Односистемное устройство для контроля исправности релейной защиты

 

1. ОДНОСИСТЕМНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ИСПРАВНОСТИ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ, сигналы на контрольных точках которой в режиме дежурства защиты имеют величину, существенно зависящую от нагрузки защищаемого объекта, напряжения или частоты сети, содержащее блок входных р1езисторов, преобразовательный элемент, элемент КОМПАРАТОР -ИВДИКАТОР, элемент проверки, элемент вьщержки времени, при этом входы блока входных резисторов служат входами устройства, выход элемента выдержки времени служит выходом устройства, вход элемента вьщержки времени через элемент КОМПАРАТОР-ИНДИКАТОР присоединен к выходу преобразовательного элeмeнтaj испытательный вхой преобразовательного элемента присоединен к выходу элемента проверки , отличающееся тем, что, с целью повышения аппаратной надежности устройства, снижения его стоимости и габаритов, в него введен блок обработки входных сигналов на контрольных точках разных фаз защиты , величины которых в режиме дежурства равны одна другой, включенньй между блоком входных резисторов и преобразовательным элементом. 2.Устройство по П.1, о т л и ч аю ш. е е с я тем, что, с целью его использования для контроля исправности узлов, блоков, модулей и кассет релейной защиты, сигналы на контрольных точках которых в режиме дежурства защиты являются напряжениями постоянного тока, блок обработки входных сигналов состоит из блока резисторов с раздельными входами и объединенным выходом и диодной сборки с раздельными входами и объединенным выходом, при этом входы блока резисторов и диодной сборки служат входами блока обработки входных сигна юв, a вьрсоды - выходами этого блока, в качестве преобразовательного элемента служит элемент сравнения. 3.Устройство по П.1 о т л и ч a ю щ е е с я тем, что, с целью его использования для контроля исправности узлов, блоков, модулей и кассет релейной защиты, сигналы на контрольных точках которых в режиме дежурства защиты являются трехфазными синусоидальными напряжениями переменного тока, блок обработки входных сигналов выполнен в виде блока резисторов с объединенным выходом, a в качестве преобразовательного элемента служит однополярный усилитель. 4.Устройство по П.1, отличающееся тем, что, с целью его

ГОСУДАРС ГВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССОР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

М«1:«1 Тй! .

« »

Тр 1 tjiw<, «„".,«у ь 9 ь

ЯВЛИ 9 "ХИ;.

Ю«М « (21) 3595395/24-07 (22) 26.05.83 (46) 23. 10.84. Бюл. N 39 (72) А.ИЛалин. (71) Новосибирский электротехнический институт (53) 621.316.925(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР по заявке Ф 3317196/24-07, кл. Н 01 Н 69/01, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 3376620/24-07, кл. Н 01 Н 69/01, 1982.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке 11 3343643/24-07, кл. Н 01 Н 69/01, 1982 ° (54)(57) 1. ОДНОСИСТЕИНОЕ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ КОНТРОЛЯ ИСПРАВНОСТИ РЕЛЕЙНОЙ

ЗАЩИТЫ, сигналы на контрольных точках которой в режиме дежурства защиты имеют величину, существенно зависящую от нагрузки защищаемого объекта, напряжения или частоты сети, содержащее блок входных резисторов, преобразовательный элемент, элемент КОМПАРАТ0Р-ИНДИКАТОР, элемент проверки, элемент выдержки времени, при этом входы блока входных резисторов служат входами устройства, выход элемента выдержки времени служит выходом устройства, вход элемента выдержки времени через элемент КОИПАРАТОР-ИНДИКАТОР присоединен к выходу преобразовательного элемента, испытательный вход преобразовательного элемента присоединен к выходу элемента проверки, отличающееся тем, что, с целью повышения аппаратной надежности устройства, снижения его,SU„„1120423 Д зцр Н Ol Н 69/01 G 01 R 31/02 стоимости и габаритов, в него введен блок обработки входных сигналов на контрольных точках разных фаз защиты, величины которых в режиме дежурства равны одна другой, включенный между блоком входных резисторов и преобразовательным элементом.

2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью его использования для контроля исправности узлов, блоков, модулей и кассет релейной защиты, сигналы на контрольных точках которых в режиме дежурства защиты являются напряжениями постоянного тока, блок обработки входных сигналов состоит из блока резнс- ® торов с раздельными входами и объединенным выходом и диодной сборки с раздельными входами и объединенным выходом, при этом входы блока резисФ торов и диодной сборки служат входами блока обработки входных сигналов, а выходы — выходами этого блока, в качестве преобразовательного элемента служит элемент сравнения.

3. Устройство по п.1 о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью его использования для контроля исправности узлов, блоков, модулей и кассет релейной защиты, сигналы на контрольных точках которых в режиме дежурства защиты являются трехфазными сину-. соидальными напряжениями переменного тока, блок обработки входных сигналов Ф выполнен в виде блока резисторов с объединенным выходом, а в качестве преобразовательного элемента служит однополярный усилитель.

4. Устройство по п.1, о т л и ч ающ е е с я тем, что, с целью его

1120423 использования для контроля исправности узлов, блоков, модулей н кассет релейной защиты, сигналы на контрольных точках которых в режиме дежурства защиты являются несинусоидальныин напряжениями, сумка i --х гармоник

Я

t . Изобретение относится к электротехнике и предназначено для.контроля исправности узлов, блоков, модулей, кассет ы цепей релейной защиты, выпопнекныс на активных полупроводниковых элементах, т.е. с нрниенением транзисторов, усилителей, логических схем в микросхемном исполнении и других, сигналы на контрольньи точках которых в режиме дежурства защиты являются напряженияии постоянного кли переменного токов, величина которьас может существенно зависеть от нагрузки защищаемого объекта, напряжения илк частоты сети и т.д.

1с

Йэзестен узел контроля исправности съемных кассет защиты, входы которого присоединены к контрольным точкаи защиты, содержащий элемент выдержки вреиени, выход которого служит выходои узла контроля, входные суиматоры, выпряиителн, комкараторы, элементы индикации и элементы настройки по числу контролкруемас кассет, а также логический элемент ИЛИ.tt..элемент проверки, причем основные входы входных сумматоров служат входами узла контроля, к дополнительным входам входных сумматоров присоединены высоды соответствующих элементов настрой- ЗО ки и элемента проверки, выходы входных сумматоров через последовательно включенные выпрямители, компараторы и элементы индикации присоединены к входам элеиекта ИЛИ, к выходу которо- И го присоединен вход элемента выдержки времени, причем входные сумматоры и соответствукщие ни элементы настройки расположены на контролируеиых кассетах 1 .

Однако этот узел контроля не предназначен для контроля таких узлов, блоков, модулей,. кассет и цепей релейной защиты, сигналы на контрольных которых равна нулю, блок обработки входных сигналов выполнен в виде блока фильтров i-х гармоник с объединенным выходом, а в качестве преобразовательного элемента служит однополярный усилитель.

2 точках которых в режиме дежурства защиты существенно зависят .от нагруз.ки защищаемого объекта, так как в этом случае при изменении нагрузки защищаемого объекта происходит раз- . балансировка входных сумматоров и узел контроля срабатывает ложно.

Известно также устройство для контроля исправности релейной защиты, содержащее блок формирования тестовых сигналов, блок задержки, двустабильньй триггерный элемент, входные сумматоры, блоки выпрямитель — кои аратор, блоки индикации н блоки .настройки по количеству контролируемых сменных модулей защиты, блок провер-, ки, блок запуска проверки, блок коммутации и логический блок ИЛИ, причем основные входы входных сумматоров присоединены к выходным зажимаи для подключения соответствующих контролируемых блоков защиты, первый дополнительный вход каждого входного сумматора соединен с входом соответствующего блока настройки,а вторые дополнительwe входы входных сумматоров — с выходом блока проверки, выходы входньпс сумматоров через соответствующие цепочки кз последовательно включенных блоков выпряьястель - компаратор.н блоков инцикации соединены с входаии блока эацержки, выходы блока формированкя тестовых сигналов — с основными входаии блока коммутации, запускающий вход которого соединен с выходом блока запуска проверки, основные выходыс входными зажииаии для подключения соответствующих контролируемых блоков защиты, а компенсирующие выходыс компенсирующими входами соответствукщих входных суиматоров, входы логического блока ИЛИ соединены с выходаии блоков индикации, а его выход з 1120423 4 через двустабильный триггерный элемент — с запрещающим входом блока коммутации 21.

Однако данное устройство не предназначено для контроля таких узлов, 5 блоков, модулей, кассет и цепей релейной защиты, сигналы на контрольных точках которых в режиме дежурства защиты существенно зависят от нагрузки защищаемого объекта, так как в этом случае при изменении нагрузки защищаемого объекта происхожит разбалансировка входных сумматоров и устройство контроля срабатывает ложно.

Кроме того, известно трехфазное устройство для контроля релейной защиты, содержащее три входных сумматора, три выпрямителя, четыре элемента индикации, элемент выдержки времени, элемент проверки, три сумматора; три элемента ВЫПРЯМИТЕЛЬ-КОМПАРАТОР, три элемента И, два элемента ИЛИ и элемент ЗАПРЕТ, причем инвертирующий вход каждого соответствующего сумматора соединен с выходом одного выпрямителя, а неинвертирующий вход— с выходом другого выпрямителя, выходы.сумматоров соединены с входами соответствующих элементов ВЫПРЯМИТЕЛЬ-КОИПАРАТОР, выход каждого эле- З0 мента ВЫПРЯМИТЕЛЬ-КОМПАРАТОР соединен с входами двух соответствующих элементов И и с соответствующим входом первого элемента ИЛИ, выходы элементов И соединены с входами со- З5 ответствующих элементов индикации, а выход первого элемента ИЛИ вЂ” с основным входом элемента ЗАПРЕТ, входы второго элемента ИЛИ соединены с выходами первых трех элементов индика- 4р ции, а выход - с запрещающим входом элемента .ЗАПРЕТ, выход которого соединен с входом четвертого элемента индикации (3 ).

Недостатком известного устройства 45 является его большая сложность, которая приводит к высокой стоимости, большим габаритам и сравнительно частой повреждаемости самого устройства для контроля исправности релей- gp ной защиты, т.е. к низкой надежности.

Кроме того, из-за сложности конструкции устройство невыгодно использовать для контроля исправности простых кассет с малым числом контрольных точек, так как его частые по отношению к контролируемой кассете повреждения снижают эффективность контроля и требуют довольно частого вмешательства обслуживающего персонала.для восстановления исправности.

Цель изобретения — повьш ение аппаратной надежности устройства, снижение его стоимости и габаритов.

Поставленная цель достигается тем, что в односистемное устройство для контроля исправности релейной защиты, сигналы на контрольных точках которой в режиме дежурства защиты имеют велиФ чину, существенно зависящую от нагрузки защищаемого объекта, напряжения или частоты сети, содержащее, блок входных резисторов, преобразовательный. элемент, элемент KOMIIAPATOP-ИНДИКАТОР, элемент проверки, элемент выдержки времени,при этом входы блока входных резисторов служат входами устройства, выход элемента выдержки времени служит выходом устройства, вход элемента выдержки времени через элемент КОМПАРАТОР-ИНДИКАТОР присоединен к выходу преобразовательного элемента, испытательный вход преобразовательного элемента присоединен к выходу элемента проверки, введен блок обработки входных сигналов на контрольных точках разных фаз защиты, величины которых в режиме дежурства равны одна другой, включенный между блоком входных резисторов и преобразовательным элементом.

С целью использования устройства для контроля исправности узлов, блоков, модулей и кассет релейной защиты, сигналы на контрольных точках которых в режиме дежурства защиты являются напряжениями постоянного тока, блок обработки входных сигналов состоит из блока резисторов с раздельными входами и объединенным вьгходом и диодной сборки с раздельными входами и объединенным выходом, при этом входы блока резисторов и диодной сборки служат входами блока обработки входных сигналов, а выходывыходами этого блока, в качестве преобразовательного элемента служит элемент сравнения.

С целью использования устройства для контроля исправности узлов, блоков, модулей и кассет релейной защиты, сигналы на контрольных точках которых в режиме дежурства защиты являются трехфазными синусоидальными напряжениями переменного тока, блок обработки входных сигналов выполнен

1120423 в виде блока резисторов с объединен.ным выходом, а в качестве преобразо вательного элемента служит однополярный усилитель.

С целью использования устройства 5 для контроля исправности узлов, блоков, модулей и кассет релейной защиты, сигналы на контрольных точках которых в режиме дежурства защиты являются несинусоидальными напряжениями, сумма i -х гармоник которых равна нулю, блок обработки входных сигналов выполнен в виде блока фильт.ров i-х гармоник с объединенным выхо" дом, а в качестве преобразовательного элемента служит однополярный усилитель.

В отличие от известного устройства, где на каждой кассета располагаются блоки только одной фазы, в пред- 20 лагаемом на каждой контролируемой кассете располагаются однотипные блоки разных фаз защиты. При этом задача устройства для контроля исправности релейной защиты ограничивается лишь фиксацией самого факта появления неисправности, выявлять поврежденную фазу, как в известном устройстве, не требуется. Это позволяет упрос" тить конструкцию устройства контроля.ЗО

На фиг.1 приведена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 — структурно-принципиальная схема первого варианта устройства,. на фиг.3 - то же, второй вариант устройства; на фиг.4 — структурная схема третьего варианта устройства.

Устройство (фиг. 1) содержит блок

1 входных резисторов, входы которых служат входами устройства, и блок 2 обработки входных сигналов, предназначенный для обработки сигналов, поступающих с блока 1, и присоединенный к выходам блока 1. Преобразовательный элемент 3 присоединен к выходу блока 2 и предназначен дпя преобразования и усиления поступающих на него сигналов. Испытательный вход преобразовательного элемента 3 присоединен к выходу элемента 4 проверки, предназначенного для проверки исправности устройства. Выход преобразовательного элемента 3 через элемент

КОМПАРАТОР-ИНДИКАТОР 5 присоединен к входу элемента 6 выдержки времени.

Элемент КОИПАРАТОР-ИНДИКАТОР 5 предназначен для формирования выходного сигнала в том случае, когда входной сигнал превышает порог срабатывания компаратора, и сигнализации сработав шего состояния компаратора. Элемент

6 выдержки времени предназначен для задержки поступающего на него сигнала на время, равное, например, 10-

15 с. Выход элемента 6 выдержки времени служит выходом устройства контроля.

Устройство (фиг.2) содержит блок входных резисторов, предназначенный для разделения цепей контролируемой защиты и цепей устройства контроля, а также пропорционального преобразования поступающих на входы устройства контрольных сигналов. К выходам блока 1 присоединены входы блока 2 обработки входных сигналов, состоящего из блока 7 резисторов с раздельными входами и объединенным выходом и диодной сборки 8 с раздельными входами и объединенным выходом.,Объединенный выход блока 7 резисторов служит первым выходом блока 2, а объединенный выход диодной сборки 8 - вторым выходом блока 2.

К выходам блока 2 присоединены входы преобразовательного элемента, который в данном варианте устройства выполнен в виде элемента 9 сравнения, предназначенного для формирования выходного сигнала, пропорционального разности сигналов, поступающих с блока 7 и диодной сборки 8.

Устройство (фиг.3) содержит блок

1 резисторов, который в данном случае выполнен в виде блока входных резисторов с объединенным выходом. К выходу блока 2 присоединен вход преобразовательного элемента, который в данном варианте выполнен в виде однополярного усилителя 10, предназначенного для усиления поступающего íà его вход сигнала и выделения на выходе одной полуволны усиленного переменного сигнала.

К выходу каждого однополярного усилителя 10 присоединен вход элемента КОИПАРАТОР-ИНДИКАТОР 5. Выходы всех элементов 5 объединены и соединены с входом элемента 6 выдержки времени, выход которого служит выходом устройства.

Второй вход каждого однополярного усилителя 10 присоединен к выходу элемента 4 проверки.

Устройство (фиг.4) содержит блок 1 входных резисторов, к выходам которо1120423 го присоединены входы блока 2 обработки входных сигналов, который в данном случае выгголнен в виде блока гармонических фильтров 1-й гармоники ,11 с объединенными выходом. Гармони- 5 ческие фильтры 11 предназначены для вьщеления из поступающих на их входы сигналов гармонической составляющей

1-й гармоники, например основной гармоники электрической сети. Объединен- 10 ный выход гармонических фильтров 11

-соединен.с входом однополярного усилителя 10 к выходу которого присоединен: вход элемента КОМПАРАТОР-ИНДИКАТОР 5. 15

Выходы всех элементов 5 объединены и соединены с входом элемента 6 вьдержки времени, выход которого слу. жит выходом устройства.

Второй вход каждого однополярного усилителя 10 присоединен к выходу элемента 4 проверки.

Устройство по п.2 предназначено для контроля исправности таких узлов, блоков, модулей и кассет релейной защиты, сигналы на контрольных точках которых в режиме дежурства защиты являются напряжениями постоянного тока, величина которых может существенно зависеть от нагрузки защищаемого объекта, напряжения или частоты сети и т.д.

Устройство по п.3 предназначено для контроля исправности таких узлов блоков, модулей и кассет релейной З5 защиты, сигналы на контрольных точках которых в режиме дежурства защиты являются синусоидальными напряжениями переменного тока, величина которых существенно зависит от нагруз- 40 ки защищаемого объекта, напряжения или частоты сети и т.д., а сумма в любой момент времени. практически равна нулю.

Устройство по п.4 предназначено 4> для контроля исправности таких узлов блоков, модулей и кассет релейной защиты, сигналы на контрольных тачках которых в режиме дежурств защиты являются несинусоидальными напряжени-50 ями, сумма 1-х гармоник которых в любой момент времени практически равна нулю, причем величина сигналов может существенно зависеть от нагрузки защищаемого объекта, напряжения 55 или частоты сети и т.д.

Блоки 2 входных резисторов выполнены по стандартным схемам.

Элемент 4 проверки состоит из электрической кнопки 12, один зажим которой присоединен к положительному выводу источника питания, а второй зажим служит выходом элемента 4.

Элемент КОГП1АРАТОР-ИНДИКАТОР 5 может быть выполнен но различным схемам.

1.

Входом элемента KOMIIAPATOP-ИНДИКАТОР 5 (фиг.2) служит вывод базы транзистора 13, предназначенного для работы в режиме эмиттерного повторителя. Коллектор транзистора 13 присоединен через балластный резистор 14 к отрицательному зажиму источника питания, а через цепочку из параллельно включенных обмотки малогабаритного реле 15 с герметизированными контактами и диода 16 — к общему проводу. Реле 15 предназначено для срабатывания при превышении входным сигналом элемента 5 порога компарации, а диод 16 — для предотвращения пробоя транзистора 13 при его закрывании за счет электродвижущей силы, наводящейся при этом в обмотке реле 15. Контакты реле 15 включены между положительным зажимом источника питания и выходом элемента 5. Цепочка из последовательно включенных балластного резистора и светодиода 17, включенная между выходом элемента 5 и общим проводом, предназначена для сигнализации сработавшего состояния реле 15.

Элемент 6 выдержки времени выполнен по стандартной схеме реле времени и предназначен для задержки поступающего на него сигнала на время, равное, например, 10- 15 с.

Блок 7 резисторов выполнен по стандартной схеме с раздельными входами и объединенным выходом.

Диодная сборка 8 выполнена по стандартной схеме с раздельными входами и объединенным выходом.

Элемент 9 сравнения может быть выполнен па различным схемам.

Элемент 9 сравнения (фиг.2) содержит усилитель 18 в микросхемном исполнении, неинвертирующий вход которого служит первым входом элемента

9 сравнения, инвертирующий вход через переменный резистор 19, предназначенный для настройки устройства, соединен с вторым входом элемента 9 сравнения, а через цепочку из последовательно соединенных резистора и диода

20, предназначенных для проверки ис! 120423

9 нравности устройства - с третьим входом элемента 9 сравнения. В случае, если на контролируемой кассете име.ется более трех контрольных точек, выходы остальных блоков 7 также прн- 5 соединяются к первому входу элемента

9 сравнения, а выходы других диодных сборок 8 " к ннвертирующему входу усилителя 18 через аналогичные регу-. лировочные резисторы 19.

Резистор 21, включенный в цепь отрицательной обратной связи усилителя !8, предназначен для обеспечения требуемого коэффициента усиления схемы.

Резистор 22, крайние выводы которого присоединены к зажимам источника питания, и резистор 23, включенный между движком резистора 22 и не- 20 инвертирующим входом усилителя 18, предназначены для регулировки рабочей точки усилителя 18.

Резистор 24 является балластньи4, диод 25 предназначен для шунтирова- 25 ния цепи сигнала положйтельной ноляр" ности» появляющегося на выходе.

Резистор 26 и конденсатор 27 пред" назначены для сглаживания выходного сигнала элемента 9 сравнения., За

Выходом элемента 9 сравнения служит общий вывод резистора 26 и конденсатора 27.

Если сигналы на контрольных точках представляют собой напряжения отрица35 тельной полярности, в диодной сборке

8 диоды должны быть включены полярностью-, обратной изображенной на фиг.2, резистор 19 включают между вторым входом элемента 9 сравнения н . неинвертирукщим входом усилителя 18, резистор 23 соединяют не с неинвертирукщим входом, а с инвертирувщим входом усилителя !8, который в этом

45 случае служит первым входом элемента 9 сравнения. При числе контрольных точек, большем 3, цепи от других ,диодных: сборок 8 соединяют либо с инвертирувщим (если другие контроль« ные сигналы имеют положительнув по56 лярность), либо с неинвертирующим (если другие контрольные сигналы тоже имеют отрицательную полярность) входами усилителя 18. К другому входу усилителя 18 присоединяют цепи

5$ от остальных блоков 2. Схема соединения блоков между собой н сами типы блоков и элементов структурной схемы остаются беэ изменения и в этом слу- . чае.

Однополярный усилитель 10 может быть выполнен, например, аналогично элементу 9 сравнения, но поскольку выполняемые им функции проще, проще и его конструкция. Однополярный усилитель 10 (фиг.З) содержит элементы 18-27, выполняющие те же функции, и соединенные так же, как в элементе

9 сравнения.

Гармонические фильтры 11 могут быть выполнены по стандартной схеме как с активными элементами (усилителямн), так и на стандартных пассивных элементах (например, резисторах и емкостях).

Устройство (фиг.2) работает следующим образом

Для настройки устройства вначале на него выдают напряжение питания от источников питающего напряжения, при этом сигналов на входах устройства быть не должно. Перемещая движок резистора 22, добиваются того, что напряжение íà выходе усилителя практически равно нулю нли небольшому положительному напряжению порядка долей вольта. После этого выбором величины резистора 21 добиваются необходимой чувствительности устройства контроля,, прн этом на два входа устройства иэ трех выдают одинаковый контрольный сигнал, а сигнал на третий вход выдатакой величины, при которой желаельно иметь срабатывание контрольного устройства. Величина отклонения одного иэ сигналов на контрольной точке.от двух других, при которой устройство контроля срабатывает, выбирается исходя из того, что небольшие отклонения сигналов на контроль-, ных точках, вызванные неидентичностью деталей, из которых выполнены схемы фазных устройств контролируемой защиты, и другимн не опасными для нормальной работы контролируемой защиты причинами, не приводят к ложному срабатыванию устройства контроля. Практически можно настроить предлагаемое устройство на срабатывание, например, при отклонении сигнала на одной из контрольных точек от сигналов на других контрольных точках на 1 В и больше.

После предварительной настройки устройства контроля его подключают к контролируемому реле защиты и сно.

1120423

Таким образом, сигнал на неинвер-. тирующем входе усилителя 18 пропор40 ционален сумме сигналов на контрольных точках.

Резисторы правой части блока имеют величину примерно на порядок меньше сопротивления резистора 19, 45 поэтому открывается только тот диод в диодной сборке- 8, который находится в цепи наибольшего из трех входных сигналов. Остальные диоды закрыты ианряжением, выделяющимся при этом на резисторе 19. В результате ток, 50 поступающий через резистор 19 ка инвертирующий вход усилителя 18, пропорционален наибольшему из сигналов иа контрольных точках.

Посредством перемещения движка резистора 19 добиваются того, что при номинальной нагрузке защищаемого объекта и исправном, правильно на55 ва выдают напряжение от источника 1 питания как на контролируемое реле, так и на устройство контроля. На вхо" ды контролируемого реле защиты выдащт сигналы (токи и напряжения при помо- 5 щи лабораторных автотрансформаторов; реостатов, от аппаратуры испытатель ных стендов или коья лектов, нормально применяющихся при наладках и проверках релейной защиты), имитирующие работу защищаемого объекта с номинальной нагрузкой. При этом каждый иэ сигналов, снимаемых с контрольных точек, преобразуется посредством резисторов блока 1 входных резисторов 15 в соответствующие токи, которые суммируются и поступают на неинвертирующйй вход усилителя 18, вызывая на его выходе напряжение положительной полярности, так как сигналы .на контрольных тачках являются напряжениями положительной полярности постоянного тока. Однако сигнал коложительной полярности, снимаемый с выхода усилителя 18, шуитируется посредством балластного резистора 24 и диода:25 и далее не выдается.

Включение в блоках 1 и 7 последовательно двух высокоомных резисторов в каждую цепь обеспечивает надежное З0 разделение цепей контролируемой защиты и предлагаемого, устройства контроля. Входные цепи устройства контроля предотвращают возможное ложное или излишнее срабатывание контролируемой З5 защиты при любом одиночном повреждении в схеме устройства контроля. строенном контролируемом реле, сигнал на выходе усилителя 18 приблизительно равен нулю (или на выходе усилителя 18 положительное напряжение порядка долей вольта). При.этом на выходе элемента 9 сравнения напряжения нет. Нет напряжения на входе элемента КОМПАРАТОР-ИНДИКАТОР 5. Транзистор 13 закрыт, реле 15 находится в несработавшем состоянии, светодиод 17 не светится. Нет сигналов ни на входе элемента 6 выдержки времени, ки на его выходе. .Настроенное таким образом устройство для контроля исправности релейной защиты можно вводить в работу вместе с контролируемой защитой.

В режиме дежурства контролируемой защиты при исправных и правильно настроенных контролируемых кассетах напряжения на контрольных точках изменяются по величине, но остаются примерно равными одно другому. При этом максимальный сигнал на одной из контрольных точек примерно равен среднему значению всех трех сигналов на контрольных точках. Вследствие этого сигналы на входах усилителя 18 попрежнему балансируются и напряжение на его выходе близко к нулю. Состоя1 ние последующих блоков также не меняется.

При повреждении контролируемой кассеты защиты, при котором в достаточной степени изменяется один из контрольных сигналов, или при опасном изменении величины одного из контрольных сигналов за счет разрегулировки и изменения параметров элементов контролируемой защиты сигнал на соответствующей контрольной точке становится существенно больше или меньше сигкалов на остальных точках. Если, например, сигнал на контрольной точке фазы С повышается относительно сигналов на фазах А и В, то именно этот сигнал открывает соответствующий диод 8 и выделяется на резисторе 19. В результате ток, поступающий ка инвертирующий вход усилителя 18, становится пропорциональным изменившемуся сигналу на контрольной точке фазы С, а сигнал ка кеиквертирующем входе усилителя 18 пропорциональный среднему значению сигналов ка контрольных точках, возрастает в меньшей степени.

На выходе усилителя 18 появляется отрицательное напряжение, в коэффици13

1120423

14 ент усиления больше разности его входных сигналов. Это напряжение сглаживается цепочкой иэ резисторов

24 и 26 и конденсатора 27 (если оно содержит переменную составляющую, которая может возникнуть при повреждении контролируемой кассеты защиты), и поступает на базу транзистора 13 который работает в режиме эмиттерного повторителя, поэтому поступившее на его базу напряжение выделяется на обмотке реле 15.

Если сигнал на контрольной точке повредившейся кассеты отклоняется от остальных контрольных сигналов в дос- 15 таточно большой степени, реле 15 срабатывает и замыкает свои контакты. При этом начинает светиться светодиод 17 и поступает сигнал на вход элемента 6 выдержки времени. С вы- 20 держкой времени порядка 10-15 с на . выходе элемента 6 появляется сигнал, который высвечивает на щите управления табло "Неисправность цепей защиты". Бригада обслуживающего персонала по светящемуся светодиоду 17 легко выявляет поврежденную кассету и

K ° заменяет ее, после чего контролируемое устройство защиты может продолжать работать дальше.. ЗО

Для того, чтобы восстановление исправности. защиты занимало возможно меньшее время, обслуживающий персонал должен иметь запас исправных, правильно настроенных кассет защиты, 35 готовых к использованию. Блоки 1-5 устройства контроля при этом целесообразно располагать прямо на контролируемых кассетах и настраивать одновременно с соответствующими кассета- 40 ми. Контролируемая защита на время замены кассеты должна выводиться иэ действия.

Прн необходимости сигнал с выхода элемента 6 выдержки времени можно 45 завести не только на сигнализацию о неисправности защиты, но и на блокирование поврежденной защиты.

Аналогично ведет себя устройство контроля и при уменьшении сигнала на одной из трех контрольных точек по отношению к остальным сигналам. При этом сигнал на инвертирующем входе усилителя 18, пропорциональный максимальному из контрольных сигналов, остается неизменным, зато изменяется (уменьшается) сигнал на неинвертирующем входе, пропорциональный среднему арифметическому входных сигналов.

На выходе усилителя 18, как и в предьдущем случае, появляется сигнал отрицательной полярности, пропорцио-. нальный разности входных сигналов усилителя 18. Срабатывает реле 15, и далее все происходит в соответствии с описанным.

Устройство для контроля исправности релейной защиты не предназначено для локализации неисправности внутри поврежденной кассеты. Поиск неисправности и восстановление исправности кассеты, если в этом возникает необходимость, следует вести другими методами. Часто кассеты релейной зациты покрывают для защиты от атмосферных воздействий слоем лака или прозрачного.компаунда. Это повышает их безотказность, однако исключает восстановление исправности кассеты после ее отказа. В этом случае кассета после отказа заменяется другой, но не восстанавливается.

При коротких замыканиях или других переходных режимах (режимах тревоги) контрольные сигналы, поступающие с контролируемой защиты на пред-. лагаемое устройство контроля, могут изменяться в разной степени. Например, при несимметричных коротких замыканиях, в результате чего может кратковременно (до отключения:короткого замыкания) сработать от появившегося сигнала реле 15, но сигнал о неисправности защиты на выходе элемента 6 выдержки времени не появляется, так как за время срабатывания элемента 6 (10-15 с) режим тревоги устраняется.

Для контроля исправности устройства следует нажать кнопку 12, при этом на инвертирующие входы всех усилителей 18 поступает через цепочки

20 сигнал рассогласования, должны сработать все реле 15 и засветиться все светодиоды 17. Балластный резистор в цепочке 20 подобран таким образом, что сигнала рассогласования, выдаваемого в режиме проверки на усилитель 18, с небольшим запасом достаточно для срабатывания реле 15.

Если в режиме проверки светодиод 17 в одном из элементов 5 не светится, то соответствующее устройство следует считать неисправным и заменить на исправное вместе с контролируемой кассетой.

1120423

Устройство для контроля исправнос ти релейной защиты (фиг.3) работает следующим образом.

Настройка рабочей точки усилителя

18 и чувствительности устройства осуществляется так же, как в первом варианте. Балансировка на "0" усилителя 18 выполняется путем достаточно точного подбора величин резисторов в блоке 1 ° При этом добиваются того, !О что при имитации номинальной нагрузки защищаемого объекта, сигнал на выходе усилителя 18 примерно равен нулю. Принципиально это несложно, так как контрольные сигналы в рас- 15 сматриваемом случае являются синусоидальными напряжениями равной величины, в сумме приблизительно равняющимися нулю.

В режиме дежурства контролируемой 20 защиты при исправных и правильно настроенных контролируемых кассетах, равенство нулю суммы контролируемых сигналов разных фаз защиты сохраняется. Небольшой небаланс, который может25 иметь место, недостаточен для срабатывания реле 15, расположенного в элементе 5. Нет сигналов на выходах элементов 5 и 6.

При повреждении контролируемой 10 кассеты возникает разбаланс контрольных сигналов на входах устройства контроля и на выходе усилителя 18 появляется переменное напряжение. Положительная полуволна этого напряже- 35 ния шунтируется диодом 25, а отрицательная полуволна через резистор 26 поступает на конденсатор 27, который сглаживает форму поступающего на него сигнала. Если величина сигнала íà 4б конденсаторе 27 достаточна для срабатывания элемента 5, на выходе последнего появляется сигнал и начинает светиться светодиод, входящий в его состав. В остальном второй вариант 4 предлагаемого устройства для контроля исправности релейной защиты работает так же, как и первый."

Устройство для контроля исправнос- . 5О ти релейной защиты (фиг.4) предназначено для контроля исправности таких кассет защиты, сигналы на контрольных точках которых в режиме дежурст" ва являются несинусоидальными напря- 55 жениями, сумма, например, первых гармоник которых в любой момент времени практически равна нулю.

Настройка .этого устройства анало/ гична настройке по второму варианту.

В режиме дежурства гармонические фильтры 11 выделяют на своих выходах, например, первую гармоническую составляющую контрольных сигналов. Токи, пропорциональные выделенным сигналам, суммируются на объединенном выходе гармонических фильтров и поступают на вход однополярного усилителя 10.

В режиме дежурства исправной и правильно настроенной защиты суммарный входной сигнал однополярного усилителя 10 примерно равен нулю, а при повреждении контролируемой кассеты становится отличным от нуля. В остальном третий вариант предлагаемого устройства контроля работает аналогично второму.

Таким образом, предлагаемое устройство для контроля исправности ре» лейной защиты позволяет своевременно выявить и устранить возникшие в контролируемых кассетах неисправности, в том числе недопустимо большие изменения параметров элементов, которые приводят к существенному отклонению напряжения на одной из контрольных точек от напряжений на других контрольных точках, т.е. выполняют те же функции, что и известное. В то же время предлагаемое устройство является более простым, дешевым, имеет меньшие габариты и более высокую надежность. Все эти преимущества полу" чены за счет упрощения конструкции устройства контроля.

Предлагаемое устройство для контроля исправности релейной защиты несколько проще базового объекта, в отличии от базового объекта позволяет осуществить контроль таких кассет, модулей, блоков и узлов релейной защиты, сигналы на контрольных точках которых существенно зависят от нагрузки защищаемого объекта, существенно увеличить количество контрольных точек (включить в их состав те точки, напряжения на которых существенно зависят от нагрузки защищаемого трансформатора).

Применение изобретения позволяет повысить глубину контроля за счет того, что появляется возможность снизить порог срабатывания компаратора устройства контроля. Это объясняется тем, что нет необходимости отстраивать порог компаратора предлагаl8

1 1 20423

If кенвралыен точкаи емых устройств контроля от таких изменений параметров устройств контролируемой защиты, которые приводят одновременному и примерно одинакоBoNy изменению величин контрольных 5 сигналов на всех контролируемых точках сразу. Это относится к изменению параметров контролируемой защиты при изменении температуры окружающей среды, величины питающего напряжения от 1б источника питания и т.д. Снижение порога срабатывания компараторов, входящих в состав предлагаемого устройства для контроля исправности релейной защиты, повышает глубину конт- 15 роля не только в плане катастрофических отказов, но и по отношению к параметрическим отказам, которые часто предшествуют катастрофическим.

Внедрение достаточно простых устройств для контроля исправности релейной защиты и увеличение глубины контроля этих устройств позволяет, одновременно выявляя и устраняя возникшие неисправности, существенно повысить и эффективность функционирования полупроводниковых реле и обеспечить положительный экономический эффект от их применения.

1120423

И кенпролвным точкам в . с

1120423

_#_ KOHIOPOJfbHblH NOVN0lf

А 6 С. А В

1120423 .К контролвныи точкам

Составитель Л.Корнеева

Редактор C.Ñàåíêî Техред М.Кузьма . Корректор А.Обручар ю юю Н\

Заказ 7752/41 Тнрак 682 Поднисное

ВНИИПН Государственного комитета СССР по делам .изобретений н открытий

113035, Москве, 3-35, Рауискан наб., д.4/5

Ю Ю ЮВ

Филиал ППП "Патент" ° г„Ужгород, ул.Проектная, 4