Устройство для релейной защитыэлектроустановки

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ п 8I l 356

Союз Советских

Социалистических

Реслублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 25.12.78 (21) 2722123/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.03.81. Бюллетень № 9 (45) Дата опубликования описания 07.03.81 (51) М Кл з

Н 01 Н 69/01

G 01 R 31/03

Государственный комитет (53) УДК 621.316.925 (088.8) по делам изобретений и открытий

I, (72) Авторы изобретения Г. П. Могилев, Г. С. Нудельман, А. Д. Овчаренко и М. А. Шамис I (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЪ|

ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ

Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите, и предназначено для использования в устройствах релейной защиты, содержащих активные частотные фильтры.

Одним из путей повышения надежности устройств релейной защиты является проведение их эксплуатационных проверок.

Известно устройство релейной защиты, содержащее воспринимающие блоки, преобразующие блоки, реагирующий и исполнительные органы и коммутационные элементы, например кнопки, изменяющие при проверке структуру реле; посредством коммутационных элементов входы реагирующих органов устройства релейной защиты подключены через резисторы к источнику питания защиты.

При отсутствии в устройстве релейной защиты неисправностей замыкание коммутационного элемента приводит к срабатыванию реагирующего и исполнительных органов. При этом для проверки устройства релейной защиты не требуются специальные испытательные устройства, однако в данном устройстве релейной защиты не может быть проверена преобразующая часть реле: при замыкании указанных коммутационных элементов неисправности, возникшие в преобразующей части, не выявляются (1).

Известно также реле направления мощности на операционных усилителях, содержащее подключенные к измерительным датчикам напряжения или тока последовательно соединенные воспринимающие блоки, преобразующие блоки, в состав которых входят частотно-избирательные системы с активными фильтрами, блок формирования характеристической величины, реагирующий блок, исполнительный блок (21.

Из-за сравнительной сложности преобразующей части указанного реле увеличивается доля отказов, обусловленных неисправностями этой части. При отсутствии специальных испытательных устройств эксплуатационные проверки данного устройства релейной защиты не являются эффективными.

Целью изобретения является увеличение числа элементов устройства, охваченных тестовой проверкой, путем преобразования активного фильтра в генератор гармонических колебаний.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для релейной защиты электроустановки, содержащее подключенные

811356 к измерительным датчикам напряжения пли тока последовательно соединенныс воспринимающие блоки, преобразующие блоки, в состав которых входят частотноизбирательные системы с активными фильтрами, блок формирования характеристической величины, реагирующий блок, исполнительный блок, 110 крайней мере 13 одну частотно-избирательную систему преобразующего блока дополнительно в»едена цепь положительной обратной связи, выполненная в виде последовательно соединенных замыкающего коммутационного элемента и двухполюсника.

При выполнении частотно-изоирательной системы преобразующего блока в виде последовательно соединенных инвертируюшсго масштабного усилителя и активного селективного фильтра дополнительно введенный двухполюсник представляет собой резистор.

При выполнении частотно-избирательной системы преобразующего блока в виде поc,1cäoâàòåëüío соединенных инвертирующего масштабного усилителя и активного фильтра низкой частоты дополнительно введенный двухполюсник представляет собой конденсатор.

Иа фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — то >ке, с одним преобразующим блоком, содер>кащим частотно-избирательную систему с акти»ными фильтрами; на фиг. 3 — то же, с д!3умя н1>еобразующIIÇIII блоками, ка>кдыи из которых содержит частотно-избиратсльныс системы с активными фильтрами; на фиг. 4 — структурная схема частотнопзоирательной системы предлагаемого устройств с селективным фильтром и дополнительно вводимой положительной обратIfOl: C13II3H; Н» фпг. 5 — TO же, C HI TII»H»131 ф11ль гром н11зкой частоты.

Устройство для релейной защиты электроустановки содер>кит подключенные к измерительным датчикам напряжения или тока последовательно соединенные воспринимающие блоки 1 — l n, преобразующие блоки 2 — 2n, в состав которых входит частотно-избирательные системы с активными фильтрами, блок 3 формирования, реагирующий блок 4, исполнитсльный блок 5. По крайней мере в одну частотноизбирательную систему преобразующего блока 2 дополнительно введена цепь положительной обратной связи, выполненная в виде последовательно соединенных замыкающего коммутационного элемента б и двухполюсника 7.

Частотно-избирательные системы, структурные схемы которых приведены на фиг. 4 и 5, содержат резисторы Rl — R14, конденсаторы С l — С5, замыкающие коммутационные элементы (кнопки) SB1—

SB2, операционные усилители А1 — Л4. д

1;>

20 >д

;50 ).

»5

Устройство работает следующим образом.

Когда устройст»о находится в рабочем режиме, замыкаю1цис коммутационные элементы 6 — бп разомкнуты и двухполюсники 7 — 71г не оказывают 13лияния на его работу. Входные сигналы от измерительных датчиков поступа1от на входы воспринимающих блоков 1 — ln, где осуществляется преобразование вхо,",ных воздействующих величин в более удоби1ыс для дальнейшей передачи. Сигналы с выходов воспринима1ощпх олоков 1 — -1п прсобразовыва1отся посредством частотно-избирательных систем 2 — 2п и поступают на входы блока 3 формирования характеристической величины.

При отсутствии аварии на защищаемой электроустановке значение сигнала íà»blходе блока 3 формирования характеристичсской вели пины пе соответствует условиям сраоатывания реагирующего блока 4, вследствие чего реагирующий 4 и исполнительный 5 блоки не срабатывают.

При аварии на защигцаемой электроустановке изменяется значение сигнала на выходе блока 3 формирования характеристической величины, что приводит к срабатыванию реагирующего 4 и исполнительного 5 блоков.

При переводе устройства в режим Ilpoверки происходит замь:ка1гие коммутационных элсмспто» б--бп и ооразование цепей поло>ки1сльпой обратной связи. Значения параметро» эт1:х цспсй обратной связи, опредсляемые д»ухпол1осниками 7 — 7n, выбираются так, и"о охвачсниыс пми частотно-избпратсльныс систем». преобразуются в генераторы гар»ollè÷ccêè колебаний.

Возни IIIIIc *г1ри этом гармонические колебания используются как испытательные воздействия для про»с ркп остальных элементов устройства, блоков 3 — 5, ко;1троль исправности которы.; осуществляется по правильности реакций pelIIIlpyloIIIclo 4 или исполнительно, о 5 блоков па указанные испытательныс»оздействия.

При отсутстьч1п неисправностей реакция блоков 4 и 5 па возни <шие испытательные воздействия однозначна. При этом имеется возмо>кность проверки исправности и элементов частотно-избирательных систем, так как отказ этих элементов приводит к тому, что либо гармонические колебания на выходе частотно-избирательных систем не возникают вообщс, либо указанные колебания возникают, но с такой частотой, при которой нарушается реакция испытательного блока 5.

В случае, сслп устройство содержит один преобразующий блок (фпг. 2), при отсутствии ь нем неисправностей образование цепи положительной связи приводит к тому, что сигнал на выходе исправной частотно-избирательной систеты соответствует

811356 сигналу при аварии на защищаемой электроустановке. При этом блоки 4 и 5 срабатывают. Отсутствие срабатывания блоков

4 и 5 свидетельствует о возникновении в устройстве неисправностей.

Проверка устройства для релейной защиты электроустановки от повреждений, содер>кащее два преобразующих блока, каждый из которых содержит частотноизбирательную систему с активными фильтрами, например реле направления мощности, может осуществляться путем образования положительных обратны.; связей у обеих частотно-избирательных систем (фиг. 3) . Вследствие неидентичности значcnné параметров активных фильтров образовавшиеся при замыкании коммутационных элементов 6.1 и 6.2 генераторы формируют сигналы с различными частотами.

Указанное различие в частотах приводит к тому, что фазовые соотношения генерируемых сигналов будут постоянно изменяться. При этом фазовые соотношения будут периодически соответствовать повреждению то в зоне действия проверяемого устройства, то вне зоны его действия. При этом исправный исполнительный блок 5 должен периодически находиться то в сработанном, то в несработанном состояниях.

Отсутствие такой закономерности в работе устройства свидетельствует о его неисправности.

Как было отмечено выше, значения параметров дополнительно вводимых двухполюсников должны быть такими, чтобы частотно-избирательная система перешла в режим самогенерации. При этом anä двухполюсника, образующего положительную обратную связь, определяется видом частотно-избирательной системы. В случае, если частотно-избирательная система выполнена в виде последовательно соединенных инвертирующего масштабного усилителя и активного селективного фильтра (фиг. 4), двухполюсник представляет собой резистор R2, включенный через коммутационный элемент (кнопку) SB1 между выходом активного селективного фильтра и входом масштабного усилителя.

В случае, если частотно-избирательная система выполнена в виде последовательно соединенных инвертирующего масштабного усилителя и активного фильтра низкой частоты (фиг. 5), двухполюсник представляет собой конденсатор СЗ, включенный через кнопку SB2 между выходом актив10

7д

З0

55 ного фильтра и входом масштабного усилителя.

Предлагаемое устройство для релейной зашиты электроустановки позволяет увеличить число элементов устройства, охваченных тестовой проверкой.

Формула изобретения

1. Устройство для релейной защиты электроустановки, содержащее подключенные к измерительным датчикам напря>кения или тока последовательно соединенпыс воспринимающие блоки, преобразующие блоки, в состав которых входят частотно-избирательные системы с активными фильтрами, блок формирования характеристической величины, реагирующий блок, исполнительный блок, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличення числа элементов устройства, охваченных тестовой проверкой, путем преобразования активного фильтра в генератор гармонических колебаний, по крайней мере в одну частотно-избирательную систему преобразующего блока дополнительно введена цепь положительной обратной связи, выполненная в виде последовательно соединенных замыкающего коммутационного элемента и двухполюснпка.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что частотно-избирательная система преобразующего блока выполнена в виде последовательно соединенных инвертирующего масштабного усилителя и активного селективного фильтра, а дополнительно введенный двухполюсник представляет собой резистор.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что частотно-избирательная система преобразующего блока выполнена в виде последовательно соединенных масштабного усилителя и активного фильтра низкой частоты, а дополнительно введенный двухполюсник представляет собой конденсатор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Иоэльсон В. И. Обзор существующего поло>кения и рекомендаций по разработке методов и средств технического обслуживания устройства релейной защиты высоковольтных сетей. Технический отчет

ОРГРЭС, Л!., 1976, с. 146 — 147.

2. Ванин В. К. и Енин А. С. Реле направления мощностей на операционных усилителях. — «Электричество», 1975, ¹ 7.

811356

Фиг. 4

Puz. S

Составитель Л. Воропаева

Корректоры: В, Нам и Л. Слепая

Редактор Ж. Рожкова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 370/16 Изд. № 213 Тираж 784 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5