.Для проверки исправности устройства контроля следует нажать кнопку 27 в блоке 7, при этом должны сработать двухвходовые компараторы 4, соответствующие всем контролируемым кассетам, загореться светодиоды 23 во всех блоках индикации и через 10 - 15 с на щите управления должно высветиться табло Неисправность цепей защиты, которое запитывается сигналом с выхода предлагаемого устройства контроля.После этого устройство контроля и контролируемая защита могут быть введены в работу.В режиме дежурства контролируемой засняты при исправных и правильно настроенных контролируемых кассетах напряжения на входах блоков 1 близки к нормальным и на выходах блоков 2 сигналы отсутствуют.За счет температурных и других допустимых изменений параметров элементов как контролируемой защиты, так и предлагаемого устройства контроля в режиме дежурства контролируемой защиты на выходах блоков 2 могут появляться небольшие по величине напряжения, которые, однако, не в состоянии открыть диоды моста 3 и пере вести компаратор 4 в сработавшее состояние. Р результате состояние последующих блоков не меняется.При повреждении контролируемой кассеты, при котором в достаточной степени изменяется хотя бы один из контрольных сигналов или при опасном изменении величины1149327 Составитель В. Зимаков Редактор Г 1, Коссей Техред И. Верес Корректор Л. Тяско Заказ 1909/38 Тираж 679 Г 1 одписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и от крытий 113035, Москва, Ж - -35, Раушская наб д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4элементов защиты могут приводить лишь к незначительному изменению параметров контрольных сигналов, и прототипом не выявлялись, Кроме того, катастрофическим отказом часто предшествует уход параметров от нормального значения, что гораздо лучше выявляется в предлагаемом устройстве, чем в прототипе.Внедрение предлагаемых устройств контроля исправности и увеличение достоверности контроля этих устройств позволяет,своевременно выявляя и устраняя возникающие неисправности, существенно повысить эффективность функционирования полупроводниковых реле и обеспечить положительный экономический эффект от их применения. Таким образом, экономическая эффективность от применения предлагаемого устройства для контроля исправности релейной защиты зависит от вида контролируемой защиты, защищаемого объекта и окружающей его системы,