RU214494U1 - Микропроцессорное устройство для проверки управляющих воздействий на коммутационные аппараты - Google Patents
Микропроцессорное устройство для проверки управляющих воздействий на коммутационные аппараты Download PDFInfo
- Publication number
- RU214494U1 RU214494U1 RU2022107692U RU2022107692U RU214494U1 RU 214494 U1 RU214494 U1 RU 214494U1 RU 2022107692 U RU2022107692 U RU 2022107692U RU 2022107692 U RU2022107692 U RU 2022107692U RU 214494 U1 RU214494 U1 RU 214494U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- circuit breaker
- relays
- relay protection
- automation
- connection
- Prior art date
Links
- 230000004224 protection Effects 0.000 claims abstract description 22
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 241000710160 Eggplant mosaic virus Species 0.000 description 2
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 description 1
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised Effects 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Полезная модель относится к области устройств для проверки терминалов релейной защиты, выполняющих функцию управления автоматикой отключения и включения высоковольтного выключателя 35-500 кВ без коммутации самого выключателя непосредственно на исследуемом объекте. Техническим результатом является обеспечение обтекания электромагнитов для возможности проверки автоматического повторного включения (АПВ). Микропроцессорное устройство для испытаний цифровых терминалов релейной защиты и автоматики, включающее узел питания, имитатор выключателя и узел аналоговых и дискретных сигналов, дополнительно состоит из микропроцессорного контроллера Arduino Mega 2560, на базе микроконтроллера ATmega 2560, 9 светодиодов трех цветов, 9 реле SCHRACK РТ570 220 В, 9 реле на 5В, с соединением всех блоков и модулей устройства между собой медным проводником в диэлектрической оболочке, с разъемами для подключения к терминалу автоматики выключателя. 3 ил.
Description
Полезная модель относится к области электротехники, предназначена для проверки терминалов релейной защиты, выполняющих функцию управления автоматикой отключения и включения высоковольтного выключателя 35-500 кВ без коммутации самого выключателя непосредственно на исследуемом объекте, а также может использоваться и в качестве обучающего устройства при обучении электромонтеров РЗА.
Высоковольтный выключатель является основным коммутационным аппаратом в электрических установках. Он служит для отключения и включения электрической цепи в разных режимах: длительная нагрузка, перегрузка, короткое замыкание, холостой ход, несинхронная работа. Наиболее тяжелым и ответственным режимом является отключение токов КЗ и включение на существующее короткое замыкание. Для измерения и определения установившегося режима и для последующей подачи управляющего сигнала на срабатывание высоковольтного выключателя служат терминалы релейной защиты. Предлагается разобрать цепи электромагнитов катушек коммутации выключателя от терминала релейной защиты, а на их место подключить имитатор коммутации высоковольтного выключателя (далее устройство). Воздействующие сигналы от терминала релейной защиты подаются на стенд вместо высоковольтного выключателя, который имитирует коммутацию высоковольтного выключателя, выполняя при этом проверку о работоспособности терминала релейной защиты в целом.
На дату представления заявочных материалов в исследуемой области существует проблема, связанная с тем, что одним из важных моментов, при выполнении технического обслуживания высоковольтного выключателя, является необходимость настройки и проверки уровня подачи управляющего сигнала от терминала релейной защиты выключателя на срабатывание высоковольтного выключателя, а именно на катушки управления электромагнитами. При выполнении коммутации привод и контакты высоковольтного выключателя подвергаются сильному механическому износу, тем самым сокращая ресурс дорогостоящего оборудования, в соответствии с ГОСТ Р 52565-2006 высоковольтный выключатель рассчитан не более чем на 3 тысяч включении отключений без нагрузки, при этом в случае выхода его из строя, стоимость замены указанного выключателя составляет от 3 до 12 млн. руб.
Таким образом, существует проблема сокращения количеств коммутаций высоковольтного выключателя во время проверок терминалов релейной защиты.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является «Устройство для испытаний цифровых терминалов релейной защиты и автоматики» (описание к патенту RU 118117 U1, МПК Н01H 69/01, опубликовано: 2012.07.10), сущностью является устройство для испытаний цифровых терминалов релейной защиты и автоматики, предназначенное для проверки, изучения и демонстрации функций защит и автоматики цифровых устройств релейной защиты и автоматики. Содержит узел питания, имитатор выключателя и узел аналоговых и дискретных сигналов.
Недостатками прототипа является отсутствие возможности одновременной проверки трех фаз пофазных выключателей. В указанном прототипе не предусмотрено обтекание электромагнитов, таким образом, теряется возможность проверки АПВ. Также прототип в отличие от предлагаемого устройства имеет жесткую логику, что не позволяет перепрограммировать устройство под определенные задачи.
Задачей, решаемой заявленным техническим решением, заключается в разработке имитатора коммутации высоковольтного выключателя, в котором устранены недостатки прототипа.
Техническим результатом при реализации заявленного устройства является обеспечение обтекания электромагнитов для возможности проверки АПВ.
Технический результат достигается за счет микропроцессорного устройства для испытаний цифровых терминалов релейной защиты и автоматики, включающего узел питания, имитатор выключателя и узел аналоговых и дискретных сигналов, отличающегося тем, что состоит из микропроцессорного контроллера Arduino Mega 2560, на базе микроконтроллера ATmega 2560, 9 светодиодов трех цветов, 9 реле SCHRACK РТ570 220В, 9 реле на 5В, с соединением всех блоков и модулей устройства между собой медным проводником в диэлектрической оболочке, с разъемами для подключения к терминалу автоматики выключателя.
Обтекание электромагнитов достигается тем, что при прохождении сигнала от терминала релейной защиты и автоматики на отключение, реле своими контактами дает сигнал не только на индикацию успешного прохождения команды, но и при помощи своих контактов подготавливает цепь на включение. Тем самым для терминала эмитируется сигнал РПО (реле положения отключено) что необходимо для проверки работоспособности АПВ.
Предложенное техническое решение имеет следующие отличительные от прототипа признаки.
В отличие от прототипа, у полезной модели за счет уникальности схемы обеспечивается обтекание выходных цепей проверяемого терминала, что крайне необходимо для проверки функции АПВ.
Устройство схоже с прототипом тем, что также имеет функцию проверки выходных цепей выключателей и обеспечивает визуальную индикацию при помощи светодиодов.
Приведенная совокупность признаков, характеризующих заявленный объект, обуславливает достижение такого технического результата, который обеспечивает решение задачи полезной модели.
Анализ известных технических решений по научно-технической и патентной документации показал, что совокупность существенных признаков заявленного технического решения соответствует условиям патентоспособности (является новой и промышленно применимой).
Сущность полезной модели поясняется чертежами:
фиг. 1 - стенд имитатора коммутации высоковольтного выключателя (принципиальная схема), выходные цепи шкафа АУВ;
фиг. 2 - стенд имитатора коммутации высоковольтного выключателя (принципиальная схема), цифровые входы и выходы микропроцессорного контроллера;
фиг. 3 - стенд имитатора коммутации высоковольтного выключателя (принципиальная схема), цифровые выходы микропроцессорного контроллера.
Принцип работы заявленного технического решения основан на замещении катушек управления электромагнитов коммутации высоковольтного выключателя на устройство, собранное на основе микропроцессорного контроллера. Цепи шкафа автоматики управления высоковольтным выключателем, связанные с электромагнитами, разбираются, и на их место подключается микропроцессорное устройство. Воздействующие сигналы от терминала релейной защиты подаются на входы устройства, которое с помощью прописанной программной логики позволяет выявлять исправность цепей управления выключателей и сигнализировать об этом при помощи светодиодов и цветного дисплея.
Схема собрана на базе микропроцессорного контроллера Arduino Mega, блока питания 5 В, светодиодов трех цветов, 9 реле SCHRACK РТ570220 (далее реле на 220 В), 9 реле на 5 В (далее реле на 5 В), цветного OLED -дисплея, ИК-пульта ДУ, ИК-приемника.
Реле на 220В предназначены для приема сигналов 220 В от шкафа автоматики выключателя. Его контакты в свою очередь подают сигналы на цифровые входы микроконтроллера. Реле на 220 В выполняют роль развязки между напряжением 220 В, которое выдает шкаф автоматики выключателя и 5 В, которое является рабочим напряжением для Arduino Mega. Всего используются 9 реле на 220В: 3 реле для ЭМ01, 3 реле для ЭМ02, 3 реле для ЭМВ. Для каждого электромагнита используется по 3 реле. Это обусловлено тем, что выключатели на 500 кВ имеют пофазное исполнение и воздействующие сигналы для каждой фазы индивидуальны. Аналогично и для реле на 5 В. Микроконтроллер, исходя из принимаемых сигналов, производит анализ и выводит на дисплей соответствующую информацию о состоянии цепей. Так же для надежности факт приема сигналов включения и отключения дублируют светодиоды. При отключении загораются светодиоды 2-го и 3-го ряда (ЭМ01 и ЭМ02), а при включении загораются светодиоды 1-го ряда (ЭМВ).
Рассмотрим подробнее работу устройства (для простоты рассмотрим управляющее воздействие только фазы А, принцип действия фазы В и С будет аналогичным. При управляющем воздействии на отключение выключателя замыкаются реле на 220 В КМ_ЕМ01_А, КМ_ЕМ02_А (фиг. 1). Замыкаясь, контакты этих реле КМ_1_ЕМ01, КМ_1_ЕМ02 подают сигналы на цифровые входы IN25, IN28 (фиг. 2). Согласно алгоритмам программной логики (приложение 1) если на эти входы приходит сигнал, то загораются желтые светодиоды ЭМ01, ЭМ02. LED EMOI A, LED EM02 A и гаснут желтые светодиоды ЭМВ LED_EMV_A, если они были включены до этого (фиг. 3). Также замыкаются цифровые выходы OUT49, OUT34 (фиг. 2), подтягивая реле на 5 В KL_EM01_A, KL_EM02_A (фиг. 1). Контакты этого реле KL_1_EM01_A, KL_ 1 ЕМ02А размыкают цепи на отключение фазы А ЭМ01 и ЭМ02. Так же согласно алгоритмам, разомкнется реле на 5 В KL_EMV_A и своим контактом KL_1_EMV_A замкнет цепи на включение (фиг. 1). Аналогично устройство будет работать и при приеме сигнала на включение выключателя. Таким образом будет достигаться обтекание электромагнитов, для того чтобы была возможность так же опробовать функцию АПВ.
Для сброса состояния устройства, а также для переключения включенного и отключенного состояния предусмотрен пульт дистанционного управления.
В заявленном техническом решении выполняется проверка срабатывания защиты при достижении заданных параметров срабатывания на терминале релейной защиты и подачи управляющего сигнала на микропроцессорное устройство не вызывая коммутацию самого высоковольтного выключателя, сохраняя этим его рабочий ресурс.
Таким образом, мы можем проверить воздействие шкафа автоматики управления на выключатель от всех проверяемых защит присоединения, сохранив его ресурс по каждой фазе А, В, С, по отдельности подавая управляющие сигналы от терминала релейной защиты, имитируя режимы сети.
Предложенное техническое решение изготовлено в АО «Сетевая компания», прошло промышленные испытания в полевых условиях на подстанции 500 кВ Щелоков.
Claims (1)
- Микропроцессорное устройство для испытаний цифровых терминалов релейной защиты и автоматики, включающее узел питания, имитатор выключателя и узел аналоговых и дискретных сигналов, отличающееся тем, что состоит из микропроцессорного контроллера Arduino Mega 2560, на базе микроконтроллера ATmega 2560, 9 светодиодов трех цветов, 9 реле SCHRACK РТ570 220 В, 9 реле на 5В, с соединением всех блоков и модулей устройства между собой медным проводником в диэлектрической оболочке, с разъемами для подключения к терминалу автоматики выключателя.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU214494U1 true RU214494U1 (ru) | 2022-11-01 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1737552A1 (ru) * | 1989-09-08 | 1992-05-30 | Уральское отделение Всесоюзного научно-исследовательского института железнодорожного транспорта | Устройство дл автоматизированной проверки релейной защиты и автоматики |
RU1769629C (ru) * | 1988-03-09 | 1995-04-20 | Мариупольский металлургический институт | Автоматическое устройство для диагностирования релейной защиты |
RU1695806C (ru) * | 1987-02-09 | 1995-06-19 | Мариупольский металлургический институт | Устройство для проверки аппаратуры релейной защиты и противоаварийной автоматики |
US7248986B2 (en) * | 2004-06-23 | 2007-07-24 | Avo Multi-Amp Corporation | Programmable system for device testing and control |
RU118117U1 (ru) * | 2011-12-29 | 2012-07-10 | Езерский Сергей Владимирович | Устройство для испытаний цифровых терминалов релейной защиты и автоматики |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU1695806C (ru) * | 1987-02-09 | 1995-06-19 | Мариупольский металлургический институт | Устройство для проверки аппаратуры релейной защиты и противоаварийной автоматики |
RU1769629C (ru) * | 1988-03-09 | 1995-04-20 | Мариупольский металлургический институт | Автоматическое устройство для диагностирования релейной защиты |
SU1737552A1 (ru) * | 1989-09-08 | 1992-05-30 | Уральское отделение Всесоюзного научно-исследовательского института железнодорожного транспорта | Устройство дл автоматизированной проверки релейной защиты и автоматики |
US7248986B2 (en) * | 2004-06-23 | 2007-07-24 | Avo Multi-Amp Corporation | Programmable system for device testing and control |
RU118117U1 (ru) * | 2011-12-29 | 2012-07-10 | Езерский Сергей Владимирович | Устройство для испытаний цифровых терминалов релейной защиты и автоматики |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102780206B (zh) | 漏电检测保护电路 | |
CN205139272U (zh) | 一种配电网开关设备用模拟开关单元 | |
CN104966457B (zh) | 一种基于mcgs界面的维修电工智能训练考核系统 | |
CN212933818U (zh) | 一种配电自动化实训场地故障仿真模拟装置 | |
CN102832591A (zh) | 具有抗雷电冲击功能的漏电检测保护电路 | |
US10151798B2 (en) | Circuit breaker accessory data collector and related methods and computer program products | |
CN211826183U (zh) | 一种新型简易模拟断路器 | |
CN111679184A (zh) | 一种通过电机电流评估隔离开关性能的方法 | |
CN113687220A (zh) | 一种弹簧储能式真空断路器的模拟装置及方法 | |
CN110031756B (zh) | 一种直流接触器性能测试转换电路及寿命试验的方法 | |
Spalding et al. | Fault Location, Isolation and service restoration (FLISR) functionalities tests in a Smart Grids laboratory for evaluation of the quality of service | |
Gamit et al. | Fault analysis on three phase system by auto reclosing mechanism | |
CN112285447A (zh) | 一种开关抽屉测试电路和测试设备 | |
RU214494U1 (ru) | Микропроцессорное устройство для проверки управляющих воздействий на коммутационные аппараты | |
CN102024364B (zh) | 仿真实训系统 | |
CN216013543U (zh) | 继电保护装置批量测试系统 | |
CN111929574B (zh) | 一种继电保护试验辅助模拟器 | |
CN201955971U (zh) | 一种仿真实训系统 | |
CN204257089U (zh) | 开关柜模拟实验装置 | |
CN211014553U (zh) | 一种分界开关功能检测电路 | |
CN211627713U (zh) | 便携式试验装置 | |
CN218917569U (zh) | 一种ats测试装置 | |
CN203673691U (zh) | 一种基于plc控制的变电所培训装置 | |
CN113471939A (zh) | 一种刀闸控制回路中联锁回路故障监视告警方法 | |
CN102332700A (zh) | 抗雷击漏电检测保护电路 |