Устройство для сигнализации и контроля исправности релейной защиты

 

Изобретение касается релейной защиты и противоаварийной автоматики электротехнических установок и предназначено для сигнализации срабатывания и контроля исправности многоступенчатых устройств релейной защиты без отключения защищаемого объекта и вывецения ее из работы. Целью изобрете

СОЮЗ СОВЕтСНИХ

СОЦИАЛИСТЬИЕСК ИХ

РЕСГ1УБЛИН (51)5 " 01 Н 69/01

ГОСУДАРСТВЕННОЙ КОМИТЕТ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

М (61) 1457013 (21) 4427588/07 (22) 17.05.88 (46) 15. 02. 91. Бвл. Ф 6 (71) Уральский политехнический институт им. С.М.Кирова (72) Л.А. Лысцова и В.П. Федотов (53) 621.316.925(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1457013, кл. Н 01 Н 69/01, 1987. г

SU„,1628103 A 2

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИГНАЛИЗАЦИИ И

КОНТРОЛЯ ИСПРАВНОСТИ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ (57) Изобретение касается релейной защиты и противоаварийной автоматики электротехнических установок и предназначено для сигнализации срабатывания и контроля исправности многоступенчатых устройств релейной защиты беэ отключения защищаемого объекта и выведения ее из работы. Целью изобрете1528103 ния является повышение надежности и удобства эксплуатации путем выявления неисправностей работы измерительно-логических и выходного блоков релейной защиты, При контроле исправности замыкается первый контакт ключа управления 7 и сигнал источника контрольного сигнала поступает на прямые входы первых элементов И 10 и с их вы-р ходов подается на входы измерительных элементов защиты и на вход второго индикатора 15. При исправном состоянии защиты сигнал появляется сначала на выходе иэмерительно-логи- 5 ческого элемента первой ступени, откуда он подается на вход элемента И 13

Изобретение касается релейной защиты и противоаварийной автоматики электротехнических установок, пресна- 25 значено для сигнализации срабатывания и контроля исправности многоступенчатых устройств релейной защиты без отключения защищаемого объекта и без выведения ее иэ работы и является до- 3р полнительным к авт.св. Ó 1457013.

Цель изобретения — повышение надежности и удобства эксплуатации путем выявления неисправчостей работы измеритепьна-логических и выходного 35 блоков релейной эа иты. .а чертеже показана схема предложенного устройства.

Устройство содержит входной блок 1, измерительно- ;сгические 2 и выходной бл< хи релейной защиты 4, причем релейная защита 4 состоит из и измерительчо-ло .ческих блоков 2, 7

2 1 по числу ее ступеней, входы которых явля щи = входа релейной эа- 45 щиты 4, подключены к соответствующим выходам входного блока 1, а выходы соединены с входами выходного блока

3, выход которого, являющийся выходом ре. ейной защиты 4, связан с входом механизма переключения коммутационного а: парата 5, источник 6 контрольного игнапа, ключ 7 управления с нейтральным пополнением, с первым 8 и вторым

9 замыкающими контактами, и первых эпементов И 1",, 10,...,10, и пер55 вых индикаторов 11<, 11z,...,11, п первых К8-триггеров 12, 12 ..., 12 „, и вторых э;е1 ен.ов И 13<,13,..., и на вход порогового элемента 2 16 и на выходной блок, появляется на его выходе и поступает на второй элемент

И 13, с выходов элементов И 13 поступает на вход RS-триггеров, которые поочередно срабатывают, сигнализируя об исправности ступеней защиты. При неисправности какого-либо элемента защиты соответствующий индикатор не включается, а второй индикатор остается включенным во время контроля.

При исправном состоянии элементов все первые индикаторы включаются, а второй и третий остаются в отключенном состоянии. 1 ил.

13, элемент ИЛИ 14, второй индикатор

15, пороговый элемент ) 2 16 срабатывания при совпадении сигналов на более чем двух входах, второй RS-триггер 17, третий индикатор 18, элемент задержки

19 и разделительный диод 20.

Прямые входы первых элементов И 10<, 10,..., 10, через первый замыкающий контакт 8 ключа 7 управления с нейтральным положением соединены с источником 6 контрольного сигнала, а выходы связаны с входами измерительчологических блоков 2 соответствующих ступеней релейной защиты. Первые входы вторых элементов И 13,, 13,...,13, предназначены для подключения к выходам измерительно-логических блоков 2 соответствующих ступеней релейной защиты 4, вторые входы подключаются к выходу контролируемой релейной защиты

4, а выходы связаны с S-входами соот ветствующих первых RS-триггеров 12, R-входы которых соединены с вторым замыкающим контактом 9 ключа 7 управления с нейтральным положением, а выходы каждого из них подключены к входам соответствующих первых индикаторов 11 и к инверсным входам соответствующих первых элементов И 1О. Выходы всех первых элементов И !О соединены с входами элемента ИЛИ 14, к выходу которого подключен второй индикатор 15. и входов порогового элемента «» 2

16 предназначены для подключения к вы- ходам измерительно-логических блоков

2 соответствующих ступеней релейной защиты 4, а выход его соединен с

16281

8-входом втс рога КЯ-триггера 17 КФ вход которого связан с вторым замыкающим контактом 9 ключа 7 управления с нейтральным положением а выход подЭ

5 ключен к входу третьего индикатора

18. Вход элемента 19 задержки предназначен для подключения к выходу измерительно-логического блока 2 последней ступени релейной защиты 4, а выход соединен с (и+1)-м входом порогового элемента Ь 2 16 и через разделительный диод 20 связан с вторыми входами всех вторых элементов И.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал, несущий информацию о состоянии э щищаемого объекта, формируется во входном блоке 1 при помощи, например, измерительных трансформаторов 20 тока и напряжения, и с его входов поступает на входы релейной защиты 4.

При отсутствии аварийной ситуации на защищаемом объекте нет сигналов на выходах иэмерительно-логических бло- 25 ков 2 всех ступеней защиты 4, на входах и выходе ее выходного блока 3, на входе механизма 5 переключения.

B режиме работы устройства без контроля ключ 7 управления находится к 30 нейтральном положении, замыкающие его контакты 8 и 9 разомкнуты. При этом сигналы на входах и выходах первых RS-триггеров 12, первых 10 и вторых 13 элементах И, элементе ИЛИ

14, пороговом элементе 2 16, втором

RS-триггере 17 и элементе 19 задержки отсутствуют, а все индикаторы 11, 15 и 18 выключены.

При контроле исправности замыкает- 40 ся первый контакт 8 ключа 7 управле" ния. Сигнал от источника 6 контрольного сигнала поступает на прямые входы первых элементов И 10 и появляется на их выходах, так как на инверсных45 входах этих элементов сигналы отсутствуют. С выходов первых элементов

Л 10 сигналы подаются на соответствующие входы измерительно-логических блоков 2 релейной защиты 4 и через элемент ИЛИ 14 - на вход второго индикатора 15. Второй индикатор 15 включается, а релейная защита 4 начинает проверяться. При исправном состоянии релейной защиты 4 сигнал вначале появляется на выходе измерительно-логического блока 2 1 ее первой ступени, откуда он подается на первый вход второго элемента И 13, на первый вход

03

6 лоро ового элемента ) 16 и на первый вход выходного блока 3, появляется на его выходе и поступает на вторые входы всем вторых элементов И 13 и механизм переключения коммутационного аппарата 5. Работает второй элемент

И 131, у которого сигналы имеются на обоих входах. С выхода элемента И !3 сигнал поступает на S-вход первого

RS-триггера 12(, который переключается, в результате чего сигнал с его выхода подается на инверсный вход первого элемента И 10 и на первый индикатор 11<. Первый индикатор 11, включается, сигнализируя об исправном состоянии первой ступени релейной защиты 4, а сигнал на выходе первого элемента И 10< и связанном с ним входе иэмерительно-логического блока 2< первой ступени защиты исчезает. 11ервая ступень релейной защиты 4 возвращается в исходное состояние. Исчезают сигналы на выходе измерительно-логического блока 2, на выходе выходного блока 3 релейной защиты 4, на входах вторых элементов И 13, íà S-входе первого RS-триггера 12(3 на первом входе пороговоro элемента =" 2 16, а выключатель защищаемого объекта не успевает отключиться. Первый индикатор 11 остается включенным, сигнализируя об исправном состоянии первой ступени релейной защиты 4, второй индикатор 15 продолжает гореть, сигнализируя о продолжении режима контроля.

После отсчета соответствующих выдержек времени поочередно аналогичным образом осуществляется проверка всех последующих ступеней релейной защиты

4. Если релейная защита 4 находится в исправном состоянии, то после проверки ее последней ступени второй индикатор 15 гаснет, сигнализируя об окончании режима контроля, а все первые индикаторы 11 остаются включен" ными. При этом элемент 19 задержки, запускающийся после действия иэмерительно"логического блока 2 последней ступени, яе успевает сработать, так как время его работы больве времени возврата в исходное состояние репейной защиты 4 по цепи последней ступени. Пороговый элемент Ъ 2 16 также не работает, так как в каждый момент времени сигнал имеется только на одном из его входов.

Для снятия сигналов о срабатывании релейной защиты 4 после окончания

1628103 режима контроля замыкается второй контакт 9 ключа 7 управления. При этом от источника 6 контрольного сигнала поступают сигналы на R-входы

5 всех RS-триггеров 12. Последние переключаются в исходное состояние, сигналы на их выходах исчезают и первые индикаторы 11 выключаются. После возврата ключа 7 управления в нейтральноеп положение схема всего устройства возвращается в первоначальное состояние.

Если иэмерительно-логический блок

2 какой-либо ступени релейной защиты

4 неисправен, то сигнал не появится на его выходе, не сработает соответствующий второй элемент И 13, не переключится соответствующий первый

RS-триггер 12 и не включится соответствующий первый индикатор 11, сигнализируя об отказе измерительно-логического блока 2 данной ступени релейной защиты. Второй индикатор 15 в этом случае после окончания режима контроля останется во включенном сос- 25 тоянии, сигнализируя о том, что сигнал на вход неисправной ступени защиты подается. Для возврата схемы всего устройства в первоначальное состояние необходимо, как и в первом случае, в начале замкнуть второй контакт 9 ключа 7 управления, а затем перевести его в нейтральное положение.

Если в неисправном состоянии находится выходной блок 3 в цепи какой15 либо ступени релейной защиты 4, например первой, то сигнал, появившись на выходе ее измерительно-логического блока 2, поступит на первый вход

4О второго элемента И 13 и на первый вход порогового элемента 2 16, но не появится на выходе релейной защиты 4, в результате чего не сработает второй элемент И 13<, не переключится первый RS-триггер 121 и не включится первый индикатор 11 . Однако в таком состоянии перечисленные элементы находятся до момента срабатывания второй ступени релейной защиты 4, так как после появления сигналов на вы50 ходах ее измерительно-логического блока 2, а затем и выходного блока

3 одновременно сработают вторые элементы И 13 и 13 g переключатся пер- . вые RS-триггеры 1 и 12 и включатI ся первые индикаторы 11< и 11, после чего первая и вторая ступень релейной защиты 4 возвращается в исходное состоя ниe . .Отказ в срабатывании вы-. ходного блока 3 в цепи первой ступени релейной защиты 4 не фиксируется ее индикатором 11, однако после срабатывания измерительно-логического блока 2, второй ступени сигнал с его выхода поступает на второи вход порогового элемента ъ 2 16, на первом входе которого сигнал уже имеется.

Совпадение сигналов хотя бы на двух входах порогового элемента ъ 2 16 вызывает его срабатывание, в результате чего переключается второй RSтриггер 17 и включается третий индикатор 18. Включенное состояние третьего индикатора 18 в данном случае сигнализирует об отказе в срабатывании выходного блока 3 в цепи первой ступени релейной защиты 4. Аналогичным образом фиксируется отказ в срабатывании выходного блока в цепи всех ступеней релейной защиты 4„ кроме последней.

При отказе в срабатывании выходного блока 3 в цепи последней ступени релейной защиты 4 второй элемент И 13 первый- RS-триггер 1.: и первый индикатор 11 не работают. Однако, с выхода иэмерительно-логического блока 2д сигнал поступает на п-й вход порогового элемента — 2 16 и на вход элемента 19 задержки. Через время, достаточное для возврата в исходное положение последней ступени релейной защиты 4 в случае ее исправного состояния, сигнал появляется на выходе элемента 19 задержки и подается на (и+1)-й вход порогового элемента Ъ 2 16. Наличие сигналов на двух входах последнего вызывает его срабатывание, в результате чего переключается второй RS-триггер 17 и включается третий индикатор 18. С выхода элемента 19 задержки через разделительный диод 20 сигнал поступает на второй вход второго элемента И 13, вызывает его срабатывание, так как на первом входе этого элемента сигнал имеется, работают первый RS-триггер

12 и первый индикатор 11, после чего последняя ступень релейной защиты

4 возвращается в исходное состояние.

Аналогичным образом отказ в срабатывании выходного блока 3 в цепях всех ступеней релейной защиты 4 приводит к срабатыванию всех первых индикаторов

11 и третьего индикатора 18.

Таким образом, исправное состояние всех блоков и ступеней релейной защиты!

6281о

1О

4 >пр д..зяет я по нклю еHH му сост >я— нию всех первых индикаторов 11 при отключенном положении второго 15 и третьего 18 индикаторов. Отказ в сра5 батывании измерительно-логического блока 2 какой-либо из ступеней релейной защиты 4 сигнализируется отключенным состоянием соответствующего гервого индикатора 11 и включенным сос- 1п тоянием второго индикатора 5, отказ в работе выходного блока 3 выявляется по загоранию третьего индик..тора 18.

Для снятия сигнала об отказе в срабатывании выходного блока 3 релейной зашиты 4 и возврата схемы зсего устройства : исходное состояние необходимо, как и ранее, в начале замкнуть второй конт,"кт 9 ключа 7 управления, в результате чего от источника 6 конт-1п рольного си нала поступает сигнал на

К-вход второго RS-триггера 17, вызывая пер ключение его в исходное состояние и выключение третьего индикатора

18, а затем пер вести ключ 8 упревле- 2> ния в нейтральное положение. о

При действии релейной защитл 4 в результате короткого замыкания на защищаемом объекте с»гнал с выхода измерительно-логическа о блока 2 ее 39 сработавшей ступени поступает через выходной блок на механизм переключения коммутационного аппарата 5, вызывая отключение вы, чючатели, на все вторые входы элементов И I3 и на пер- 3 вый вход одного из них, соответствующего номеру сработавшей ступени защиты, вызывая его срабатывание. С выхода этого элемента сигнал поступает на S-вход соответствующего RS-тригге 40 ра 12, который переключается, вызывая включение одного из первых индикаторов 11. Включенный индика:ор 11 сигнализирует о срабатывании релейной защиты 4 Ilo цепи соо;ветству ошей ту- 45 пе ни

Для снятия сигнала о срабатывании релейной защиты 4 i.o цепи какой-либо из ступеней в резчльтате короткого хам.:х ния на защищаемом объекте и возврата схемы этого устройства в первоначальное состояние необходимо в начале замкнуть второй контакт 9 ключа

7 управления, а затем перевести его в нейтральное положение.

Таким образом, в данном устройстве первые RS-триггеры 12 и первые индикаторы 11 выполняют функции сигнального органа, фиксируя срабатывание релейной защиты 4 по цепи какойлибо из ступеней при коротком замыкании на защищаемом объекте, а также сигнализируют об исправном состоянии ее в режиме контроля. Второй КБ-триггер 17 и - ретий индикатор 18 служат для фиксации о каза в срабатывании выходного бло.а 3 релейной защиты 4.

Формула и з обретен я

Устройство для сигнализации и контроля исправности релейной защиты, по авт.св. Ф 1457313, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и удобства эксплуатации путем выявления неисправности работы измерительно-логических и выходного блоков релейной защиты, дополнительно введены второй RS-триггер, разделительный диод, элемент задержки, третий индикатор и пороговый элемент 2, и входов которого предназначены для подключения к выходам измерительнологических блоков соответствующих ступеней релейной защиты, выход соединен с S-входом второго RS-триггера, R-вход которого подключен к второму замыкающему контакту ключа управления с нейтральным положением, а к выходу подключен третий индикатор, вход элемента задержки предназначен для подключения к выходу измерительно-логического блока последней ступени релейной защиты, а выход подключен к (и+1)-ку входу порогового элемента 2 и через разделительный диод соединен с вторыми входами всех вторых элементов И.