Устройство для допускового контроля параметров релейных элементов переменного тока

( ГъдйФсэц я АН ИЗОБ ЕЛЬСТВУ ВТОРСНОМУ СВ е тво СССР1972,луавтома.-"Обмен1976,в т ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(56) 1. Авторское свидетель9 399022, кл. Н 01 Н 49/00,2. Болдырев В,Д. и др. Пдля контроля параметров релопытом в радиопромышленностУ 4, с. 47-48 (прототип),(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОПУСКОВОГО КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ РЕЛЕЙНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, содержащее блок управления, первым входом подключенный к шине Пуск", а первым и торым выходами соединенный с первым и вторым управляющими входами генераора линейно изменяющегося напряжения, выходом подключенного к информационному входу первой группы ключей коммутатора, информационные выходы которой соединены с входами клеммного блока для подключения контролируемых релейных элементов, а выходы этого блока соединены с информационными входами второй группы ключей коммутатора, информационным выходом соединенной с первым входом блока оценки годности, первым и вторым выходами соединенного с вторым н третьим входами блока управления соответственно, третьим, четвертым и пятым выходами - с входами индикатора, причем пятый выходблока оценки годности подключен куправляющему входу коммутатора,вход установки в исходное положениекоторого соединен с шиной "Сброс",а второй вход блока оценки годностисоединен с выходом первого блокасравнения, первым входом соединенногсс выходом источника опорного напряжения, а вторым входом - с первымвходом второго блока сравнения,отличающееся тем, что,с целью расширения функциональныхвоэможностей путем обеспечения контроля коэффициента возврата, в неговведены блок выделения модуля, блокзапоминания максимума, переключательрежимов и расширитель импульсов,входом соединенный с выходом второгоблока сравнения, а выходом - с третьим входом блока оценки годности,блок выделения модуля входом соединен с выходом генератора линейноизменяющегося напряжения, а выходом -с первым входом второго блока сравнения, вторым входом, подключеиного квыходу переключателя режимов, первыйвход которого соединен с выходомисточника опорного напряжения, авторой вход - с выходом блока запоминания максимума, первым и вторымуправляющими входами подключенногосоответственно к первому и второмувыходам блока управления, входустановки в начальное положение которого соединен с шиной "Сброс" ивходом установки в начальное положение блока оценки годности.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения допускового контроля коэффициента возврата релейных элементов.Указанная цель достигается тем, что в устройство, содержащее блок управления, первым входом подключенный к шине "Пуск 1, а первым и вторым выходами соединенный с первым и вторым управляющими входами генератора выходом подключенного к информационному входу первой группы ключей коммутатора, информационные выходы которой соединены с входами клеммногоблока для подключения контролируемыхрелейных элементов, а выходы этогоблока соединены с информационнымивходами второй группы ключей коммутатора, информационным выходом соединенной с первым входом блока оценкигодности, первым и вторым выходамисоединенного с вторым и третьим входами блока управления соответственно, третьим, четвертым и пятымвыходами - с входами индикатора,причем пятый выход блока оценки годности подключен к управляющему входукоммутатора, вход установки в исходное положение которого соединен с шиной "Сброс", а второй вход блокаоценки годности соединен с выходомпервого блока сравнения, первым входом соединенного с выходом источника опорного напряжения, а вторымвходом - с первым входом второгоблока сравнения, дополнительно введены блок выделения модуля, блокзапоминания максимума, переключательрежимов и расширитель импульсов,входом соединенный с выходом второгоблока сравнения, а выходом - с третьим входом блока оценки годности,блок выделения модуля входом соединен с выходом генератора линейноизменяющегося напряжения, а выходом -с первым входом второго блока сравнения, вторым входом подключенного ного значения напряжения на входе релейного элемента, при котором пройсходит его отпускание, к минимальному значению этого напряжения, при котором происходит срабатывание релейного элемента, Коэффициент возврата является важным параметром релейных элементов постоянного и переменного токов, применяемых в качестве пусковых органов устройств релейной защиты и автоматики энергосистем. к выходу переключателя режимов, первый вход которого соединен с выходом.источника опорного напряжения, авторой вход - с выходом блока запоминания максимума, первьм и вторымуправляющими входами подключенногосоответственно к первому и второмувыходам блока управления, входустановки в начальное положениекоторого соединен с шиной "Сброс" 1 1149224 2Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано вустройствах допускового контроляпараметров релейных элементов переменного тока, применяемых, например,в устройствах релейной защиты иавтоматики энергосистем.Известно устройство допусковогоконтроля параметров релейных элементов, содержащее блок управления,10генератор линейно изменяющегося напряжения, пороговые элементы и узел ин- линейно изменяющегося напряжения,дикации Г 11.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности является15устройство для допускового контроляпараметров релейных элементов, содержащее блок управления, входомподключенный к шине "Пуск, а выходами соединенный с управляющимивходами генератора. линейно изменяющегося напряжения, подключенноговыходом к информационному входу коммутатора, соединенного с входами ивыходами клеммного блока для подклю 5чения контролируемых релейных элементов, блок оценки годности, входамисоединенный с информационным выходомкоммутатора и с выходами схем сравнения, входы которых соединены систочниками опорного напряжения и синформационным входом коммутатора,причем выходы блока оценки годностисоединены с входами блока управленияи индикатора и с управляющим входомкоммутатора, вход установки в исходное положение которого соединен сшиной "Сброс" 21.Известные устройства предназначеныдля допускового контроля напряжений(токов) срабатывания и возврата релейных элементов постоянного тока ине .позволяют осуществлять допусковыйконтроль коэффициента возврата релейных элементов, Как известно, коэффициент возврата является параметром,45численно равным отношению максималь3 1149224и входом установки в начальное положение блока оценки годности,На Фиг. 1 представлена блок-схема,предлагаемого устройства; на Фиг, 2 -временные диаграммы работы устройства,Устройство содержит блок 1 управления, генератор 2 линейно изменяющегося напряжения переменного тока,коммутатор 3, клеммный блок 4 дляподключения. контролируемых релейных 1 Оэлементов, блок 5 оценки годности,индикатор 6, первый блок 7 сравнения,источник 8 опорного напряжения,. второй блок 9 сравнения, блок 10выделения модуля, блок 11 запоминания максимума, переключатель 12 режимов работы и расширитель 13 импульсов.Блок 1 управления состоит изР 5-триггера 14 Фиксации команды20"Пуск" и логических элементов И 15и 16, Первый вход блока 1 соединенс 5 -входом триггера 14, Р-вход которого соединен с входом установки вначальное положение блока 1, второй двход блока 1 соединен с вторым входомэлемента 16, третий вход - с вторымвходом элемента 15, а первый и второйвыходы - с выходами элементов 15 и16,30Генератор 2 линейно изменяющегосянапряжения содержит интегратор, состоя"ий из конденсатора 17, операцион-.ного усилителя 18, резисторов 19-22,реле 23 и 24, шины 25 источника питания, и управляемый источник сигналапеременного тока, состоящий из управляемого делителя напряжения, образованного последовательным соединениемреэисторного оптрона 26 и резистора 27, 4 Озадающего генератора 28 переменноготока и усилителя 29 мощности. Первыйи второй управляющие вхолы 1 генератора 2 соединены с выводами обмотокреле 23 и 24, а его выход соединен ф 5с выходом усилителя 29 мощности.Коммутатор 3 состоит из счетчика30 .импульсов, дешифратора 31, реле32 и 33, индикатора 34 номера контролируемого релейного элемента и О05-триггера 35, ИнФормационный входпервой группы ключей коммутатора 3соединен с общей точкой первых контактов реле 32 и 33, вторые выводыэтих контактов соединены с инФорма- уционными выходами первой группыключей коммутатора 3, ИнФормационныевходы второй группы ключей коммута 4тора 3 соединены с выводами второйгруппы контатов реле 32 и 33, аинФормационный выход - с общей точкойвторой группы контактов реле 32 и 33.Управляющий вход блока 3 соединен сосчетным входом счетчика 30, а входустановки в начальное положение блока3 - с установочным входом счетчика 30 ий-входом триггера 35,В клеммный блок 4 устанавливаютсяконтролируемые релейные элементы.Входы блока 4 соединяются с входамиконтролируемых Релейных элементов,а выходы - с выходами этих элементов.На Фиг. 1 показан случай, когдарелейные элементы выполнены в видеэлектромагнитных реле 36 и 37. Вэтом случае их входами являютсявыводы обмоток, а выходами - выводыих контактовБлок 5 оценки годности состоитиз Ю -триггеров 38-41, логическихэлементов НЕ 42-44, логических элементов И 45-48, логического элементаИЛИ 49, элемента 50 временной задержки, согласующего элемента 51,содержащего логический элемент НЕ 42,резистор 52 и шину 53 источникапитания. Первый, второй и третийвходы блока 5 соединены соответственно с входом элемента 42, первымвходом элемента 45 и входом элемента 43. Вход установки в исходноеположение блока 5 соединен с первымвходом элемента 49. Первый, второй,третий, четвертый и пятый выходыблока 5 соединены соответственнос выходами триггера 38, элемента 48,триггеров 39-41,Блок 9 сравнения состоит изделителя 54 напряжения и компаратора 55. Первый и второй входыблока 9 соединены соответственно спервым входом компаратора 55 ивходом делителя 54, выход блока 9соединен с выходом компаратора.Блок 10 модуля содержит соединенные последовательно датчик 56 сигнала и двухполупериодный прецизионныйвыпрямитель, состоящий из операционных усилителей 57 и 58, резисторов59-62 и полупроводниковых диодов63 и 64, Вход блока 10 соединен свходом датчика 56, а выход - с вьжодом операционного усилителя 57.Блок 11 запоминания максимумасостоит из операционных усилителей65 и 66, накапливающего конденсатора3 114922467, резисторов 68 и 69, полупроводникового диода 70 и реле 71 и 72. Вход блока 11 соединен с входом операционного усилителя 65, а выход - с выходом операционного усилителя 66, 5 Первый и второй управляющие входы блока 11 соединены соответственно выводами обмоток реле 71 и 72,Устройство может работать в двух режимах. В первом режиме переключа тель 12 находится в положении, когда выход блока 11 запоминания соединяется с вторым входом второго блока 9 сравнения. Во втором режиме второй вход второго блока сравнения с 15 помощью этого переключателя соединяется с выходом источника 8 опорного напряжения. В первом режиме осуществляется допусковый контроль напряжения (тока) срабатывания и коэффици О ента возврата релейных элементов, а во втором - допусковьй контроль напряжений (токов) срабатывания и отпускания релейных элементов. Работа устройства в первом из режимов поясняется с помощью временных диаграмм (фиг, 2),показанных для случая, когда контролируемый релейный элемент является годныи. Перед нача- ЗО лом процесса контроля путем подачи команды на шину "Сброс" триггеры 14, 35, 38-41 и счетчик 30 импульсов, находящиеся в блоках 1, 3 и 5, устанавливаются в исходное состояние, сигнал О 4 в на выходе элемента 48 ра 35 вен единице, сигналы О, , О 1 на выходах элементов 14 и 15 равны нулю, поэтому реле 23 и 24 в схеме генератора 2 линейно изменяющегося напряже 4 Ц ния отпущены. Замыкающий контакт 24,1 . реле 24 разомкнут, а через размыкающий контакт 23.1 реле 23 конденсатор 17 заряжен до уровня напряжения на резисторе 21, поэтому напряжение О 1 ь на выходе операционного усилителя 18 равно начальному значению О . При этом амплитуда выходного напряжения О на выходе генератора 2 равна своему начальному значению. Нулевые уровни напряжений Ц, , О поступают также на обмотки реле 71 и 72 блока 11, поэтому их размыкающие контакты 71,1 и 72 1 находятся в замкнутом состоянии что приводит к разряду конденФ55 сатора 67 и установлению нулевого уровня выходного напряжения блока .11. Сигнал О на выходе первого блока 7 сравнения равен нулю, а сигнал О на выходе второго блока сравнения равенединице. Реле 32 блока 3 коммутациисрабатывает и через его первый контакт на обмотку первого контролируемого релейного элемента 36, находящегося в кпеимном блоке 4, подано выходное напряжение генератора 2, авыход этого релейного элементачерез второй контакт реле 32 соединен с первым входом блока 5 оценкигодности.В момент времени 1, когда подается команда на шину "Пуск", триггер14 блока 1 переходит в единичноесостояние. При этом сигнал Опринимает единичное значение и реле 23срабатывает, его контакт 23,1 размыкается и напряжение на конденсатореначинает увеличиваться за счет егозаряда через резистор 19. Это приводит к увеличению амплитуды напряжения О на выходе блока 2, продолжающего поступать на вход релейногоэлемента 36. Напряжение на выходедатчика 56 изменяется пропорциональнонапряжению О, Сигнал О на выходеблока 10 равен двухполупериодно-выпрямленному значению выходного сигналадатчика 56, Постоянное значение напряжения 08 на выходе блока 8 соответствует верхней границе поля допусканапряжения (тока) срабатывания контролируемых релейных элементов. СигналО на выходе блока 11 нарастает ступенчато в соответствии с ростом максимальных значений полуволн выходногосигнала блока 10, Сигнал О на выходеблока 7 остается равным нулю, покавыполняется условие О ( Ов . СигналО на выходе блока 9 принимает еди 9ничные значения в интервалах времени,когда О,О, где ( - коэффициент передачи делителя 54 напряжения, величина которого устанавливается равной граничному значению полядопуска коэффициента возврата контролируемых релейных элементов.Сигнал О на выходе расширителя 13импульсов равен единичному значению,так как интервал времени между двумясоседними импульсами Оз меньше, чемвремя на которое расширяется импульсв блоке 13, Сигналы 04, О , Ои04О 41Оо на выходах элементов42, 38-41, 50 блока 5 так же, как ив момент времени 1 остаются равными нулю, а сигнал 04 ь на выходеэлемента 48 этого же блока остаетсяравным единице,7 1149224В момент времени 1 контролируемый репейный элемент 36 срабатывает и сигнал О, на выходе элемента 42 принимает единичное значение, что приводит к появлению единичных значений l, К, на выходах элементов 36 и 16 блоков 5 и 1, При этом срабатывает реле 24 в блоке 2 и реле 72 в блоке 11. На диаграмме (фиг. 2) сигнал О, на выходе блока 7 остается 10 равным нулю до конца цикла контроля, так как для годного по напряжению (току) срабатывания контролируемого реле соблюдается условие О ( О в течение всего цикла контроля. При срабатывании реле 24 размывается его контакт 24.2 и замыкается контакт 24.1. С этого момента начинается разряд конденсатора 17 через резистор 20, и напряжения О, О1 о начинают уменьшаться. При срабатывании реле 72 его контакт 72.1 размыкается и напряжение на конденсаторе 67 остается равным значению ( О)с, достигнутому в момент времени 1 . Для поддержания напряжения конденсатора на этом уровне в течение требуемого времени с необходимой точностью операционный усилитель 66 должен обладать достаточно высоким уровнем входного сопротивления. Напряжение Ц на выходе блока 11 равно напряжению на конденсаторе 67, Напряжение на.втором входе компаратора 9 в раз меньше, чем напряжение ( О )35В момент времени 1 з происходит отпускание контролируемого релейного элемента 36 и сигнал О принимает нулевое значение, При этом для релейного элемента, годного по величине 40 коэффициента возврата, максимальное значение напряжения О больше, чем напряжение О, поэтому сигнал 0 остается равным единичному значению. В этом случае на выходе триггера 41 45 в момент времени 1 появляетсяединичный уровень сигнала 0 . Это приводит к появлению сигналов нулевого уровня У и 01, поэтому: еле 23 и 71 отпадают и напряжения О, 50 О о принимают начальные значения.Одновременно сигнал 0,подается на вход счетчика 30 импульсов, на вход элемента 50 временной задержки появления сигнала и на табло Ь индикации, 55 Состояние счетчика 30 изменяется на соседнее и на втором выходе дешифратора 31 появляется единичный сигнал,1 что приводит к подключению к выходублока 2 второго контролируемого релейного элемента. На табло 6 индикации указывается успешное завершениецикла контроля первого релейногоэлемента 36.В момент времени 1 по истечениивыдержки времени элемента 50, запускаемого в момент 11 , на выходеэтого элемента появляетСя единичныйсигнал О;О , осуществляющий возвраттриггеров 38 и 41 в исходное состоя-ние. С этого момента начинается циклконтроля второго контролируемогорелейного элемента, Процесс контроляпродолжается дальше до завершенияпроверки последнего релейного элемента 37, При этом триггер 35 устанавливается в единичное состояниеи табло 6 указывает на завершениеконтроля всех релейных элементов,Таким образом, в этом режиме контроля граничное значение напряжения(тока) отпускания контролируемогорелейного элемента заранее не известно, а определяется в процессе контроля путем запоминания уровня напряжения на выходе блока 11, соответствующего напряжению (току) срабатывания этого релейного элемента, иделения этого напряжения с помощьюделителя 54 напряжения,При работе устройства во второмрежиме, когда переключатель 12 соединяет второй вход блока 9 с выходомисточника 8 опорного сигнала, временные диаграммы сигналов аналогичнырассмотренному случаю. Отличие заключается в том, что сигнал 0 на выходеделителя 54 является постояннойво времени и заранее заданной величиной, соответствующей напряжениюотпускания контролируемых релейныхэлементов. При этом 0,8 = О домомента, пока максимальное значениесигнала 0 не становится большеуровня сигнала О .В случае, если очередной контролируемый релейный элемент не является годным по напряжению (току) срабатывания или по коэффициенту возврата, в соответствующий момент времени происходит срабатывание триггера 39 или 40 и сигнал 04 принимает нулевое значение. При этом процесс контроля останавливается, а на табло 6 индикации указывается вид неисправности, Номер неисправного релейногоэлемента определяется по показаниюиндикатора 34 в блоке 3. Для продолжения процесса контроля далее необходимо последовательно подать команды на шины "Сброс" и "Пуск". По предложенной структуре устройство может быть выполнено также тогда, когда и верхние,и нижние границы полей допуска контроли-. руемых параметров являются конечными величинами. В этом случае устройство должно содержать по два блока сравнения параметров срабатывания и отпускания, два источника опорного напряжения, задающих верхние и нижние границы. поля допуска напряжения срабатывания, и два делителя напряжения внутри вторых блоковсравнения, задающих верхние и нижниеграницы поля допуска коэффициентавозврата напряжения отпускания)релейного элемента.Предложенное устройство в отличие от известных обеспечивает автоматизацию процесса допускового контро 1 б ля коэффициента возврата н напряженийсрабатывания и отпускания релейныхэлементов переменного тока, что поз воляет получить экономический эффектэа счет повышения производительности 15 и достоверности их контроля, наприер, в условиях их массового производства.1149224 Редактор И. писно ВН д, 4 г, Ужгород, ул, Проектн СостаВитель 8. ГригорьеТехред Л.Коцюбняк КИПИ Государственного комит ио делам изобретений и откр 33035, Москва, Ж-З 5, Раувская н орректор Е. Сирохман та ССтайб