Устройство для контроля исправности релейной защиты

 

СОЮЗ СОВЕТСНИВ

СС»Ц ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНЯТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4750159/? 1 (2?) 16.»0.89 (46) 15.10.91, Вюл. h 38 (71) Новосибирский электр(технический институT (72) А,И.Шалин, В.В.Иванов и А.A.ØRëèí (53) 62 1,315.925(088 8) (5б) Авторское (..HI»<»e Tezbc TH(t СССР

Ф 1032513, кл., (01 В 31!02. 1982, (54) УСТРОЙСТВО <1»TH Trt 1TT EF(t 15 : ИОН(P? ВНОСТИ VF,.«ÃT,TT0È ВА1»ВП-И (57) Изобрете«и. Относится к контр льно — измерительн- и технике. Це II »(эоб—

РЕтЕНИЯ вЂ” Поsb;t!»VH» v, ОСтОВЕРНОС (И ко.нтроля — достига тся путем вг.е,el стг»ойст«О E»n .InEIHI". Tc t } ого c% иИзобретение относится к контрольно-измерительной технике и предназначено для контроля исправности узлов, блоков, модуле»», плат и целей релейной зла»иты, вьа»олненньж на акт IBI»bix элементах, сигналы в кон грольных точках которых р ре,киме,дежурствя исправной защиты представляют собой неизменные t»n Величине или одинлково изменяющиеся няпример, в различных фаз нъж устрой с T «:»x за»аи ы. нл»»ряжения посто янног о тока.

Дель изг сретения — повьааение достоверности Kr!HTpnля путем сравнения путе и В l е . е<(ае е»нь»х контpn. (ьнь»х сг»г налов од»»о тип»в,»х блоков, ра е г Оложе нHbIX НЛПР» !»ЕP, k Л .ri!t »НЫХ АЛЗЛХ ЗаШИ

„,ЯИ,„, 1684746 А 1 ма тора 4 и элемента 5 ком»гчта»»и»». Нл один из Входов клж:»(>» (1 (.,".» .»» тора

;... 3 подаетгя черо« элемент 5 к .;tмутации компенеирук(ий .: игklз(» г выхода дополниа Ib!!(!I с мм, торя 4, Что ПРИВОДИТ К КЛ»»»е НСЛЦИИ В ВЫХОДне»х сигналах входных сумматор(В 1...3

ОД И Е» (а К О ВЫХ С О С Т Л ВГ Я k(it(t t » Х К О и Т Р О- (Ь H b»X . игнллов. В результате устройство -:.пже т ко нтролировл ть тлкие объекты, с иг н,

8, комплрл Tni) се., t J»P bt H T 1 0 держки времени. 1 и:».

На чертеже при,.-, . Нл принпипилльНЛЯ CXÐ!»R <СТРОйстйя .

Устройство дле(ко»»троля испрлвно— сти ь(. чейной RRI!k(Tkt содержит сумматоры 1, ?, 3, оси г пые пходь» которых

СЛУжат ВХОДаМИ УС-.РойСТНа, В КОЛИЧЕ— стве, равном чи(-лу контролируемых сменных модулей .(Дщиаu. Входные сумматсры i, 2, 3 пре,;назначены для суммирования посту»»лк(»»»»х на них сигна— лов. устройство содержит также дополнительный сумматор, предназначенный для суммирования па ступающих нл него сигналов. Основны(«холы дополнитель— ного сумматора 4 (>(;tttttck»bt с соответствующими Вх(»лл .(t -с ро»".ствл. Выход доно.»нительн; г v (-i »"(«торя 4 через

1684 74 6 элемент 5 коммутации соединен с объединенными компенсируяцими входами сумматоров 1, 2, 3. Элемент 5 коммутации предназначен для размыкания и

5 замыкания цепи выходного сигнала дополнительного сумматора 4.

Выходы сумматоров 1, 2, 3, 4 соединены с соответствующими входаии блока

6 измерения, предназначенного для по- 1ð очередного измерения поступающих на него сигналов, Выходы элемента 7 контроля, предназначенного для контроля исправности предлагаемого устройства, соединены с проверочными входами соответствующих сумиаторов 1, 2, 3, 4.

Выходы сумматоров 1, 2, 3 соединены также со входами многоплечевого диодного могта 8, предназначенного для выделения максимального и минимального из поступающих на него сигналов.

Выходы многоплечевого диодного моста 8 соединены со входами двухвходового компаратора 9, предназначенно- 25

ro для формирования единичного выходного сигнала при превышении входными сигналами порога срабатывания.

Выход двухвходового компаратора 9 соединен с входом элемента 10 выдерж- 30 ки времени, предназначенного для создания выдержки времени порядка 1015 с. Выход элемента 10 выдержки времени служит выходом устройства.

Сумма ор 1 содержит усилитель 11 35 в микросхемном исполнении, неинвертирующий вход которого соединен с общим проводом, а инвертирующий через резисторы 12 соединен с основными входами сумматора 1, через резис- 4О тор 13 — с компенсирующим входом сумматора 1, а через резистор 14 — с проверочным входом сумматора 1. Резистор 15 предназначен для обеспечения отрицательной обратной связи, а 45 резисторы 16, 17 — для настройки сумматора 1.

Сумматоры 2, 3 выполнены аналогиччо сумматору 1.

Дополнительный сумматор 4 содержит усилитель 18 в микросхемном исполнении неинвертирукщий вход которого соединен с общим проводом, а инвертирующий через резисторы 19 соепинен с основными входами, а через резистор 20 — с проверочным входом дополнительного сумматора 4, Резистор 21 предназначен для обеспечения отрицательной обратной связи, à ре— зисторы 22, 23 — для настройки дополнител ь ного сумматора 4 .

Элемент 5 коммутации содержит электрическую кнопку 24 с рпзмыкающими контактами, включенную между входом и выходом элемента 5.

Блок 6 измерения содержит электрические кнопки 25, предназ наченные для выбора сигнала, подлежащего измерению. Один вывод каждой электрической кнопки 25 служит входом блока

6, а объединенные вторые выводы кнопок 25 через резистор 26 соединены с объединенными первыми выводами обеих контактных групп сдвоенного переключателя 27. Сдвоенный переключатель 27 предназначен для изменения полярности напряжения на малогабаритном вольтметре 28, предназначенном для измерения сигнала и включенном между переключающими контактами обеих контактных групп сдвоенного переключателя 27, Объединенные вторые выводы обеих контактных групп сдвоенного переключателя 27 соединены с общим проводом. Электрическая кнопка 29, включенная параллельно резистору 26, предназначена для изменения диапазона чувствительности блока 6 измерения, Элемент 7 контроля содержит электрические кнопки 30 в количестве, равь .- общему количеству сумматоров

1, 2, 3, 4. Один вывод каждой кнопки соединен с шиной источника питания, а другой служит выходом элемента 7.

Многоплечевой диодный мост 8 выполнен по стандартной схеме и содержит диоды 31, 32. Попарно объединенные катоды диодов 31 и аноды диодов 32 служат входами многоплечевого диодного моста 8. Объединенные аноды диодов

31 служат первым выходом, а объединенные катоды диодов 32 — вторым выходом многоплечевого диодного моста 8.

Двухвходовой компаратор 9 содержит делители из резисторов 33, 34 и

35, 36, соединяющие входы двухвходового компаратора 9 с неинвертирующим и инвертирующим входами усилителя 37 в микросхеином исполнении. Резистор 38, включенный между плюсовой шиной источника питания и неинвертируьщим входом усилителя 37, и резистор 39, включе нный между минусовой шиной источника питания и инвертирующим входом усилителя 37, предназначены для обеспечения необходиэтом на защиту и преггллг лемос у< ройстно необходимо ныдлть нлпряж нне от блока питания и, по возможности, бо. ее то. нс имитиронлть те сигналы, которые могут г;1 исутстнонлть нл конт— рс лиру е мых," нньг;; модулях з лщиты и режиме деж -;.:.тнл. 11ри нлстройке сумMBTclpoB 1, ., 3 следует нлжлть кноп— ку 24 н элементе 5 коммутации и прервать тем самым цепь сигнала с дополнительного сумматорл 4 нл компенсирующие входы сумматоров 1, 2, 3, Движки потенипометрон 13 н сумматорах при этои должны быть в верхнем положении, т.е. введена максимальная неличина сопротивления. После этого нажимают кнопку 25 в блоке 6 измере- ° ния, соответствующую настраиваемому сумматору 1, 2 или 3, и считывают показания вольтметра 28. Если стрелка вольтметра 28 прижата к левому упору, т.е. на него подано напряжение обратной полярности, то переключают сдвоенный переключатель 27 и изменяют полярность подводимого к вольтметру

28 сигнала. Затем перемещают движок потенциометра 17 в настраиваемом сумматоре, добиваясь нулевых показаний вольтметра 28, После предварительной настройки, нажимают кнопку 29 в блоке

Ь измерения, повьппая тем самым чувствительность вольтметра 28, и проводят более точную настройку описанным выше образом.

Затем аналогично настраивают остальные сумматоры 2 и 3.

При настройке дополнительного сумматора 4 следует иметь в виду, что его коэффициент передачи должен быть меньше, чем у сумматоров 1, 2, 3.

Наприиер, при использовании трех суиматоров 1, 2 и 3 и равенстве единице их коэффициента передачи, коэффициент передачи дополнительного сумматора 4 должен быть равен 1/3. Если используется пять сумматоров, то коэффициент передачи дополнительного сумматора 4 должен равняться 1/5 и так далее. Необходимая величина коэффициента передачи дополнительного сумматора 4 обеспечивается соответствующим выборои сопротивления резистора

21 обратной связи.

Дополнительный сумматор 4 настраивается по вольтметру 28 аналогично сумматорам 1, 2, 3.

После настройки дополнительного сумматора 4 кнопкл 24 н элементе 5

5 1684 746 6 мого порога срабатывания компарлтора 9. Цепочка из последовательно соединенных балластного резистора 40 и диода 41 предназначена для шунти- :

5 рования сигнала положительной полярности на выходе усилителя 37 и пропуска на выход двухвходового компаратора 9 лишь сигнала отрицательной полярности. Светодиод 42, включенный последовательно с резистором 43 между выходом двухвходового компаратора 9 и общим проводом, предназначен для сигнализации сработавшего состояния двухнходового коипаратора 9.

Элемент 1О выдержки времени выполнен по стандартной схеме. В качестве элемента 10 может быть использовано любое электромеханическое или электронное реле времени с нременем сра- 20 батывания 10-15 с и мгновенным возвратом. Выход элемента 10 выдержки времени служит ныходом устройства.

Устройство предназначено для контроля исправности группы однотип- 25 ных сменных модулей защиты, расположенных, например, в разных фазах, При этом входы сумматора 1 присоединяются к контрольным точкам первого контролируемого модуля, входы сумматора 2 †30 к контрольным точкам второго модуля и так далее. Входы дополнительного сумматора 4 присоединяются к контрольвьым точкам всех контролируемых модулей зашиты, входящих в Рассмлтривае-, 35

;мую группу. Условием вклкчения сменных

I модулей защиты в одну контролируемую группу является приблизительное равенство контрольных сигналов этих модулей в режиме дежурства исправной 4р зашиты. Контрольные сигналы, снимаемые с контрольных точек этих модулей защиты, могут существенно изменяться в процессе эксплуатации, но в режиме дежурства исправной защиты сиг- 45 налы на одинаковых контрольных точках разных модулей защиты, входящих в контролируемую группу, должны быть приблизительно равны друг другу.

В качестве контрольных точек на контролируемых сменных модулях защиты принимаются выходы микросхем, выводы транзисторов, реле и других элементов, сигналы на которых в режиме дежурства исправной защиты представляют собой напряжения постоянного тока.

Перед введением устройства в эксплуатацию его следует настроить. При

1684 746 коммутации вновь замыкается. Вновь имитируется режим дежурства защиты, но уже с другими сигналами на контроль ных точках контролируемых модулей защиты. Желательно, чтобы эти сигналы существенно отличались от тех, которые имели место при прецыдущей настройке, но по-прежнему соответствовали режиму дежурства исправной за- 10 щиты. При этом можно имитировать, например, изменения нагрузки защищаемого объекта, частоты и напряжения в силовой сети, отклонение напряжений, поступающих от блока питания, 15 от их номинальных значений и так далее. Поскольку все эти изменения одинаково влияют на работу всех тех модулей защиты, которые входят в контролируемую группу, то и разбаланс, который возникает при этом на входных сумматорах 1, 2, 3, 4, тоже будет одинаковым. Поскольку кнопка 24 в элементе 5 коммутации замкнута, то сигнал раэбаланса., снимаеьжй с 25 выхода дополнительного сумматора 4, может скомпенсировать разбаланс сумматора 1, 2, 3. Для этого производится дополнительная настройка сумматоров 1, 2, 3. Порядок настройки . 30 аналогичен описанному ранее при том отличии, что кнопка 24 замкнута, а настройка осуществляется резисторами 13, входящими и состав сумматоров 1, 2, 3. Цель этой настройки заключается в том, чтобы при всех возможных изменениях контрольных сигналов, снимаемых с контролируемых модулей исправной защиты в режиме ее дежурства, сигналы на выходах 40 сумматоров 1, 2, 3 оставались близкими к нулю.

Порог срабатывания двухвходового компаратора 9 отстраивается от тех небольших небалансов, которые могут возникнуть на выходах сумматоров 1, 2, 3 в процессе работы за счет не.— точности регулировки, раэрегулировки,. старения элементов и так далее.

Это обеспечивается соответствующим э0 выбором, например, сопротивлений резисторов 38, 39, Исправность предлагаемого устрой" ства можно проверить, поочередно на жимая кнопки 30 в элементе 7. При нажатии каждой кнопки разбалансируется соответствующий сумматор, срабатывает двухвходовый компаратор 9 и начинает светиться свето, диод 42, входящий н его состав. Через 10-15 с появляется сигн.- л на вь -ходе элемента 10 выдержки времени, который высвечивает на щите управления табло "ЗАЩИТА НЕИСПРАВНА".

После описанной настройки и проверки предлагаемое устройство вместе с контролируемой защитой может быть введено н работу.

В исходном состоянии - в режиме дежурстна исправной защиты вследствие описанной выше настройки сигналы на выходах сумматоров 1, 2, 3 близки к нулю, двухвходовый компаратор 9 находится в несработавшем состоянии сигнал на его ныкоде от) сутствует. Отсутствует и сигнал на выходе элемента 10 выдержки времени.

Светодиод 42 не светится.

При возникновении н контролируемых сменных модулях защиты повреждений, при которых существенно изменяется хотя бы один контрольный сигнал, соответстнующие сумматоры разбалансируются. Максимальные по величине сигналы разбаланса сумматоров 1, 2, 3 через многоплечевой диодный мост 8 поступают на входы днухвходового компаратора 9. Если эти сигналы превышают порог срабатывания компаратора, то двухвходоный компаратор 9 сраб тывает и на его выходе появляется единичный сигнал отрицательной полярности, который запускает элемент .1С выдержки времени. Через 10-15 с на выходе элемента 10 появляется сигнал, кс торый поступает на щит упранления и высвечивает там табло "ЗАП91ТА НЕИСПРАВНА".

При появлении на щите управления сигнала "ЗАЩИТА НЕИСПРАВНА" пронеряется, светится ли светодиод 42 на реле. Если светодиод 42 светится, т.е. днухвходовый компаратор 9 действительно сработал, то, поочередно наВ жимая кнопки 25 в блоке 6 измерения, по показаниям вольтметра 28 выявляют, на выходе какого именно входного сумматора 1, 2, 3 появился наибольший сигнал рассогласования. Сменный модуль защиты, соответствующий этому сумматору, считается понредившимся, .

его заменяют на исправный, после чего защита может быть снова введена в работу.

Значительные по величине сигналы могут появиться на выходах сумматоров 1, 2, 3 и при исправной защите, 1684746 например, при коротких замыканиях на защищаемом объекте, вблизи него или в других подобных режимах, т.е в режиме тревоги, Однако предлагаемое устройство отстроено от режима тревоги за счет выдержки времени элемента 10. Поэтому сигнала о неисправности защиты в режиме тревоги выдано не будет.

Таким образом устройство пригодно не только для контроля исправности таких сменных модулей защиты, сигналы на контрольных точках которых представляют собой неизменное в режиме дежурства напряжение постоянного тока, но может такке осуществлять контроль исправности таких модулей защиты, все или часть контрольных сигналов которых представляют собой напряжение постоянного тока, величина которых может существенно изменяться в режиме дежурства.

Формула изобретения 25

Устройство для контроля исправности релейной защиты, содержащее сумматоры по числу объектов контроля, блок измерения, элемент контроля, компаратор, элемент выдержки времени, диодный мост с числом плеч по числу объект. в контроля, входы сумматоров соелинены с соответствующими входами устройства, а выходы соединены с соответствующими входа ми блока измерения, вход элемента выдержки времени соединен с выходом компаратора, а выход соединен с выходом устройства, входы компаратора соединены с соответствующими выходами диодного моста, входы которого соединены с соответствующими выходами сумматоров, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля, в него введены дополнительный сумматор, элемент коммутации, входы дополнительного сумматора соединены с соответствующими входами устройства, а выход соединен с соответствующим входом блока измерения и через элемент коммутации с компенсирукицими входами сумматоров, контролирующие входы которых соединены с соответствующими выходами элемента контроля.

На сигнал о нсаспрабнас пи

Составитель С.Радзевич

Техред Л.Сердюкова Корректор М.Самборская

Редактор H,Каменская

3еказ 3506 Тира>к Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открычиям нри l l.llT СССР

113035, Иосква, Ж-35, Раушс кая наб,, д. 4/4

Производственно — и.3да гедьский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. l, II:П>ина, 101