Способ контроля распределительных устройств и устройство для его осуществления

 

Изобретение может быть использовано при контроле распределительных устройств (РУ) для предупреждения их от внутренних повреждений и предотвращения аварий. Цель изобретения- - повышение достоверности и оперативности контроля/Для этого непрерывно контролируется температура перегрева частей РУ, а устройство, реализующее способ, выполнено с измерительным блоком и блоком диагностики (БД) специальной конструкции. Измерительный блок выполнен в виде волоконно-оптических кабелей (ВОК) по числу контролируемых элементов (КЭ) РУ, блока светодиодов, блока фотоприемников и блока эталонных напряжений . БД содержит политрон, триггер Шмитта, генератор импульсов, RS-триггер, элемент И, дешифратор, преобразователь код - напряжение, вентильные схемы по числу КЭ РУ, транспаранты КЭ РУ и общий транспарант Не норма. Контроль РУ основан на том, что с помощью ВОК, обмотанных вокруг КЭ РУ, непрерывно контролируется температура нагрева (ТН) КЭ, причем в БД происходит сравнение ТН КЭ с допустимыми значениями и осуществляется предупредительная сигнализация в случае отклонения ТН от допуска с указанием отказавшего КЭ. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил. v Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з G 01 и 31/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4786626/21 (22) 30.01.90 (46) 07.03.92. Бюл. hh 9 (72) Ю.А.Ролик (53) 621.316.925 (088.8) (56) Умов П.А. Обслуживание городских электрических сетей. — М.: Высшая школа, 1968.

Чернобров Н.В. Релейная защита — M.:

Энергия, 1971, с.598. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ И YCTPOACTBQ

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение может быть использовано при контроле распределительных устройств (РУ) для предупреждения их от внутренних повреждений и предотвращения аварий.

Цель изобретения — повышение достоверности и оперативности контроля. Для этого непрерывно контролируется температура перегрева частей РУ, а устройство, реализуИзобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для контроля технического состояния высоковольтных распределительных устройств.

Цель изобретения — повышение достоверности и оперативности контроля путем использования в качестве дополнительного информативного параметра температуры перегрева участка проверяемой цепи распределительного устройства, которая непрерывно контролируется с помощью волоконно-оптических кабелей, приведенных в тепловой контакт с контролируемыми участками распределительного устройства,,, ЯЛы 1718154А1 ющее способ, выполнено с измерительным блоком и блоком диагностики (БД) специальной конструкции. Измерительный блок выполнен в виде волоконно-оптических кабелей (ВОК) по числу контролируемых элементов (КЭ) РУ, блока светодиодов, блока фотоприемников и блока эталонных напряжений. БД содержит политрон, триггер шмитта, генератор импульсов, RS-триггер, элемент И, дешифратор, преобразователь код — напряжение, вентильные схемы по числу КЭ РУ, транспаранты КЭ РУ и общий транспарант "Не норма". Контроль РУ основан на том, что с помощью ВО К, обмотанных вокруг КЭ РУ, непрерывно контролируется температура нагрева (TH) КЭ, причем в БД происходит сравнение ТН КЭ с допустимы- з ми значениями и осуществляется предупредительная сигнализация в случае отклонения ТН от допуска с указанием отказавшего КЭ. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Ф одновременно обрабатывается, дешифрируется и отображается в блоке диагностики, На фиг.1 представлена схема контролирующего устройства совместно с объектом контроля; на фиг.2 — выполнение блока диагностики.

Устройство для осуществления способа (фиг.1) содержит контролируемые участки: силовой трансформатор 1, измерительные трансформаторы напряжения 2 и тока 3, выключатели 4, шину 5, реактор.6 и блок 7 защиты. Устройство контроля содержит измерительный блок 8, блок 9 диагностики и блок 10 эталонных напряжений. Иэмери1718154 тельный блок 8 выполнен в виде волоконнооптических кабелей 11 по числу контролируемых участков распределительного устройства, блока 12 светодиодов и блока 13 фотоприемников. Все волоконно-оптические кабели 11 своими входами подключены к оптическим выходам блока 12.светодиодов, а выходами — к входам .блока 13 фотоприемников, выходы которого соединены с измерительными входами 14 блока 9 диагностики, допусковые входы 15 которого подключены к выходам блока 10 эталонных напряжений. Управляющий вход 16 блока 9 диагностики соединен с исполнительным органом блока 7 защиты. Каждый волоконно-оптический кабель 11 приведен в тепловой контакт с соответствующим контролируемым участком 1...6 распределительного устройства.

Блок 9 диагностики (фиг .2) содержит политрон 17, триггер 18 Шмитта, генератор 19 импульсов, RS-триггер 20, элемент И 21; счетчик 22, дешифратор 23, преобразователь 24 код — напряжение, вентильные схемы 25 (элементы И) по числу контролируемых участков 1:..6 распределительного устройства, транспаранты 26 контролируемых участков 1...6 распределительного устройства и общий транспарант 27 "Не норма". Функциональные пластины 28 первого ряда политрона 17 соединены с измерительными входами 14 блока 9 диагностики, функциональные пластины 29 второго ряда политрона 17 соединены с допусковыми входами 15 блока 9 диагностики; горизонтально отклоняющие пластины 30 политрона 17 подключены к выходам преобразователя 24 код — напряжение, входы которого подключены к выходам счетчика 22, выходы счетчика 22 также подключены и к входам дешифратора 23, выходы которого подключены к первым входам элементов И 25, вторые входы которых подключены к выходу триггера 18 Шмитта, а выходы — к транспарантам 26, рабочий коллектор 31 политрона 17 через триггер 18 .Шмитта подключен к общему транспаранту

28 и входу установки в ноль RS-триггера 20, вход 16 установки в единицу которого является запускающим входом устройства. Выход RS-триггера 20 подключен к первому входу элемента И 21, второй вход которого подключен к выходу генератора 19 импульсов, а выход — к входу счетчика 22.

Волоконно-оптические кабели 11 являются чувствительными элементами устройства контроля. Они реагируют на изменение температуры проверяемых участков распределительного устройства (изменяется интенсивность проходящего через них све5

55 тового потока от светодиодов блока 12). Количество кабелей 11 определяется числом контролируемых участков распределительного устройства (места подключений трансформаторов 1-3, выключателей 4, шины 5, реактора 6 и т.д.).

Светодиоды блока 12 предназначены для создания необходимых световых потоков в волоконно-оптических кабелях 11, Фотоприемники блока 13 предназначены для преобразования интенсивности светового потока, поступившего из волоконно-оптических кабелей 11, в электрический сигнал.

Блок 9 предназначен для запуска по входу 16 и выявления мест скрытых поврежденных участков, имеющих перегрев выше нормы, возникших после аварийных режимов распределительного устройства и срабатывания блока 7, а также мест, нуждающихся в проведении профилактики. Выявление производится путем сравнения значений контролируемых параметров, полученных по входам 14 с уставками, задаваемыми по входам 15. При этом блок 9 осуществляет как общую предупредительную сигнализацию путем засветки транспаранта 27, так viäèàãíoñòèêó поврежденного участка распределительного устройства путем засветки соответствующего транспаранта 26.

Блок 10 представляет собой стандартный блок эталонных напряжений, позволяющий создавать электрические потенциалы, соответствующие допустимым и аварийным уставкам на контролируемые параметры участков распределительного устройства.

Способ контроля распределительного устройства заключается в следующем. При нормальной работе проверяемого участка перегрев нормируется в пределах 65-75 С.

При коротких замыканиях перегрев возрастает в 4 — 5 раз, При этом под действием блока 7 распределительное устройство отключается. После аварийного режима происходит резкое увеличение переходного сопротивления поврежденного участка распределительного устройства, что в свою очередь приводит к возрастанию перегрева этого участка. При этом даже после восстановления нормального режима перегрев контролируемого участка будет, настолько высок, что это приводит к необходимости проведения профилактики. В этом случае

° требуется оперативно и с высокой степенью достоверности определить не только места возникших скрытых повреждений, но и места, нуждающиеся в проведении профилактики распределительного устройства, Для

1718154

20

30

55 этого с помощью волоконно-оптических кабелей 11, приведенных в тепловой контакт с соответствующими контролируемыми участками 1...6, дополнительно блоком 8 измеряется.температура перегрева, при этом в блоке.9 диагностики происходит сравнение измеренной температуры с допустимыми значениями, получаемыми из блока 10, и осуществляется предупредительная сигнализация транспарантами 26 и 27 в случае отклонения с указанием участка проверяемой цепи распределительного устройства, температура перегрева которого оказалась выше нормы.

Устройство, реализующее способ, работает следующим образом.

При исправном состоянии контролируемых участков 1...6 устройства (перегрев в пределах нормы) и при ручном запуске устройства сигналы, контролируемые на измерительных .вхбдах 14, равны сигналам, паступа1ощим на дапусковые входы 15, При этом в блоке 9 диагностики электронный луч палитрана 17, производящего дапусковую оценку параметров, сканирует. по средней линии прибора. Поэтому формирование результата контроля блоком 9 диагностики не происходит, что свидетельствует о нормальном функционировании распределительного устройства.

При возникновении в распределитель. ном устройстве скрытых повреждений, вызванных аварийными режимами, температура перегрева поврежденного участка будет выше и отличаться от его температуры при исправном состоянии. Нагрев волоконно-оптического кабеля 11, приведенного в тепловой контакт с таким участкам, приведет куменьшению протекающего в нем светового потока па сравнению с нор-. мальным режимом. Эта изменение преоб-. . разуется фотоприемником блока 13 в электрический сигнал. Уменьшение светового потока в кабеле 11 будет зафиксирована блокам. 9, который производит диагностику отказа, В процессе диагностики блок 9 определяет. соответствующий контролируемый участок "1...6", перегрев которого превысил допустимый предел, чта указывает на предельное состояние этого участка, т.е. развитие в нем отказа,.требующее проведения профилактики.

Контроль параметров в распределительном устройстве основан на том, что с выходов фотоприемников блока 13 снимаются электрические сигналы, соответствующие текущему значению температуры перегрева. Эти сигналы подаются,на функциональные пластины 28 политрона.17. На функциональные пластины 29 политрона 17 из блока 10 подаются напряжения, определяющие допустимые уставки на температуру перегрева. В случае превышения температуры перегрева допустимого значения потенциал с выхода соответствующего фотоприемника блока 13 будет ниже потенциала уставки, задаваемого блоком 10 для политрона 17. Это приведет к отклонению электронного луча политрона 17 в сторону коллектора 31, появлению тока на выходе коллектора и срабатыванию триггера 18

Шмитта.

Включение устройства осуществляется подачей питания на все блоки и запуском па входу 16 пбсле срабатывания блока 7 защиты или вручную. После подачи сигнала на вход 16 RS-триггер 20 блока 9 устанавливается в единичное состояние. Сигнал с выхода триггера 20 поступает на вход элемента

И 21, который пропускает импульсы генератора 19 в счетчик 22. Счетчик 22 осуществляет подсчет импульсов генератора 19.

Емкость счетчика 22 выбирается па числу функциональных пластин 28, 29 палитрана

17 и зависит ат числа контролируемых участков распределительного устройства. Импульсы с выхода счетчика 22 поступают на входы дешифратора 23 и преобразователя

24. С выходов дешифратора 23 соответствующие сигналы приходят на первые входы вентильных схем 25, а с выхода преобразователя 24 напряжение ступенчатой формы подается на отклоняющие пластины 30 политрана 17, обеспечивая последовательное прохождение луча между соответствующими функциональными пластинами 28 и 29 политрона 17.

При нахождении контролируемых параметров в нормальном состоянии так, возникающий в рабочем коллекторе 31 палитрана

17, не вызывает срабатывание элемента 18, что свидетельствует об исправном состоян ии расп ределител ьн ого устройства. При превышении контролируемыми параметрами пределов допуска так в рабочем коллекторе 31 политрона 17 вызывает срабатывание триггера 18. С выхода триггера 18 сигнал поступает на транспарант 27, сигнализируя о возникновении отказа, подается на вторые входы вентильных схем 25, обеспечивая засветку соответствующего транспаранта 26. Одновременно тат же сигнал па входу R сбрасывает RS-триггер 20, Запирается элемент И 21, прекращая подачу импульсов на счетчик 22, кад которого соответствует номеру функциональной пластины 28 политрана 17, связанной с волоконно-оптическим кабелем 11, определившим выход контролируемого участка распределительного устройства из ис1718154 правного состояния. Сигнал с выхода дешифратора 23, соответствующий коду счетчика 22, разрешает прохождениесигнала от триггера 18 через вентильные схемы 25 на транспаранты 26. Блок 9 диагностики находится в устойчивом состоянии фиксации наступления отказа одного из проверенных участков "1...6" распределительного устройства до устранения неисправности и повторного запуска по входу 16.

Изобретение повышает достоверность и оперативность контроля, позволяет точно производить диагностику. скрытых повреждений распределительного устройства, в результате чего снижаются трудозатраты при обнаружении неисправности и исключаются ошибочные действия обслуживающего персонала.

Формула изобретен ия

1. Способ контроля распределительных устройств, заключающийся в том, что измеряют значения информативных параметров, сра внивают их с эталонными. значениями, формируют результат контроля, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности и оперативности контроля, в качестве дополнительного информативного параметра использована температура перегрева участка проверяемой цепи распределительного устройства.

2. Устройство для контроля распределительных устройств, содержащее блок защиты, подключенный входами и выходом к участкам распределительного устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности и оперативности контроля, в него включены измерительный блок, блок диагностики и блок эталоннйх напряжений, измерительный блок выполнен в виде волоконно-оптических кабелей по числу контролируемых участков распределительного устройства, блока светодиодов и блока фотоприемников, причем все волоконно-оптические кабели своими входами подключены к оптическим выходам блока светодиодов,-а выходами — к входам блока. фотоприемников. выходы которого соединены с измерительными входами блока диагностики, допусковые входы которого подключены к выходам блока эталонных на5 пряжений, а управляющий вход блока диагностики соединен с исполнительным органом блока защиты, при этом каждый волоконно-оптический кабель приведен в тепловой контакт с соответствующим конт10 ролируемым участком распределительного устройства, 3. Устройство по п.2. о т л и ч а ю щ е ес я тем,. что блок диагностики содержит политрон, триггер Шмитта, генератор им15 пульсов, RS-триггер, элемент И. счетчик, дешифратор, преобразователь код напряжение, вентильные схемы по числу контролируемых участков распределитель-. ного устройства, трансформаторы контро20 лируемых участков распределительного устройства и общий транспарант "Не норма", при этом функциональные пластины первого ряда политрона соединены с измерительными входами блока диагностики, функциональные пластины второго ряда политрона соединены с допусковыми входами блока диагностики, горизонтально отключающие пластины политрона подключены к выходам преобразователя код — напряжение, входы которого подключены к выходам счетчика, выходы счетчика также подключены и к входам дешифратора, выходы которого подключены к первым входам. элементов

30 рантам контролируемых участков распределительного устройства, рабочий коллектор политрона через триггер Шмитта подключен к общему транспаранту "Не норма" и входу установки в "0" RS-триггера, вход установки в "1" которого является запускающим входом устройства, выход RSтриггере подключен к первому входу элемента И, второй вход которого подключен к выходу генератора импульсов, а выход — к входу счетчика.

° И, вторые входы. которых подключены к вы35 ходу триггера Шмитта, а выходы к транспа1718154 Рнг. Е

Составитель В. Степанкин

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор Э. Лончакова

Редактор В. Данко

Заказ 879 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

"ЬМГРН

ТИИ 1

МОВЫ

1 дввсня щин у невроза Р н . i

6JIOk lluftBIOClllukk gl

4аднсЙОЬые

МОды