Устройство для контроля уровня сигналов в цепях релейной защиты

 

УСТРОЙСТЮ ДЛЯ КОНТРОЛЯ .УРОВНЯ СИГНАЛОВ В ЦЕПЯХ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ, содержащее источник KOPITролируемого напряжения и источник опорного напряжения, первые выводы которых подключены к общей шине , а также пять резисторов, основной диод и операционный усилитель, выход которого является выходом устройства, отличающеес я тем, что, с целью повышения , надежности функционирования, введены три дополнительных диода, приг. чем первый дополнительньм диод включен параллельно первому резистору, подключенному между общей шиной и одним из входов операционного усилителя, анодом - к общей шине, второй дополнительный диод подключен катодом к другому входу операционного усилителя, а анодом через второй резистор - к второму вьшоду источника контролируемого напряжения , связанного через третий резистор с катодом первого дополнительного диода, и с анодом третьего дополнительного диода, причем катод третьего дополнительного диода через четвертый резистор.подключен к. второму выводу источника опорного напряжения и к первому выводу пятого резистора, второй вывод которого подключен к катоду второго дополнительного диода и к аноду ос- . новного диода, катод которого под- . ключен к общей шине.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) З(51) Н 02 Н 3 00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТ0РСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (- с

| ъ: (21) 354 1398/24-21 (22) 10.01.83 (46) 30.11.84. Вюл. У 44 (72) Г.Н. Степанов и В.M. Степанова (71) Всесоюзный ордена Трудового

Красного Знамени научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт релестроения (53) 621.316.92(088.8) (56) 1. Техническое описание реле высокочастотного дугового типа

РВД-С1, ОЛХ463.158.

2. Авторское свидетельство СССР

М- 853731, кл. Н 02 Н 3/00, 1979. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ

УРОВНЯ СИГНАЛОВ В ЦЕПЯХ РЕЛЕЙНОЙ

ЗАЩИТЫ, содержащее источник контролируемого напряжения и источник опорного напряжения, первые выводы которых подключены к общей шине, а также пять резисторов, основной диод и операционный усилитель, выход которого является выходом устройства, отличающеес я тем, что, с целью повышения надежности функционирования, sseдены три дополнительных диода, прит-, чем первый дополнительный диод вклю.

1 чен параллельно первому резистору, подключенному между общей шиной .и одним из входов операционного усилителя, анодом — к общей шине, второй дополнительный диод подключен катодом к другому входу операционного усилителя, а анодом через второй резистор — к второму выводу источника контролируемоro напряже— ния, связанного через третий резистор с катодом первого дополнительного диода и с анодом третьего дополнительного диода, причем катод третьего дополнительного диода через четвертый резистор. подключен к. второму выводу источника опорного напряжения и к первому выводу пя" того резистора, второй вывод которого подключен к катоду второго до" полнительного диода и к аноду основного диода, катод которого подключен к общей шине.

1127034 2

Цель изобретения — повышение надежности функционирования .

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля уровня сигналов в цепях релейной 50 защиты, содержащее источник контролируемого напряжения и источник опорного напряжения, первые выводы которых подключены к общей шине, а также пять резисторов, основной диод 55 и операционный усилитель, выход которого является выходом устройства, введены три дополнительных диода, Изобретение относится к электро-, технике, а именно к релейной защите, и может быть использовано для контроля работоспособности комплектов различных органов защиты, нап- . ряжение на которых при выходе их из строя может откЛЬняться от нормального как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения.

Известно устройствс для контроля уровня сигнала в цепях контроля и диагностики релейной защиты, содержащее операционный усилитель, прямой и инвертирующий входы которого через резисторы и диоды подключены к источникам опорного напряжения и контролируемого сигнала, имеющим общую точку )1) .

Недостатком этого устройства является неизменность выходного сигнала при обрыве линии связи между ним и источником контролируемого сигнала.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для контро- 25 ля уровня сигналов в цепях релейной защиты, содержащее источник контролируемого напряжения и источник опорного напряжения, первые выводы которых подключены к общей шине, а также пять резисторов, основной диод и операционный усилитель, выход которого является выходом устройства j2) .

Действие устройства основано на

35 выборе номиналов резисторов устройства определенным образом так, что .на выходе операционного усилителя напряжение имеет полярность, соответствующую, например, разрешению на срабатывание защиты или на сигнализацию о неисправности. Однако известное устройство имеет недостаточную надежность функционирования.

45 причем первый дополнительный диод включен параллельно. первому резистору, подключенному между общей шиной и одним иэ входов операционного усилителя,,анодом — к общей шине, второй дополнительный диод подключен катодом к-другому входу операционного усилителя, а анодом через второй резистор — к второму выводу источника контролируемого напряжения, связанного через третий резистор с катодом первого дополнительного диода и с анодом третьего дополнительного диода, причем катод третьего дополнительного диода через четвертый резистор подключен к второму выводу источника опорного напряжения и к первому выводу пятого резистора, второй вывод которого подключен к катоду второго дополнительного диода и к аноду основного диода, катод которого подключен к общей шине.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства контроля уровня сигналов в цепях релейной защиты, на фиг. 2 — потенциальная .диаграмма характерных точек устройства. . Устройство содержит операционный усилитель 1, выход которого является выходом устройства, источник 2 контролируемого напряжения и источник 3 опорного напряжения, первые выводы которых подключены к общей шине 13, второй вывод источника контролируемого напряжения подключен к первым выводам. резисторов 4 и 5, второй вывод резистора 4 соединен с анодом диода 6, катодом диода 7, первым выводом резистора 8 и первым входом операционного усилителя 1, второй вывод резистора

5 подключен к аноду диода 12, катод диода 6 через резистор 9 соединен с вторым выводом источника опОрного напряжения 3 и первым выводом резистора 10, второй вывод которого подключен к аноду диода 11, катоду диода 12. и второму входу опера- ционного усилителя 1, катод диода

11, анод диода 7 и второй вывод резистора 6 подключены к общей шине 13.

Принцип действия устройства заключается в следующем.

Сопротивление резисторов 4, 5, 8, 9 и 10 выбирается таким образом, чтобы в схеме, показанной на фиг.2, 3 1 потенциал точки B .бып ниже потенциала точки A npu UK = О и при обрыве одного из полюсов источника контролируемого сигнала1, потенциал точки о увеличивался быстрее, чем потенциал точки 4 при увеличении контролируемого сигнала от значе- ° ния, равного нулю, до тех пор, пока диод 11 находится в закрытом состоянии, т.е. пока потенциал точки 8 относительно общей шины по величине меньше падения напряжения на диоде 11 в прямом направлении, .при дальнейшем увеличении контролируемого сигнала рост потенциала точки о ограничивается падением напряжения на диоде, потенциалы точек

A и о были бы равны между собой при минимально .и максимально допустимых значениях контролируемого сигнала, если контролируемый сигнал находится в допустимых пределах, потенциал точки 9 выше потенциала точки A

12 7034 4 между точками Ь и Ф меняется на про. тивоположную по отношению к исход- ному состоянию, в соответствии с этим меняется и полярность выходного напряжения, тем самым выдается, например, запрещающий сигнал на срабатывание защиты или на сигнализацию о неисправности .

Потенциал точки В по отношению

10 к общей шине при запертом состоянии диода 11 определяется выражением о " о (В "о" Я Я "" iЯ 412 g ig

5 10 5 10 5 о точки А в запертом состоянии диода 7

g» R

Ял "оп о " к g (2)

"» "9 "9 t| Ф 9 9 0

8 в й»

20 ьь 4 » 9 9g

8 где R4, Rg, RS R9, RI0 - величины сопротивлений соотвеИзложенное поясняется также потенциальной диаграммой для точек и B на фиг. 2, где по, оси абсцисс отложена величина контролируемого напряжения, по оси ординат — потенциал точек А и 0 при нормальном (pp> и (В„ — сплошной линией) и повышенной ((1 д1 и (p В IIITpHxoBQH линией) температуре окружающей среды, а также штрихпунктирной линией показан потенциал аналогичной точ- 35 ки A в известном устройстве. Допустимый диапазон измерения контроли- руемого сигнала обозначен A U. Уменьшение допустимого диапазона при изменении температуры окружающей 40 среды в известном устройстве обозначено 0 5U .

В исходном состоянии устройства, когда контролируемый сигнал находится в допустимых пределах, потен- 45 циал точки B выше потенциала точ.ки A разность потенциалов на входах усилителя имеет определенную полярность, в соответствии с этим на выходе операционного усилителя,50

1 напряжение имеет полярность, соответствующую, например, разрешению на срабатывание защиты. При выходе контролируемого сигнала за допустимые пределы или при обрыве соедини- 55 тельного провода между цепью с контролируемым напряжением и устройством полярность разности потенциалов

UOII ° "К

Ug ветственно на диодах

12и 6. ации должны

60 »,= hUg ) (3)

R»a/9» Р9 4

8 10

+ц (4)

Причем выражение (3) необходимо ста-. раться соб.блюсти при UI(= 0к макс, (фиг. 2), а выражение (4) при U

= Uz vIIII (UIмако " UII.ìIIII верхнее и нижнее допустимые значения контво

Для полной стабилиз соблюдаться условия

Rg тствен11о резисторов

4, 5, 8, 9 и 10, — соответственно величины напряжений источников опорного 1 и контролируемого 2 напряжений; — падение напряжения в прямом направлении соот»

3 1! 27034 лируемого напряжения) . Соблюдение условий (3) и (4) может быть получено за счет выбора номиналов резис, торов 4, 5, 8, 9, 10.

Предлагаемое изобретение обеспечивает повышение надежности функционирования устройства для контроля уровня сигналов в qe,пях релейной защиты, увеличивает термостабильность в условиях воздействия изменения температуры окружающей среды, 5 а следовательно, уменьшение возможного ущерба от неправильной работы релейной защиты в аварийных режимах. ОВ

Составитель А. Комиссаров

Техред М.Гергель Корректор H. Король

Редактор К. Волощук филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 8750/41 Тираж 613 Подписное

ВНИИНИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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