SU1032513A1 - Устройство дл контрол исправности релейной защиты - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРО ЛЯ ИСПРАВНОСТИ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ , сопержащее входные сумматоры, вхоцы которых служат входами устройства , элемент проверки, элемент ИЛИ и элемент выдержки времени, выход которого служит выходом устройства, отличающеес  тем, что, с целью упрощени  конструкции путем фиксации отклонени  сигнала рассогласовани  входных сумматоров от нул  за пределы установленного значени , в него введены блок избирательной индикации, элемент ИЛИ и элемент ВЫПРЯМИТЕЛЬ-КОМПАРАТОР приi чем входы блока избирательной индикации и обоих элементов ИЛИ присоэ (Л динены к выходам входных сумматоров, к выходам элементов ИЛИ присоединены входы элемента ВЫПРЯМИТЕЛЬКОМПАРАТОР , к выходу которого присоединен вход элемента выдержки времени.

Description

00

to

ел Изобретение относ ггс  к эпектротекнике и прецнааначено дл  контрол  исправности узлов, блоков моцулей, кассет и цепей репейной защиты, вЫпопненных на активных попупровоцниковых элементах, т.е. с применением транзисторов, усипитепей, логических схем в микроскемном исполнении и т. ц. Известно устройство цп  контрол  исправности блока релейной защиты, содержащее блок управпени , включенный на вхоце блока релейной защиты, выхощюй блок И, блок пам ти и блок Н причем блок пам ти и блок НЕ чены параллельно межцу контролируем мым блоком релейной защиты и выкоп; шлм блоком И, а цополнительный вьг: КОД поцсоецинен к блоку управлени : Недостатком известного устройства дл  контрол   вл етс  то, что при его применении увеличиваетс  Ьрем  действи  заишты, что весьма нежелательно в дифференциальных и дифференциальнофазных зашитак таких ответственных элементов энергетической системы, как трансформаторы, генераторы, блоки генератор-трансформатор и т.д. Известно также устройство дл  тестовой проверки релейной токовой заг11шты содержйщее двустабильный триггерный эпеемент. его релеповторитель, блок фор мировагта  тестовых сигналов, блок регистрации с сгналов, блок сравнени  сигналов к блок задернжи,- Блок формировани  тестовых сигналов питаетс  переменным током, и воздействует на блок провер емой защиты. При запуске устройства пусковой триггерньтй элемен и его повторитель запускают блок формировани  тестовых сигналов, воздействуют на изменение тopмotзнoй характеристики блока защиты, блокируют его выходные органы и запускают блок зацержки , который воздействует на первы Ехоа блока сравнени  сигналов. На второй вкод этого блока поступает от провер емого блока защиты сигнал через регистрации сигналов. В случае несовпа цеки  сигналов от блока задержки и от канала контрол  провер емой защиты или от канала отключени  ее {неисправность блока защиты) на выходе блока сравнени  сш-налов с выдержкой времени срабатывает двустабильный триггерный элемент, который возвращает njrcковой элемент и блокирует провер емую защиту. В cnjiiae исправности провер е мого блока осуществл етс  только возв пускового элемента 2j . 132 К недостаткам этого устройства можно отнести, во-первых, то, что контроль исправности защиты с его помощью осуществл етс  периодически (обычно считаетс , что периодичность такого контрол  равна разу в одну - две неце и ), а не посто нно, и, во-вторых, то, что при таком контроле вы вл ютс  только те отказы элементов, которые привод т и; отказу контролируемого блока в целом. Периодический контроль исправности релейной защиты, осуществл емый данным устройством, не исключает возможности достаточно длительного в пределах одной - двух недель наличи  неиспраьности в цеп х реле. Если в течение этого времени произойдет внешнее или , внутреннее короткое замыкание, та защита может отказать в функционировании . Кроме того, как указывалось выше , устройство фиксирует отказы блоков в цепом, а не уход параметров элементов , вкод идак в ик состав. Таким образом , при постепенном ухудшении параметров элементов, что относительно часто случаетс  у современных полупроводниковых компонентов, этот факт будет зафиксирован только тогда, когда это ухудшение параметров достигнет уже таких опасных значений, что откажет блок в цепом. Описанные невестатки снижают э4 фективность контрол  исправности зашиты посредством описанного выше устройства дл  тестовой проверки и тре6yTOt дополнительных мер, повышающих эту эс})фективность. Известен также индикатор отказов репейной защиты, содержащей элементы НЕ, входы которых служат входами инйикатора отказов и соединены с KOHI рольшзгми точками контролируемого устройстзза защиты, элементы И, входы которых, соединены с соответствуюихими выходами элементов НЕ и с соответствующими входами индикатора отказов , а также элемент задержки, вход которого соецинен с соответствующим входом индикатора отказов, а выход с входами соответствующих элементов И, причем выходы элементов И  влг ютс  выходами индикатора отказов sj . Недостатком этого индикатора отказов  вл етс  то, что он фиксирует только отказы вход щих в логическую часть защиты блоков, а не уход параметров элементов, вход щик в состав блоков, и, спедовательно, во-первых, не npinroцен дл  контрол  исправности измерительной части (котора  в современных полупровоцниковых комплектах зашиты составл ет весьма существенную часть) И, к тому же, не контролирует постепен кого ухоца параметров элементов , если этот ухоц еше не привел к отказу блока. Известен также узел контрол  испра ности съемных кассет зашиты, прецнаэначенный дл  контрол  исщ ввности таких кассет зашиты, сигналы на контрол ных точках которых  вл ютс  в режиме дежурства защиты неизменными по величине напр жени ми посто нного токй , входы которого присоединены к конт ропьным точкам защиты, содержащий элемент выдержки времени, выход которого служит выходом узла контрол , входные, сумматоры, выпр мители, компараторы , элементы индикации и элеме ты настройки по числу контролируемых кассет, а также элемент ИЛИ и эпе- мент проверки, причем основные вхоцй входных сумматоров служат входами узла контрол , к дополнительным входа входных сумматоров присоединены выходы соответствующих элементов настр ки и элемента проверки, выходы вхоцных сумматоров через последовательно включенные выпр$шители, компараторы и элементы индикации присоеш1нены к входам элемента ИЛИ, к выходу которого присоединен вход элемента выцержки времени, причем входные сумма торы и соответствующие им элементы настройки расположены Hia контактируемых кассетах 43Недостатками  вл етс  довольно ЫзГсока  сложность, котора  приводит к высокой стоимости, относительно бол шие габариты и сравнительно часта  повреждаемость самого узла контрол  исправности. Сложность этого узла контрол  сужает область его применени  устройство невыгодно использовать дл  контрол  исправности достаточно простых кассет, так как его частые по отнош& юоо к контролируемой кассете повреж цени  будут снижать эффективность контрол  и потребуют довольно частого вмещательства обслуживающего персонала дл  восстановлени  исправности. Расширить область применени этог устройства (сделать выгодным его применение не только дл  контрол  исправности сложных кассет, но, также и дл  более простых), повысить его надежность, снизить стоимость и габариты можно путем упрощени  его конструкции при сохранении основных рабочих функций. Цель изобретени  - упрощение конст рукшш путем фиксации отклонени  сигнала рассогласовани  входных сумматоров от нул  за прецепь установленного значени . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  контрол  исправности релейной защиты содержащее входные сук1маторы, входы которых служат входами устройства, элемент проверки , элемент ИЛИ и элемент выдерн ки времени, выход которого служит выхоцом устройства, введены блок избирательной иноикации, элемент ИЛИ и эпемент ВЫПРЯЛШТЕЛЬ-КОМПАРАТОР, причем вхоцы блока избирательной индикации и обоих элементов ИЛИ присое динены -к выходам входных сумматоров, к выходам элементов ИЛИ присоединены вхоцы элемента ВЫПРЯМИТЕЛЫ КОМПАРАТОР, к выходу которого присоецинен вход элемента выдержки времени . На чертеже изображена структурнопринципиальна  схема предлагаемого устройства. Устройство содержит входные сумматоры 1-3, 4iicno которых равно чиспу контролируемых кассет основного уст ройства защиты, предназначенные дл  суммировани  входных сигналов устройства . Основные вхоцы сумматоров 1-3 присоещ нены к контрольным точкам соответствующих контролируемых кассет. Входные сумматоры выпопнены так, что их входы через балластные резисторы 4 присоецинены к инвертирующему входу усигштеп  5 в микросхемном исполнении у выход которого  вл етс  выходом входного сук-гматора 1. Резистор 6 обратной св зи, включенный между выходом уси- питеп  5 и его инвертирующим входом, предназначен дл  ограничени  коэффициси та усилени  усилитеп  5, а резистор 7, включенный межцу неинвертирующим входом усилител  5 и нулевым прово- дом, предназначен дп  компенсации дрейфа нул  уситетеп  5. Резистор 8, включенный межцу зажимами источника питани  совместно с баппастным резистором 9, вкшоченным межцу цвижком р©-зистора 8 и неинвертируюил1м входом усит1теп  5, предназначены цп  балансировки усилитеп  5 на нупь. Вхоцные сумматоры 2 и 3 вьтопн&ны аналогично входному сумматору 1. Выхоцы вхоцных сумматоров 1-3 присоецинены к входам блока Ю избирательной инаикашш, предназначенного цл  инаикации поврежденной кассеты. Каждый из входов блока 10 избирательной индикации соединен с двухлоп р ным стабилитроном 11 через кнопку 12 предназначенную дл  подключени  соот ветствующего вхоца блока 10 к стаб№питрону 11, который предназначен дл  запирани  сигнала меньше его порогового значени  стабипизашш. Цепочки из послецоватепьно соеоиненной кнопки и балластного резистора 13 и 14, включенные между зажимами источника гоггани  и стабилитроном 11, предназна чены цл  проверки исправности блока 1О Резистор 15, включенный между вторым выводом стабилитрона 11 и нулевым проводом предназначен дл  выделени  сигналов, превышающих порог стабйлИзашш стабилитрона 11. Балластный pe3HCTqp 16, присоединенный однш выводом к стабилитрону 11, предназначен совместно с емкост ми 17 и 18 дл  сглаживани  сигналов положительной и отрицательной пол рности, раздел &мых по знаку диодами 19 и 2О, включенными между вторым выводом резисто ра 16 и основными выводами емкостей и 18 соответственно. Вторые выводы емкостей 17 к 18 соединены с нулевым проводом. К основным выводам емкостей 17 и 18 присоединены соответстве но базы транзисторов 21 и 22, npeib назначешгых дл  работы в ключевом ре жиме. Цепочки из последовательно вкпк ченного светодиода и балластного резистора 23 и 24, включенные между коллекторами транзисторов 21 и 22 и зажимами источника питани , предназна чень дл  сигнализации срабатывани  блока 10. К выходам входных сумматоров попк чены входы элементов ИЛИ 25 и 26, предназначенных дл  выделени  боггьших из поступающих на их входы сигналов. Входы элемента 25 диоды 27, предназначенные дл  разделени  сигна«. лов по знаку, присоединены к основному выводу резистора 28, второй вывод которого присоединен к нулевому проводу . Резистор 28 предназначен дл  выделени  на нем большего из поступающих на входы элемента 25 сигналов отрицательной пол рности, его основной ВЫВОД  вл етс  выходом элемента ИЛИ 2 Вхоцы элемента 26 через, диоцы 5В, прецназначенные дл  разцелени  сигналов по знаку, присоединены -к основному выводу резис1ора 30, второй вывод которого присоединен к нулевому проводу . Резистор 30 предназначен дл  выдеиени  на нем большего из поступающих на вкоаь элемента 26 сигналов положительной пол рности, его основной вывоц  вп етс  выхоцом элемента ИЛИ 26 Выходы элементов 25 и 26 присоеЕщнены ко входам элемента 31 ВЫПРЯМИТЕЛЬ-КОМПАРАТОР , предназначенного цл  выпр мпеки . поступаюишх на его входы сигналов и сравнении полученного сигнала с порогом срабатывани . Каждый Из входов элемента 31 соединен с нулевым проЬоцом через целит пн 32 и 33 соответственно, состо щие из двух последовательно включенных резисторов и працназначенные дл  обеспечени  нормального режима работы усилител  34 (в микросхемном исполнении ). Средн   точка целител  32 присоединена к инвертирующему, а средн   точка делител  33 - к некнвертирующему входу усилител  34. Между неинвфгируюгдим вхоцом 7/силитеп  34 и отрицательным зажимом источника питани  включен резистор 35, npetb назначенный дл  создани  порога срабатывани  компаратора, в качестве которого используетс  усилитель 3 4. Выход усилител  34 присоединен к нуле« вому проводу через цепочку из последовательно включеннето балластного резиоTqpa 36 и диода 37, предназначенных дп  шуйтировани  отрицательного сигнем ла, снимаемого с выхода усилител  34. Параллельно диоду 37 подключена емксажь 38, котора  совместно с резисто ром 36 предназначена дл  сглаживани  сигнала положительной пол рности, снима&лаго с анода 37. Обща  точка резистора 36, Емода 37 и емкости 38 соединена с базой TpaHSHCTqpa 39, предназначенного дп  работы в режиме эмйттернсчго повторител . Между ssviHTTepoM транэдстора 39 и нулевым проводом включена цепочка 40 из послецоватеньно включенных балластного резистора и светодиода, предназначенна  дл  сз гнализашш срабатывани  элемента 31. Параллельно цепочке 40 включена обмотка реле с герметизированными контактами 41, предназначенного дл  электрического разцепени  цепей. Контакты реле 41  вл ютс  выходом элемента Q1. 71 Выход элемента 31 соецинен с вкоцом элемента 42 выдержки времени, в качестве которого может быть применен любой станцартный элемент выдержки времени, например любое из имеюидахс  реле времени пор цка 1215 с. Элемент 42 предназначен дл  создани  выдержки времени в цепи выходаого сигнала устройства, его выкод  вл етс  выходом устройства. Элемент 43 проверки прецставл ющи собой электрическую кнопку, один зажим которой соединен с зажимом источника питани , а второй  вл етс  выходом блока 43, предназначен д   проверки иоправности самого устройства дл  конт рол  исправности релейной защиты. Выход элемента 43 проверки присо&динен к вспомогательным входам элеме тов 1-3, каждый из которык через ц&почки из последовательно включенных дирдов и балластных резисторов 44, предназначенных дл  разделени  сигналов , присоединен к инвертирующим входам соответствующих усилителей 5. Устройство работает следующим образом . Сигналы на контрольных точках контролируемых кассет в режиме д&журства зашиты  вл ютс  неизменными по величине, посто нными напр жени ми При настройке устройства они уравновещиваютс  сигналом, снимаемым с резистора 8, таким образом, что напр  жени  на выходах усилителей 5 станонов тс  равными нулю. После этого устройство дл  контрол  исправности релей ной зашиты готово к работе. В режиме работы контролируемой зао иты при исправных и правильно наст роенных контролируемых кассетах нап р же«ие на выходах всех сумматоров 1 3 остаютс  бтшзкими к нулю. Блок 10 отаепен от остальной схемы кнопками И не действует, транзисторы 21 и 22 зак/рилпл светодиоды 23 и 24 не свет тс . I Поскопьку отсутствует напр жение на выходах входных сумматоров 1-3, не  оступает сигнал и на входы эл&мента 31 ВЫПРЯМИТЕЛЬ-КОМПАРАТ Рабоча  точка усилител  34 при этом смешена током, протекающим через реаистор 35 таким образом, что на выходе усипител  34 имеетс  отрица|Твщ ное напр жение, которое шунтирует :с  цепочкой из резисторов 36 и циог да 37 и дальше не поступает. Транзио тор 39 закрыт, реле 41 находитс  в несработавшем состо нии, светодиоц 40 не светитс . Поскольку це сработало реле 41, не запускаетс  элемент 42 выдержки времени и нет сигнала на его выходе. За счет температурных и других допустимых изменений параметров элементов , как контролируемой схемы, так   устройства контрол  в режиме дежурств ва контролируемой зашиты на выходах входных сумматоров могут по вл тьс  небольшие по величине напр жени . Эти напр жени  через элементы ИЛИ 25 и 26 поступают на входы элемента 31 ВЫПРЯМИТЕЛЬ-КОМПАРАТОР , но не привод т к его срабатыванию, так как порог срабатывани  этого элемента выбран с запасом больше таких напр жений разбаланса. Пр1 поврежцекки контролируемой кассеты, при котором существенно измен етс  напр жение на контролируемой точке или нескотпзких точках, раэбалаис1фуетс  усилитель 5 входного сумматора, поврежденной кассеты и на его выходе по вл етс  напр жение. Если это напр жение имеет попожитепьную поп5фность, оно через блок 26 поступает на правый вход блока 31 и стремитс  перевести усилитель 34 в сработавшее состо ние, т.е. вызвать на его выходе положительный сигнал. Сигнал , поступающий на неинвертирующий вход усилител  34 через резистор 35 преп тствует переходу усилител  34 в сработавшее cocTOHmie. Если поступивший на вход блока 31 сигнал рассогласовани  входного сумматора 1,2 или 3 превышает по величине порог срабатывани  кокшаратора 34, то компаратор срабатывает и на выходе усилител  34 по вл етс  сигнал положительной пол рности . Этот сигнал сглаживаетс  цепочкой , состо щей из резистора 36 и ем кости 38 и поступает нп базу транзистора 39, который открываетс , в результате чего срабатывает репе 41 и начинает светитьс  светодиоц 40. Контакты реле 41, замыка сь, запускают элемент 42 времени, который по проиошествии 12-15 с выдает на щит управлени  сигнал Неисправность цепей зашиты . При необходимости контролируема  aauatTa может этим же сигналом выводитьс  из действи . Есгш напр жение разбаланса на выходе усилител  5 икеот отрицатепыгую

пол рность, оно поступает на левый вхоц элемента 31 через элемент 25, При этом поступившее нй инвертирующий вхоц усилител  34 напр жение отрицательной пол рности стремитс  перевеоти усигаггепь 34 в сработавшее состо ние , т. е. вызвать на его выходе напр жение положительной пол рности. В результате устройство действует так, как было описано выше.

После того как на щите управлени  по вл етс  сигнал Неисправность ц&пей зашиты, бригада обслуживающего персонала,- должна вы вить поврежцетную кассету и заменить ее на исправную. Дл  этого необтеоцимо подойти не реле и убедитьс  в том, что светитс  св&тодиоц 4О, т.е. устройство контрол  цействителъно сработало. После этого спевдет поочередно нажимать кнопки 12 в блоке 10 избирательной индикации, принадлежащие всем кс«тролируемым кассетам. При нажатии кнопки, соответствующей повредившейс  кассете, начи-нает светитьс  один из светодиодов 23и 24. При таких повреждени х контролируемой кассеты, когда разбаланс на выходе усилител  5 представл ет собой напр жение переменного тока, светитьс  будут оба свето диод а 23 и 24.

Вы вленна  таким образом неисправна  кассета замен етс  на исправную. . Предлагаемое устройство дл  контрол  релейной защиты ие предназначено дл  локализации неисправности внутри сменной кассеты, .но некоторую информаШ1Ю , KOTqpaa может быть в дальнейшем использована дл  вы влени  конкрео ного поврежденного элемента, оно дает. Есгш, нштример, светитс  светодиод 23, то либо прс«аошло опасное уменьшение отрицательного потенциала на одной из нескольких контрольных точках контролируемой кассеты, либо опасно увеггИчилс  положительный потенциал. Если, напри мер, в кассете имеетс  три контролиру&мые точки с потенциалом 15 В (пр&дельное напр жение источника питани ) и одна тс«ка с потенциалом О В, то  сно, что увеличилс  потенциал точки, напр жение на которой нормально равн лось нулю.

Аналогичную информацию можно получить при загорании светодиода 24.

Если свет тс  оба светодиода, то . это озна:чает, что имеетс  разбаланс в виде переменного напр жени ,. К такому разбалансу может, например, в

некоторых случа х привести нарушение цепей частотной коррекции усилителей в ми1фосхемном исполнении контролируе мого устройства защиты, в результате чего усилители начинают самовозбуждат с .

Дл  проверки исправности предлагавмого устройства дл  контрол  релейной защиты следует нажать кнопку 43, в результате чего должен загоретьс  св&тодиод 4О.

После этого, не отпуска  кнопки 43 следует поочередно нажать кнопки 12 всех контролируемых кассет. При нажатии каждой кнопки 12 должен загоратьс  светодиод 23.

Дл  проверки исправности светодиодов 23 и 24 и св занных с цими цепей используютс  кнопки 13 и 14. При нажатии кнопки 13Цолжен загоретьс  светодиоц 23, при нажатии кнопки 14 светодиод 24.

Таким образом, предлагаемое уст. ройство дл  контрол  релейной защиты позвол ет своевременно вы вл ть и устран ть возникшие в контролируемых кассетах неисэтравности, в том числе недопустимо большие изменени  параметров элга ентов, которые привод т fK существенному изменению напр жений на контактируемых точках, т.е. вьто№н ет те же функшш, что и известное.

В то же врем  по сравнению с иэ« вестным прещшгаемое устройство дл  кга троп  релейной защиты  вл етс  более простым дешевым, имеет меньши габариты и более высокую надежность. Все эти преимущества получены эа счет упрощени  конструкции устройства контрол . По этой же причине предлагаемое устройство может иметь бопее широкую по сравнению с базовым устройстве область применени .

В известном устройстве дл  контрол  исправности п ти кассет зашиты вв&дено 28 дополнительных блоков, то дл  контрол  тех же кассет при помощи предлагаемого устройства контрол  потребуетс  всегоИ блоков (п ть входных сумматоров, один блок избирательной индикации, два элемента ИЛИ элемент ВЫПРЯМИТЕЛЬ-КОМПАРАТОР, элемент выдержки времени и элемент проверки). При этом примерно в два раза уменьшитс  стоимость и габариты. Повыситс  и надежность, так как примерно в два раза реже будет выходить

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ΚΟΗΤΡΟι ЛЯ ИСПРАВНОСТИ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ, содержащее входные сумматоры, входы которых служат входами устройства, элемент проверки, элемент ИЛИ и элемент выдержки времени, выход которого служит выходом устройства, отличающееся тем, что, с цепью упрощения конструкции путем фиксации отклонения сигнала рассогласования входных сумматоров от нуля за пределы установленного значения, в него введены блок избирательной индикации, элемент ИЛИ и элемент ВЫПРЯМИТЕЛЬ-КОМПАРАТОР, причем входы блока избирательной индикации и обоих элементов ИЛИ присоединены к выходам входных сумматоров, к выходам элементов ИЛИ присоединены входы элемента ВЫПРЯМИТЕЛЬКОМПАРАТОР, к выходу которого присоединен вход элемента выдержки Бремени.

   Л