Устройство для обнаружения одиночных неисправностей комплектов релейной защиты

)4 Н 02 Н 3/00 Н 01 Н ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ИДЕТЕПЬСТВ У в 45ктродинаструктортитута э ки АН УСС ехнолотродинаМ.Ф,СопельХолоденко(54) УСТРОЙСТВО НОЧНЫХ НЕИСПРАВ ЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ (57) Изобретени технике и может релейной защите ОБНАРЕЙ КОМП точках компл 3 и 4, На в ния неиспра на соответс блока 13 по лы, 3 табл. блока 9 кодировай, а следовательно ос х входах решающего я единичные сигнавующивляю5 ил лектро относится ыть льзова ок ектроуста ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕКИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Институт эли Специальное когическое бюро Инмики АН УССР(56) Авторское сУ 885930, кл, ьПатент Япониикл, Н 02 Н 3/00,повреждений и ненормальных режимовдля контроля исправности устройстврелейной защиты, Целью изобретенияявляется повышение надежности путемвыделения неисправного комплектаи самой неисправности. При возникновении неисправности три комплектазащиты импульсом от тактового генератора 15 подключаются к одной фазе,Неисправность блока 1 проявляется навходах всех соответствующих блоков,следовательно, сигналы в контрольныхточках на выходах блоков комплекта2 релейной зашиты отличаются от сигналов в соответствующих контрольных1358029 25 Таблица 1х,т Х,0 0 0 0 0 0 Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в релейной защите электроустановок от повреждений и ненормальных режи 5мов для контроля исправности устройств релейной защиты.Целью изобретения является повышение надежности путем выделения неисправного комплекта и самой неисправности.На фиг,1 представлена функциональная схема устройства для обнаружения одиночных неисправностей релейной защиты; на фиг.2 и 3 - примеры схем комплектов релейной защиты; на.фиг.4 и 5 - примеры структур решающего блока.Устройство для обнаружения одиночных неисправностей комплектов релейной защиты содержит коммутатор через который подключаются входы комплектов 2-4 релейной защиты к защищаемой сети, Контрольные точки комплектов подключены к входам каждой пары логических элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5 и 6,7 и 8,которые служат входами блока 9 кодирования неисправностей, следующим образом: первые контрольныеточки комплектов 2 и 3 подключены к перЗО вым входам первой пары логическихэлементов 5 и 6, а вторые входы этой пары соединены с первой контрольной точкой комплекта 3 и т.д а и-е контрольные точки комплектов 2 и 3 подключены к первым входам и-й пары элементов 7 и 8, а вторые входы этой пары соединены с и-й контрольной точкой комплекта 4, Выходы логических элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ служат вы 40 ходами блока 9 кодирования неисправностей, которые соединены с входами каналов 10 и 11, служащими входами решающего блока 12, выходы каналов дешифрации соединены с входами регистра 13, выходы которого служат вы 45 ходами решающего блока и подключены к входам индикатора 14. Кроме того, выход тактового генератора 15 соединен с управляющими входами коммутато ра 1 и решающего блока 12.Контрольными точками комплекта релейной защиты будут прежде всего внешние выходы комплекта (для фиг,2 - это выход элемента 16; для фиг.З выход элемента 17) и неразветвляющиеся выходы блоков (для фиг,2 - это выходы элементов 18-21, для фиг,З выходы элементов 22-28). Под неразветвляющимся выходом понимаем такой выход элемента, после которогов схеме нет разветвления, т.е, этотвыход соединен только одним из входов любого из последующих элементов. Эти контрольные точки будут обязательными, так как без любой из нихнельзя различить неисправности двухпоследовательно соединенных элементов (например, для фиг.2, имея контрольной точкой выход только элемента 28 и не имея среди контрольныхточек выхода элемента 26, нельзя различить неисправности элементов 26 и28). Таким образом, для фиг,2 обязательными являются выходы элементов18, 19, 20, 2 1 и 16, а для фиг,Зэто выходы элементов 22-27, 17, 18,Этих контрольных точек недостаточнодля определения типа неисправности.К этим контрольным точкам добавляются выходы блоков, которые определяются с учетом условия проявлениянеисправности любого элемента комплекта релейной защиты хотя бы в одной из этих точек при условии, чтоесть блоки, неисправность которых непроявляется ни в одной из обязательных контрольных точек,Блок 9 кодирования неисправностейсостоит из 2 элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕИЛИ.Таблица истинности логическогоэлемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ представлена. в табл.1. В табл.1 Х, и Х- входы логического элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, аего выход.Табл,2 иллюстрирует работу каждой опоры логических элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, Первые три верхние строчки таблицы отражают всевозможные значения сигналов в 1-й контрольной точке трех комплектов защиты, а две нижние строчки - значения сигналов на выходах каждой пары элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ,1358029 Таблица 2 0 0 0 0 1 1 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 Выход 1 Выход 2 Считается, что в любой момент вре 15мени в любом комплекте релейной защиты может появиться только одна неисправность. Из табл,2 видно, чтонезависимо от вида неисправностей,логический "0" или логическая "1", 20они однозначно фиксируются на выходах элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ. Приотсутствии неисправностей (первыйи последний столбец табл,2) на выходах элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ будут25нулевые сигналы, которые поступаютна входы решающего блока 12, Решающий блок состоит из двух каналов10 и 11 дешифрации, каждый из которых представляет собой комбинационное устройство. Структура каналов дешифрации зависит от структуры комплекта релейной защиты и строитсятаким образом, чтобы в зависимостиот комбинации "нулей" и "единиц" на 35выходах блока кодирования неисправностей была возможность определитьтип и место неисправности. Под типомнеисправности будем понимать номернеисправного элемента в комплекте и 40под местом - номер неисправного комплекта релейной защиты. Канал 10 дешифрации фиксирует номер неисправного комплекта, а канал 11 дешифрации -неисправность внутри комплекта релейной защиты,Рассмотрим синтез каналов дешифрации для комплекта релейной защиты, представленной на фиг.З, Для синтеза канала 10 используем сигналы, 50которые записаны в двух нижних строках табл,2, Поскольку неисправностьможет проявиться в любой контрольной точке, то для этого все четныевыходы каждой пары элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ блока 9 кодирования неисправностей (фиг.1) соединены по схеме ИЛИ 29 (фиг.5), а нечетные выходы -по схеме ИЛИ 30 (фиг.5).На выходах Таблица 3 0 0 0 0 0 Функции выходов канала 10 дешифрации (фиг 1) имеют вид Х 2 т = Х Сигнал комплекта фазы А Сигнал комплекта фазы В Сигнал комплекта фазы С 1этих элементов ИЛИ будут те же значения сигналов, что и в двух нижнихстроках табл,2, Канал 10 дешифрации(фиг.1) имеет два входа и три выхода. Работа его представлена в табл.З.В табл.З Х и Х - столбцы, в которых представлены значения входов, аУ, У, 7 - значения выходов канала дешифрации. х 1 Х 2 у 1 у 2 у Они реализованы на логических элементах НЕ 31, 32 и И 33-35 (фиг,5),На выходах элементов И 35, 34 и 33,будут проявляться неисправности ввиде логической "1" первого, второго и третьего фазных комплектов соответственно,Для синтеза канала 11 дешифрации(фиг,1) используем сигналы, которыепоявляются на выходах пар логическихэлементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, Поскольку неисправности будут проявлятьсяна каждом из двух выходов этих элементов, то выходы каждой пары соединены по схеме И 11 И. На Фиг,4 этоэлементы ИЛИ 36-40, а на Фиг.541-49.Каждый логический элемент ИЛИсоответствует контрольной точке комплекта релейной защиты и если в ряде контрольных точек двух комплектов релейной защиты сигналы совпадать не будут, то на выходах определенных логических элементов ИЛИбудут единичные сигналы,На фиг,4 обозначены: элементыИЛИ 36-40, 50, 51, элементы НЕ 52-67,74; элементы И 58-66, регистр 13.На Фиг.5 обозначены: элементы ИЛИ41-49, 29, 30, элементы НЕ 31, 32,элементы И 75-83, регистр 13.Элементы 50, 51, 56, 57, 64-66(Фиг.5) представляют собой канал дешифрации решающего блока, которыйфиксируетномернеисправного комплекта.Как видно из фиг.4 и 5 этот канал дешифрации не зависит от структуры комплекта релейной защиты иотличается числом входов элементовИЛИ (соответственно элементы 50, 51,29 и 30), Число этих входов равноудвоенному числу контрольных точек,Остальные элементы решающих блоков(фиг.4 и 5), кроме регистра, представляют канал дешифрации, которыйфиксирует неисправности внутри комплекта релейной защиты, Этот каналдешифрации у всех решающих блоковсостоит из элементов ИЛИ, число которых равно числу контрольных точек,элементов И, число которых равноколичеству блоков комплекта релейнойзащиты, и элементов,НЕ, число которых зависит от структуры комплектарелейной защиты, Входами решающегоблока служат входы элементов ИЛИ, которые подключаются к блоку кодирования неисправностей следующим образом; нечетные выходы блока кодирования подключаются к первым входам элементов ИЛИ 36-40 на фиг.4 (41-49,фиг,5) и к входам элемента ИЛИ 16на фиг,З (29, фиг.5), а четные выходыблока кодирования неисправностей -к вторым входам элементов ИЛИ 36-40на фиг,4 (41-49, фиг.5) и к входамэлемента ИЛИ 51 на фиг.4 (30,фиг.5).Выходы элементов И 58-66 на Фиг,4(75-83 и 38-35 и элемента ИЛИ 46 нафиг,5) подключены к информационнымвходам регистра 13 на фиг.З и 4 (12,фиг.5), а управляющий вход регистра5соединен с выходом тактового генератора.Рассмотрим работу устройства дляобнаружения единичных неисправностейрелейной защиты трехфазного исполнения с решающим блоком на фиг.5 приотсутствии неисправностей в релейнойзащите, Тактовый генератор 15(фиг,1) за период времени Т, например 1 ч, формирует единичный импульсдлительностью г.,например 1 с. Этотимпульс поступает на управляющий входкоммутатора 1 (Фиг,1), который подключает входы трех комплектов релей 20ной защиты к одной ФазеРаботая содним информационным сигналом на входе, комплекты релейной защиты приотсутствии неисправностей в них формируют в своих контрольных точкаходинаковые сигналы, которые поступают на входы логических элементов ИСКЛ 1 ОЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5-8 (Фиг,1), На выходахэлементов ИСКЛЮЧАВЦЕЕ ИЛИ будут нулевые сигналы, Эти сигналы поступаютна входы решающего блока (Фиг.5) ина выходах элементов ИЛИ 41-49 и29, 30 также будут нулевые сигналыи ни один элемент И 75-83 и 33-35не сработает, Нулевые сигналы появятся также на выходах регистра 13на фиг,5 (12, на Фиг.1) и на индикаторе 14 (Фиг,1) будут светиться нулевые разряды, что свидетельствуетоб отсутствии неисправности в комплектах релейной защиты,40Пусть неисправен блок, обозна.ченный на Фиг.З цифрой 84 в комплектерелейной защиты, обозначенном наФиг.1 цифрой 2 Три комплекта защиты единичным импульсом от тактово 45го генератора 15 (фиг,1) подключаются с помощью коммутатора 1 к однойФазе; Неисправность блока 1 проявляется на входах всех блоков, кроме26 - го и 28-го, следовател но сигналыв контрольных точках на выходах 2227, 17 (фиг.З) блоков комплекта 2релейной защиты (Фиг,1) отличаютсяот сигналов в соответствующих контрольных точках комплектов 3 и 455 релейной защиты (фиг.1). И поэтомуна 1, 3, 5, 7, 9, 10 и 15 выходахблока 9 кодирования неисправностей.ответствующих входах решающего бло-ка 13 (фиг.1) появляются единичныесигналы, а на всех остальных выходахблока кодирования неисправностей ивходах решающего блока будут нулевыесигналы. Единичные сигналы появляются также на выходах элементов ИЛИ41-45, 47, 48 и 30 (фиг.5), а на выходах элементов ИЛИ 46, 49 и 29(фиг,5) будут нулевые сигналы, С выходов элементов ИЛИ 41 и 42 (фиг.5)единичные сигналы поступают на входыэлемента И 25 (фиг.5) и на его выходепоявляется единичный сигнал, которыйсвицетельствует о неисправности первого блока комплекта релейной защиты (фиг.З) . На выходах элементовИ 76-83 (фиг,5) будут. нулевые сигналы. Кроме того, единичный сигнал свыхода элемента ИЛИ 30 (фиг5) поступает на первый вход элемента И 35(фиг.5), на второй вход котороготакже приходит единичный сигнал с выхода элемента ИЛИ 29 (фиг.5) черезэлемент НЕ 31 (фиг,5) и на выходеэлемента И 35 (фиг,5) будет единичный сигнал, который свидетельствуето том, что неисправность возниклав комплекте 2 релейной защиты (фиг,1),На выходах элементов И 33 и 34.(фиг.5) будут нулевые сигналы. Сиг.налы с выходов элементов И 7 -83 и31-33 (фиг.5) фиксируются единичнымсигналом от тактового генератора навыходах регистра 13 (фиг,5) (12,фиг,1) и на индикаторе 14 (фиг,5)светится код неисправности. Устройство срабатывает,Решающий блок (фиг.4) работает аналогично. При этом значения на выходах элементов И 58, 77 и 63 фиксируют соответственно работоспособность элементов 85, 18, 29, 20, 21, 16 (фиг.2), а значения сигналов на вы-. ходах элементов 64-66 - комплектов 2-4 защиты (фиг,1),Таким образом, изобретение позволяет выявить неисправный фазный комплект и в нем неисправный элемент. При незначительном схемном усложнении схемы это позволяет значительно уменьшить время отыскания неисправности, Для схем средней сложности оно уменьшается в 3-4 раза.Формула изобрете нияУстройство для обнаружения одиночных неисправностей комплектов релейной защиты, содержащее блок кодирования неисправностей, входы которого подключаются к соответствующимвыходам комплектов релейной защитЫ,индикатор, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения надежности путем обеспечения выделения неисправного комплекта и самой неисправности, в него дополнительно введены решающий блок, состоящий из двухканалов дешифрации, к выходам которых подключены соответствующие входы регистра, при этом блок кодирования неисправностей выполнен состоящим из 2 п логических элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ,где п - число контрольных точек комплекта релейной защиты, первые входы каждой пары логических элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИсоединены с соответствующими контрольными точками любых двух комплектов релейной защиты, вторые входысоединены с соответствующей конт-,рольной точкой третьего комплекта,выходы логических элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, которые являются выходамиблока кодирования неисправностей,подключены к соответствующим входамканалов дешифрации, которые являются 40входами решающего блока, выходы регистра являются выходами решающегоблока и подсоединены к соответствующим входам индикатора, входы комплектов релейной защиты через вновь введенный коммутатор подключаются к соответствующим фазам защищаемого обьекта, а выход вновь введенного тактового генератора соединен с управля"ющими входами коммутатора и регистра,при этом управляющий вход регистраявляется управляющим входом решающего блока.1358029 Составитель К,ШиланТехред А.Кравчук Корректо Редактор Г.Волкова ручар Заказ б 003/ Подписноео комитета СССРи и открытийшская наб д,4/ оизводственно-полиграфическое предприяти Тираж 618 ВИИИПИ Государственно по делам изобретен 3035, Москва, Ж, Ра