SU1149224A1 - Устройство дл допускового контрол параметров релейных элементов переменного тока - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано-в устройствах допускового контрол  параметров релейных элементов переменного тока, примен емых, например в устройствах релейной защиты и автоматики энергосистем. Известно устройство допускового контрол  параметров релейных элемен тов, содержащее блок управлени , генератор линейно измен ющегос  нап жени , пороговые элементы и узел ин дикации Ci J. Наиболее близким к изобретению по технической су)цности  вл етс  устройство дл  допускового контрол  параметров релейных элементов, содержащее блок управлени , входом подключенньй к шине Пуск, а выходами соединенньй с управл ющими . входами генератора, линейно измен ющегос  напр жени , подключенного выходом к информационному входу ком мутатора, соединенного с входами и выходами клеммного блока дл  подклю чени  контролируемых релейных элеме тон, блок оценки годности, входами соединенньй с информационным выходом коммутатора и с выходами схем сравнени , входы которых соединены с источниками опорного напр жени  и с информационным входом коммутатора, причем выходы блока оценки годности соединены с входами блока управлени  и индикатора и с управл ющим входом коммутатора, вход установки в исходное положение которого соединен с шиной Сброс 2. Известные устройства предназначен дл  допускового контрол  напр жений (токов) срабатывани  и возврата релейных элементов посто нного тока и не .позвол ет осуществл ть допусковый контроль коэффициента возврата релей ных элементов. Как известно, коэффициент возврата  вл етс  параметром, численно равным отношенрво максимального значени  напр жени  на входе релейного элемента, при котором происходит его отпускание, к минимальному значению этого напр жени , при котором происходит срабатывание релейного элемента. Коэффициент возврата  вл етс  важным параметром релейных элементов посто нного и переменного токов, примен емых в качестве пусковых органов устройств релейной защиты и автоматики энергосистем . Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечени  допускового контрол  коэффициента возврата релейных элементов. Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройство. Содержащее блок управлени , первьм входом подключенньш к шине Пуск, а первым и вторым выходами соединенный с первым и вторым управл ющими входами генератора линейно измен ющегос  напр жени , выходом подключенного к информационному входу первой группы ключей коммутатора , информационные выходы которой соединены с входами клеммного блока дл  подключени  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 и третьим входами блока управлени  соответст венно , третьим, четвертым и п тым выходами - с входами индикатора, причем п тьй выход блока оценки годности подключен к управл ющему входу коммутатора, вход установки в исходное положение которого соединен с шиной Сброс, а второй вход блока оценки годности соединен с выходом первого блока сравнени , первым входом соединенного с выходом источника опорного напр жени , а вторым входом - с первым входом второго блока сравнени , дополнительно введены блок выделени  модул , блок запоминани  максимума, переключатель режимов и расширитель импульсов, входом соединенный с выходом второго блока сравнени , а выходом - с третьим входом блока оценки годности, блок выделени  модул  входом соединен с выходом генератора линейно измен ющегос  напр жени , а выходом с первым входом второго блока сравнени , вторым входом подкл1оче,нного к выходу переключател  режимов, первый вход которого соединен с вьпсодом. источника опорного напр жени , а второй вход - с выходом блока запоминани  максимума, первьм и вторым управл ющими входами подключенного соответственно к первому и второму ыходам блока управлени , вход становки в начальное положение оторого соединен с шиной Сброс

311492

и 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 управлени , генератор 2 линейно измен ющегос  напр жени  переменного тока, коммутатор 3, клеммный блок 4 дл  подключени - контролируемых релейных элементов, блок 5 оценки годности, индикатор 6, первый блок 7 сравнени , источник 8 опорного напр жени , второй блок 9 сравнени , блок 10 выделени  модул , блок 11 запоминаНИН максимума, переключатель 12 режимов работы и расширитель 13 импульсов .

Блок 1 управлени  состоит из Р5-триггера 14 фиксации команды Пуск и логических элементов И 15 и 16. Первый вход блока 1 соединен с 5-входом триггера 14, R-вход которого соединен с входом установки в начальное положение блока 1, второй вход блока 1 соединен с вторым входом элемента 16, третий вход - с вторым входом элемента 15, а первый и второй выходы - с выходами элементов 15 и 16..

Генератор 2 линейно измен ющегос 

напр жени  содержит интегратор, соетo  ий из конденсатора 17, операционного усилител  18, резисторов 19-22, реле 23 и 24, шины 25 источника питани , и управл емый источник сигнала переменного тока, состо щий из управл емого делител  напр жени , образеванного последовательным соединением резисторного оптрона 26 и резистора 27, задающего генератора 28 переменного тока и усилител  29 мощности. Первьй и второй управл ющие входы генератора 2 соединены с вьшодами обмоток реле 23 и 24, а его выход соединен с выходом усилител  29 мощности.

Коммутатор 3 состоит из счетчика 30 .импульсов, дешифратора 31, реле 32 и 33, индикатора 34 номера контролируемого релейного элемента и R5-триггера 35, Информационный вход первой группы ключей коммутатора 3 соединен с общей точкой первых контактов реле 32 и 33, вторые вьшоды этих контактов соединены с информационными выходами первой группы ключей коммутатора 3. Информационные входы второй группы ключей коммутатора 3 соединены с вьшодами второй группы контатов реле 32 и 33, а

(информационный выход - с общей точкой второй группы контактов реле 32 и 33. Управл ющий вход блока 3 соединен со счетньм входом счетчика 30, а вход установки в начальное положение блока 3-е установочньм.входом счетчика 30 и R-входом триггера 35,

Б клеммный блок 4 устанавливаютс  контролируемые релейные элементы. Входы блока 4 соедин ютс  с входами контролируемьгх релейных элементов, а выходы - с выходами этих элементов На фиг. 1 показан случай, когда релейные элементы выполнены в виде электромагнитных реле 36 и 37, В этом случае их входами  вл ютс  выводы обмоток, а выходами - выводы

их контактов.

Блок 5 оценки годности состоит из RS-триггеров 38-41, логических элементов НЕ 42-44, логических элементов И 45-48, логического элемента ИЛИ 49, элемента 50 временной задержки , согласующего элемента 51, содержащего логический элемент НЕ 42, резистор 52 и шину 53 источника питани , Первьй, второй и третий входы блока 5 соединены соответственно с входом элемента 42, первым входом элемента 45 и вхоДом элемента 43, Вход установки в исходное положение блока 5 соединен с первым входом элемен- а 49. Первый, второй, третий, четвертый и п тый выходы блока 5 соединены соответственно с выходами триггера 38, элемента. 48

триггеров 39-41. I

Блок 9 сравнени  состоит из

делител  54 напр жени  и компаратора 55, Первьй и второй входы блока 9 соединены соответственно с первым входом компаратора 55 и входом делител  54, выход блока 9 соединен с выходом компаратора.

Блок 10 модул  содержит соединенные последовательно датчик 56 сигнала и двухполупериодньй прецизионный вьшр митель, состо щий из операционных усилителей 57 и 58, резисторов 59-62 и полупроводниковых диодов 63 и 64, Вход блока 10 соединен с входом датчика 56, а выход - с выходом операционного усилител  57,

Блок 11 запоминани  состоит из операционных усилителей 65 и 66, накапливающего конденсатора 67, резисторов 68 и 69, полупроводникового диода 70 и реле 71 и 72. Вход блока 11 соединен с входом операционного усилител  65, а выход с выходом операционного усилител  66 Первый и второй управл ющие входы блока 11 соединены соответственно, выводами обмоток реле 71 и 72, Устройство может работать в двух режимах. В первом режиме переключатель 12 находитс  в положении, когда выход блока 11 запоминани  соедйн .етс  с вторым входом второго блока 9 сравнени . Во втором режиме второй вход второго блока сравнени  с помощью этого переключател  соедин етс  с выходом источника 8 опорного напр жени . В первом режиме осуществ л етс  допусковьй контроль напр жени  (тока) срабатывани  и коэффициента возврата релейных элементов, а во втором - допусковый контроль напр жений (токов) срабатьшани  и отпус кани  релейных элементов. Работа устройства в первом из режимов по сн етс  с помощью временных диаграмм (фиг. 2)показанных дл  случа , когда контролируемый релейньй элемент  вл етс  годным. Перед началом процесса контрол  путем подачи команды на шину Сброс триггеры 14, 35, 38-41 и счетчик 30 импульсов, наход щиес  в блоках 1, 3 и 5, устанавливаютс  в исходное состо ние, сигнал 1)4 на выходе элемента 48 равен единице, сигналы (J -15 выходах элементов 14 и 15 равны нулю поэтому реле 23 и 24 в схеме генератора 2 линейно измен ющегос  напр же ни  отпущены. Замыкающий контакт 24. реле 24 разомкнут, а через размыкающий контакт 23.1 реле 23 конденсато 17 зар жен до уровн  напр жени  на резисторе 21, поэтому напр жение U-jg на выходе операционного усилител  18 равно начальному значению UQ. При этом амплитуда выходного напр жени  dl на -выходе генератора 2 равна свре му начальному значению.Нулевые уровни напр жений и , U поступают также на обмотки реле 71 и 72 блока 11, поэтому их размыкающие контакты 71.1 и 72.. 1 наход тс  в замкнутом состо нии , что приводит к разр ду конденсатора 67 и установлению нулевого уровн  выходного напр жени  блока 11 Сигнал и на выходе первого блока 7 сравнени  равен нулю, а сигнал Ug на выходе второго блока сравнени  равен единице. Реле 32 блока 3 коммутации срабатывает и через его первьй контакт на обмотку первого контролируемого релейного элемента 36, наход щегос  в клеммном блоке 4, подано выходное напр жение генератора 2, а выход этого релейного элемента через второй контакт реле 32 соединен с первым входом блока 5 оценки годности. В момент времени t.,, когда подаетс  команда на шину Пуск, триггер 14 блока 1 переходит в единичное состо ние. При этом сигнал ( принимает единичное значение и реле 23 срабатывает, его контакт 23.1 размыкаетс  и напр жение на конденсаторе начинает увеличиватьс  за счет его зар да через резистор 19. Это приводит к увеличению амплитуды напр жени  (J на выходе блока 2, продолжающего поступать на вход релейного элемента 36. Напр жение на выходе датчика 56 измен етс  пропорционально напр жению U,,, Сигнал ( на выходе блока 10 равен двухполупериодно-выпр мленному значению выходного сигнала датчика 56. Посто нное значение напр жени  Ug на выходе блока 8 соответствует верхней границе пол  допуска напр жени  (тока) срабатьшани  контролируемых релейных элементов. Сигнал и, на выходе блока 11 нарастает ступенчато в соответствии с ростом максимальных значений полуволн выходного сигнала блока 10, Сигнал Uy на выходе блока 7 остаетс  равным нулю, пока выполн етс  условие U Ug . Сигнал Ug на выходе блока 9 принимает единичные значени  в интервалах времени, когда и., o6U , где d - коэффициент передачи делител  54 напр жени , величина которого устанавливаетс  равной граничному значению пол  допуска коэффициента возврата контролируемых релейных элементов, Сигнал и.,3 на выходе расширител  13 импульсов равен единичному значению, так как интервал времени между двум  соседними импульсами Ug меньше, чем врем  на которое расшир етс  импульс в блоке 13. Сигналы U jg 39 , 41 и Jo на выходах элементов 42, 38-41, 50 блока 5 так же, как и в момент времени i , остаютс  равными нулю, а сигнал на выходе элемента 48 этого же блока остаетс  равным единице. 7. 114 В момент времени i. контролируемы релейный элемент 36 срабатывает и сигнал на выходе элемента 42 принимает единичное значение, что приводит к по влению единичных значений С/зв ) t--;4 3 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 U-, на выходе блока 7 остаетс  равным нулю до конца цикла кбнтрол , так как дл  годного по напр жению (току) срабатывани  контролируемого реле соблюдаетс  условие , tJg в течение всего цикла контрол . При срабатывании реле 24 размьгеаетс  его контакт 24.2 и замыкаетс  контакт 24.1. С этого момента начинаетс  разр д конденсатора 17 через резистор 20, и напр жени  U , U начинают уменьшатьс . При срабатывании реле 72 его контакт 72.1 размыкаетс  и напр жение на конденсаторе 67 остаетс  равным значению (Ц), достигнутому в момент времени t . Дл  поддержани  напр жени  конденсатора на этом уровне в течение требуемого времени с необходимой точность операционный усилитель 66 должен обладать достаточно высоким уровнем входного сопротивлени . Напр жение и на выходе блока 11 равно напр же нию на конденсаторе 67. Напр жение на. втором входе компаратора 9 в isL раз меньше, чем напр жение ( U,)c в момент времени i происходит отпускание контролируемого релейного элемента 36 и сигнал ( принимает нулевое значение. При этом дл  релейного элемента, годного по величин коэффициента возврата, максимальное значение напр жени  U больше, чем напр жение Uj , поэтому сигнал (j остаетс  равным единичному значению В этом случае на выходе триггера 41 в момент времени -tj по вл етс  единичный уровень сигнала U. Это приводит к по влению сигналов нулевого уровн  и , поэтому геле 23 и 71 отпадают и напр жени  (jj « U,f. принимают начальные значени .. Одновременно сигнал U, подаетс  на вход счетчика 30 импульсов, на вход элемента 50 временной задержки по влени  сигнала и на табло 6 индикации Состо ние счетчика 30 измен етс  на соседнее и на втором выходе дешифратора 31 по вл етс  единичный сигнал что приводит к подключению к выходу блока 2 второго контролируемого релейного элемента. На табло 6 индикации указываетс  успешное завершение цикла контрол  первого релейного элемента 36. В момент времени t по истечении вьщержки времени элемента 50, запускаемого в момент tj , на выходе этого элемента по вл етс  единичный сигнал Uj(j , осуществл ющий возврат триггеров 38 и 41 в исходное состо ние . С этого момента начинаетс  цикл контрол  второго контролируемого релейного элемента. Процесс контрол  продолжаетс  дальше до завершени  проверки последнего релейного элемента 37. При этом триггер 35 устанавливаетс  в единичное состо ние и табло 6 указьгеает на завершение контрол  всех релейных элементов. Таким образом, в этом режиме контрол  граничное значение напр жени  (тока) отпускани  контролируемого релейного элемента заранее не известно , а определ етс  в процессе контрол  путем запоминани  уровн  напр жени  на выходе блока 11, соответствующего напр жению (току) срабатывани  этого релейного элемента, и делени  этого напр жени  с помощью делител  54 напр жени . При работе устройства во втором режиме, когда переключатель 12 соедин ет второй -вход блока 9 с выходом источника 8 опорного сигнала, временные диаграммы сигналов аналогичны рассмотренному случаю. Отличие заключаетс  в том, что сигнал Us4 на выходе делител  54  вл етс  посто нной во времени и заранее заданной величиной , соответствующей напр жению отпускани  контролируемых релейных элементов. При этом О до момента, пока максимальное значение сигнала U не становитс  больше уровн  сигнала , В случае, если очередной контролируемый релейный элемент не  вл етс  годным по напр жению (току) срабатывани  или по коэффициенту возврата, в соответствукнций момент времени происходит срабатывание триггера 39 или 40 и сигнал U принимает нулевое значение. При этом процесс контрол  останавливаетс , а на табло 6 индикации указываетс  вид неисправности . Номер неисправного релейного 91 элемента огфедел етс  по показанию индикатора 34 в блоке 3. Дл  продол жени  процесса контрол  далее необходимо последовательно подать коман ды на шины Сброс и Пуск. По предложенной структуре устройство может быть выполнено также тогда, когда и верхние и нижние границы полей допуска контролируемых параметров  вл ютс  конечными величинами. В этом случае устройство должно содержать по два блока сравнени  параметров срабатывани  и отпускани , два источника опорного наир жени , задакадих верхние и нижние границы пол  доггуска 10 напр жени  срабатьшани , и два делител  напр жени  внутри вторых блоков сравнени , задающих верхние и нижние границы пол  допуска коэффициента возврата (напр жени  отпускани ) релейного элемента. Предложенное устройство в отличие от известных обеспечивает автоматизацию процесса допускового контрол  коэффициента возврата :i напр жений срабатывани  и отпускани  релейных элементов переменного тока, что позвол ет получить экономический эффект за счет повьшени  производительности и достоверности их контрол , напри-;мер , в услови х их массового производства .

йГ Пуск

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОПУСКОВОГО КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ РЕЛЕЙНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, содержащее блок управления, первым входом подключенный к шине Пуск, а первым и вторым выходами соединенный с первым и вторым управляющими входами генератора 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, информационньм выходом соединенной с первым входом блока оценки годности, первым и вторым выходами соединенного с вторым и третьим входами блока управления соответственно, третьим, четвертым и пятьви выходами - с входами индикатора, причем пятый выход блока оценки годности подключен к управляющему входу коммутатора, вход установки в исходное положение которого соединен с шиной Сброс, а второй вход блока оценки годности соединен с выходом первого блока сравнения, первым входом соединенного с выходом источника опорного напряжения, а вторым входом - с первьв< входом второго блока сравнения, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения контроля коэффициента возврата, в него введены блок выделения модуля) блок запоминания максимума, переключатель режимов и расширитель импульсов, входом соединенный с выходом второго блока сравнения, а выходом - с третьим входом блока оценки годности, блок выделения модуля входом соединен с выходом генератора линейно ^_uz6frr изменяющегося напряжения, а выходом с первым входом второго блока сравнения, вторым входом, подключенного к .выходу переключателя режимов, первый вход которого соединен с выходом источника опорного напряжения, а второй вход - с выходом блока запоминания максимума, первым и вторым управляющими входами подключенного соответственно к первому и второму выходам блока управления, вход установки в начальное положение которого соединен с шиной Сброс и входом установки в начальное положение блока оценки годности.

   1 .114