SU1654895A1 - Устройство дл контрол исправности релейной защиты - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и предназначено дл  контрол  исправности узлов, блоков, модулей, плат и цепей релейной защиты, выполненных на полупроводниковых элементах, т. е с применением транзисторов, усилителей, логических схем в микросхемном исполнении и т. д., сигналы на контрольных точках которых в режиме дежурства защиты представл ют собой неизменные по величине напр жени  посто нного тока, но могут иметь одно, два или больше устойчивых состо ний в зависимости от предшествующего режима работы контролируемой защиты. Целью изобретени   вл етс  увеличение надежности и полноты проверки исправности путем ее распространени  на элементы с двум  и более устойчивыми состо ни ми в режиме дежурства. При проверке автоматики или защиты каждому из входных сигналов устройства присваиваютс  знак и масштаб и эти сигналы суммируютс . Полученный сигнал оценки состо ни  контролируемой схемы сравниваетс  с нормальными значени ми, и формируютс  сигналы разности, пропорциональные разности сигналов оценки состо ни  и каждого из нормальных значений. Выходной сигнал чстройства формируетс  в том слхчае, если каждый из сигналов разности превышает величину допустимой ошибки. 1 з. п ф-лы, 1 ил (/)

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и предназначено дл  контрол  исправности узлов, блоков, модулей, плат и цепей релейной защиты, выполненных на полупроводниковых элементах, т. е. с применением транзисторов, усилителей, логических схем в микросхемном исполнении и т. д., сигналы на контрольных точках которых в режиме дежурства защиты представл ют собой неизменные по величине напр жени  посто нного тока.

Цель изобретени  - увеличение надежности и полноты проверки исправности путем ее распространени  на элементы с двум  и более устойчивыми состо ни ми в режиме дежурства

На чертеже приведена счема устройства контрол .

Устройство содержит входной сумматор 1, основные входы которого служат входами устройства и соединены с контрольными точками защиты. Входной сумматор 1 предназначен дл  суммировани  поступающих на него сигналов с учетом присвоенных каждому из них весовых коэффициентов.

Вход блока 2 вы влени  разностей, предназначенного дл  формировани  сигналов , пропорциональных разности поступающего на него сигнала и соответствующих опорных величин, соединен с выходом входного сумматора 1. Входы блоков 3-5 выпр митель-компаратор , предназначенных

О О1

Јь

00 СО

сл

дл  формировани  единичных выходных сигналов при превышении величинами соответствующих входных сигналов порогового значени , соединены с соответствующими выходами блока 2 вы влени  разностей. Количество блоков выпр митель-компаратор равно числу устойчивых состо ний, в которых может находитьс  контролируемый модуль защиты в режиме ее дежурства.

Входы элемента И 6 соединены с выходами соответствующих блоков выпр митель-компаратор . Элемент И 6 предназначен дл  выполнени  соответствующей логической операции.

Вход элемента 7 индикации, предназначенного дл  инДикации поступающего на него сигнала, соединен с выходом элемента И 6.

Перечисленные элементы и блоки относ тс  к одной контролируемой плате (одному сменному модулю) защиты. Их желательно располагать непосредственно на контролируемой плате защиты. Остальные элементы предлагаемого устройства  вл ютс  общими дл  всего контролируемого устройства защиты.

Входы элемента ИЛИ 8, предназначенного дл  выполнени  логической операции ИЛИ, соединены с выходами соответствующих элементов И 6. Вход элемента 9 выдержки времени, предназначенного дл  задержки поступающего на него сигнала на врем , равное, например, 10-15 с, соединен с выходом элемента ИЛИ 8. Выход элемента 9 служит выходом сигнала о неисправности контролируемой защиты.

Выход элемента 10 проверки, предназначенного дл  проверки исправности предлагаемого устройства, соединен с дополнительным входом входного сумматора 1.

Входной сумматор 1 выполнен аналогично такому же блоку в прототипе и содержит усилитель 11 в микросхемном исполнении , инвертирующий вход которого через резисторы 12 соединен с основными входами 13 входного сумматора. Резистор 14 служит дл  отрицательной обратной св зи, резисторы 15 и 16 - дл  настройки усилител  11 на нуль в исходном режиме. Резистор 17, включенный через переключатель 18 между инвертирующим входом усилител  11 и зажимом источника питани , предназначен дл  грубой компенсации входных сигналов сумматора 11.

Резистор 19, включенный между инвертирующим входом усилител  11 и дополнительным входом 20 входного сумматора 1, предназначен дл  проверки исправности предлагаемого устройства.

Блок 2 вы влени  разностей может быть выполнен по различным принципиальным схемам. Например, блок 2 вы влени  разностей содержит переключатели 21 и 22, переключающие контакты которых соответственно через потенциометры 23 и 24 соединены с входом блока 2. Количество переключателей и потенциометров - на один меньше числа устойчивых состо ний контролируемой схемы в режиме дежурства защиты. Оставша с  пара контактов каждого переключател  соединена соответственно с положительным и отрицательным зажимами источника питани . Вход блока 2 соединен с его выходом 25, а остальными выходами служат движки потенциометров 23 и 24. Блок 3 выпр митель-компаратор содер0 жит усилитель 26 в микросхемном исполнении , входы которого через диоды 27 и 28 соединены с входом блока 3. Резисторы 29 и 30, включенные между входами усилител  26 и разноименными зажима5 ми источника питани , предназначены дл  создани  порога срабатывани  компаратора, а резисторы 31 и 32, включенные между входами усилител  26 и общим проводом - дл  обеспечени  нормальной работы компаратора . Балластный резистор 33 и диод

0 34 предназначены дл  шунтировани  цепи сигнала отрицательной пол рности на выходе блока 3.

Блоки 4 и 5 выполнены аналогично блоку 3.

Элемент И 6 может быть выполнен по

5 любой стандартной схеме, например, содержит два элемента И-НЕ 35 и 36. Входы элемента И-НЕ 35 служат входами элемента И 6. Объединенные входы элемента И-НЕ 36 соединены с выходом элемента И-НЕ

д 35, а выход элемента И-НЕ 36 служит выходом элемента И 6.

Элемент 7 индикации содержит включенную между его входом и общим проводом цепь из последовательно соединенных балластного резистора 37 и светодиода 38,

д предназначенного дл  индикации наличи  сигнала на входе элемента 7.

Элемент ИЛИ 8 может быть выполнен по любой стандартной схеме, например, между его входами и выходом включены диоды 39, а между выходом и общим про0 водом - балластный резистор 40.

Элемент 9 выдержки времени может быть выполнен по любой стандартной схеме реле времени (электромеханического или электронного) с задержкой поступающего на него сигнала на врем , равное, напри5 мер, 10-15 с.

Элемент 10 проверки содержит электрическую кнопку 41, один вывод которой соединен с зажимом источника питани , а другой служит выходом элемента 10.

0 Устройство работает следующим образом. Вначале производитс  настройка данного устройства. Дл  этого имитируетс  режим дежурства контролируемой защиты. Это может быть выполнено как на самой контролируемой защите (при этом целесообраз5 но разомкнуть ее выходные цепи, чтобы она не подействовала на отключение) либо на одной лишь контролируемой плате защиты, если это возможно. Если оба эти

варианта трудно осуществить, можно просто подвести к входам предлагаемого устройства напр жени , равные по величине соответствующим сигналам на контрольных точках защиты в режиме ее дежурства.

При этом вначале имитируетс  первый из устойчивых режимов исправной защиты в режиме дежурства. Величина сопротивлени  резистора 17 и положение переключател  18 при этом подбираютс  с таким расчетом , чтобы выходной сигнал усилител  11 был близок к нулю. Более точна  регулировка на нуль выходного сигнала усилител  11 выполн етс  с помощью перемещени  движка резистора 16. После того, как эта настройка закончена, имитируют второй устойчивый режим исправной защиты в режиме дежурства. Поскольку сигналы на контрольных точках защиты при этом измен ютс , на выходе усилител  11 в общем случае по вл етс  сигнал. Переключа  переключатель 21 и перемещени  движок потенциометра 23, добиваютс  того, чтобы на движке потенциометра 23 в этом режиме напр жение было близко к нулю.

Точно так же поступают и в третьем устойчивом режиме, но регулировка обеспечиваетс  переключателем 22 и движком потенциометра 24.

Если устойчивых положений у блоков и цепей защиты всего два, то движок одного из потенциометров 23, 24 следует переместить в крайнее положение, электрически соединив его таким образом с входом элемента 2. После этого устройство готово к работе.

Поскольку входные сигналы устройства в режиме дежурства исправной защиты представл ют собой неизменные по величине напр жени  посто нного тока, то в каком бы из допустимых устойчивых состо ний ни на- ходилась контролируема  плата (модуль) защиты, сигнал .на одном из выходов блока 2 близок к нулю. Небольшие отклонени  этого сигнала от нул , вызванные изменением напр жени , поступающего от источника питани , температуры, неопасным разрегулированием контролируемой защиты и тому подобными причинами, не превосход т порога срабатывани  компараторов 3-5.

Блоки выпр митель-компаратор 3-5 удерживаютс  в несработавшем состо нии посредством сигналов, поступающих через резисторы 29 и 30. При отсутствии входных сигналов (или если входные сигналы блоков 3-5 не превосход т их порога срабатывани ) поступающие с резисторов 29 и 30 сигналы удерживают усилитель 26 в насыщенном состо нии с наличием на его выходе сигнала отрицательной пол рности. Этот сигнал шунтируетс  диодом 34 и на выход блока 3 не поступает.

Если на вход блока 3 (или аналогичных блоков 4, 5) поступает сигнал, величина которого превышает порог срабатыва0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

ни  блока, то через соответствующий диод 27 (если входной сигнал положительный ) или 28 (если входной сигнал отрицательный ) этот сигнал поступает на соответствующий вход усилител  26 и переводит его в насыщенное состо ние с наличием на выходе усилител  26 сигнала положительной пол рности. Диод 34 при этом закрываетс  и сигнал с выхода усилител  26 поступает на выход блока 3.

В результате, в режиме дежурства исправной защиты один из компараторов 3-5 находитс  в несработавшем состо нии, сигнал на его выходе отсутствует. На выходах других компараторов, на входах которых при этом присутствуют достаточные дл  срабатывани  сигналы, по вл ютс  единичные выходные сигналы (логическа  «1). На одном из входов элемента И 6 сигнал отсутствует (т. е. сигнал равен логическому «О), значит, отсутствует и сигнал на выходе элемента И 6, элементов ИЛИ 8 и выдержки времени 9. Не светитс  и све- тодиод 38 в элементе 7 индикации.

При повреждении контролируемой платы, модул  релейной защиты напр жени  на контрольных точках измен ютс , равенство сбалансированных ранее сигналов нарушаетс  и на всех выходах блока 2 вы влени  разностей по вл ютс  сигналы. Если величина их достаточна дл  срабатывани  блоков 3-5 выпр митель-компаратор, все эти блоки срабатывают и на их выходах по вл ютс  единичные положительные сигналы (логические «1). По вл ютс  сигналы на выходе элемента И 6, элемента ИЛИ 8. Начинает светитьс  светодиод 7, сигнализиру  поврежденную плату защиты. Через 10-15 с по вл етс  сигнал на выходе элемента 9 выдержки времени и на щит управлени  выдаетс  сигнал «Неисправность цепей защиты . При необходимости контролируема  защита может этим же сигналом выводитьс  из действи .

После того, как на щите управлени  по вл етс  сигнал «Неисправность цепей защиты , бригада обслуживающего персонала должна вы вить поврежденную плату (сменный модуль защиты) и заменить ее на исправную . Поврежденна  плата легко вы вл етс  по свет щемус  светодиоду 38.

При коротком замыкании в силовой электрической сети, неподалеку от места установки контролируемой защиты, или другом переходном процессе сигналы на контрольных точках защиты могут кратковременно изменитьс . При этом могут сработать все три блока 3-5 выпр митель- компаратор. По в тс  сигналы на выходе элементов И 6, ИЛИ 8, но элемент 9 имеет выдержку времени 10-15 с, отстроенную от времени переходных процессов, и выдачи на щит управлени  сигнала о неисправности защиты не произойдет.

Дл  проверки исправности предлагаемого устройства следует нажать кнопку 41 в элементе 10 проверки. При этом баланс сигналов нарушаетс , по вл ютс  сигналы рассогласовани  на всех, выходах блока 2 вы влени  разностей, срабатывают блоки 3-5, по вл етс  сигнал на выходе элемента И 6 и начинают светитьс  светодиоды на всех контролируемых кассетах. Через 10- 15 с на щите управлени  должен загоретьс  сигнал «Неисправность цепей защиты.

Таким образом, предлагаемое устройство способно контролировать исправность не только таких узлов, блоков и модулей, которые в режиме дежурства исправной защиты наход тс  в одном фиксированном состо нии, но и таких, которые могут в режиме дежурства находитьс  в двух и бо лее устойчивых состо ни х, т. е. содержащих двустабильные триггерные элементы и другие аналогичные им цепи «с пам тью. В св зи с этим применение этого устройства позволит охватить контролем допол нительные блоки и узлы и повысить полноту проверки исправности. Величина получаемого при этом технического эффекта зависит от того, какую часть в контролируемом модуле, плате занимают элементы, способные в режиме дежурства находитьс  в двух и более устойчивых состо ни х. В некоторых случа х количество вы вл е- мых неисправностей увеличиваетс  в 2-3 и большее число раз.

Claims (2)

1. Устройство дл  контрол  исправности релейной защиты, содержащее входной

0

сумматор, основные входы которого предназначены дл  подключени  к выходам элементов контролируемой защиты, элемент проверки, блок выпр митель-компаратор, элемент ИЛИ, элемент выдержки времени, элемент индикации исправности релейной защиты , отличающеес  тем, что, с целью увеличени  надежности и полноты проверки исправности релейной защиты, путем ее распространени  на элементы с двум  и более устойчивыми состо ни ми в режиме дежурств, в него дополнительно введены блок вы влени  разностей сигналов, элемент И, п-1 блоков выпр митель-компаратор, где п - число устойчивых состо ний контролируемых

г элементов релейной защиты в режиме дежурства , при этом выход входного сумматора через блок вы влени  разностей сигналов соединен с входами блоков выпр митель-компаратор , выходы которых подключены к элементу И, к выходу которого при0 соединен элемент индикации исправности релейной защиты и последовательно соединенные элементы ИЛИ и элемент выдержки времени, а элемент проверки подключен к дополнительному входу входного сумматора.

2. Устройство по п. 1, отличающеес 

J тем, что блок вы влени  разностей сигналов выполнен в виде п-1 переключателей , при этом переключающий контакт каждого из переключателей через соответствующий потенциометр соединен с входом

Q и основным выходом этого блока, два других контакта каждого переключател  соединены соответственно с положительным и отрицательным полюсами питани , а движки потенциометров  вл ютс  дополнительными выходами блока.

К контрольнб/м точкам 13jf13#73ffJ

1/ЮГ +

-Unur 29 &Н Ж2 30 Unur

-НИН -Л м+

гЧИН

31 VTT7 J2

К другим К

JJ