Устройство для проверки исправности блока защиты подземных подстанций

 

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

IC ПАТЕНТУ комитет Российской Федерации по патентам и топарпым знакам (21) 4888118/07 (22) 06.12.90 (46) 15.10.93 Бюл. Ию 37-38 (71) Воркутинское производственное объединение по добыче угля "Воркутауголь" (72) Бернштейн А.E (73) Бернштейн Альберт Ефимович (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОВЕРКИ ИСПРАВНОСТИ БЛОКА ЗАЩИТЫ ПОДЗЕМНЫХ ПОДСТАНЦИЙ (57) Сущность: устройство содержит измерительный трансформатор 1 с вторичной обмоткой Z, усилитель 3, двухпопупериодный выпрямитель 4, фор— мироватепь прямоугопьных импульсов 5, генератор (19) RU (И) 2001462 С1 (51) 5 Н01Н69 01 импупьсов 11, регистратор импульсов 12, цифровой индикатор 13. Между формирователем прямоугольных импупьсов 5 и генератором импульсов 11 вкпючены блок формирователя длительности импульсов и элементы ИЛИ 9, ЗАДЕРЖКИ 10.Блок формирователя длительности импульсов выполнен в виде эпемснтов НЕ 6, ЗАДЕРЖКИ 7, ЗАПРЕТ 8, соответственно соединенных между собой по круговой схеме Такое решение позволяет снизить зону нечувствительности прибора при регистрации входного сигнала, обусловленного протеканием тока утечки через кабепь дополнительного заземления 14, выпопняющего роль первичной обмотки из— меритепьного трансформатора 8 ил.

f,r)C Te;;„>. (»-..<, )>1>..; . (», > r;;—

",Л,;;->; »>i > г >

> !

> г >! > i (I

t f

»

»

,> с

>г>, > г (>

> (>1 г>

t с

;»,»»

>! (, .»>

l->, г;;1.;; ! l" " ,"! .,;,;I !,; О

7

;,,) »;

» гг П. с>>»

>,>,г

Л (> I: > 0: .:.,: I (1 сl

f! < : 3! » <; . . ; »

П 1, с, » . 1

) I 1

:U».; ° !l i-li:!!(1, : (>,с)".)::l, > j. i» с! A((»г)," I с) >I; ° 1 Л?.,; :,,; » гр, r...,,. (гг »>, >:,!lr il> (;..,..,-,,; ... »0(I»(, » I>: ) Il ;>,, г>, (>ч

»- >;:. > !,;:,, ° . > 11 „>,;г»:;>,,, Л 1,,i > 1,:, lс (.:3 >l,(1,)(>1!1>)Г>(!(?ЛО)I .I!0!I ПO(IS<()(ОСТ!1 . !.> . т<."1> «) (! )il!> I, ÎÐÎòÊ; . (1, ЧЕt!, 1 ЕЛ >-r>С(„г>) б;г;IOT ЭДФИКСИ">.;;, I »;> <. (:li >K Н:3/;И I> Е I(Е/IОГО /(ОПОЛНИ,;.>, !1 3 !1j)01c к;3,<и(> ) окд уTe k:è. (?

ll.! < i > Р<Э! I I I;!, 1 г; >Ч)) Е/1>, I IO Ñ) Ь . (,>; <.> °;f!;, I> ДН!»! ДДЦ>! Tk > )»г/ ЕТ IIL1I!r=, д i I l.i:. (Ir > i l, I <. !3тоj>(?Л1 !i!,I!L! с .. (>>1 IK(;!1(1 >;3:I ()ОГ()Е!))НОСТЬ ))Дl;1<с . 11PEI, ог г I > I l;!Ч >/)!.> IОOГ(7 ll I(0 ÍÅ×)(ОГО

>)р „г, !;> />;: 1< >Г ) уl е(IKE1 Т,e,, L. !E!TÐ/1Û IОСТИ г - >!)! )," > с» (.т!» СГ. ГИ z () (IÑ

I. j:0lI IlЕДОСГД(0»7!)УС/30(3 !II СХЕМ>,. ..> >,, > (,. > > > >-;;; г С) Ро „,(. Tl>Д П()> I ) IЕ!1 II<3 (?Е ! Р > Г >I, . г?(?(:Elf >Л Е;)Н>» I. : l .! )П,/ЛI.СОГ)

I! l<»1 llCl Е>l II > I >t >Ï" 1 (óÄÜ! )1

I . i i! > .! ti ;: I > ll" " (()() )<Д (j)(3

, Г j. I > 1 Г>. "I I 0;.. 3 ll )j(.>1>3И1> Л)! (1<3 (УТ 0(1

e(>!i;, i;;; нодс .(т(,, т е., . I » :. .> l, С Ke(1(л .1 доэ>1 ):,> Iуl!? До г!. > с >:(: (. . » >КУ (3 . . (1!,j (; I(!1ЛХ, Д/331 (>. : :i,,,".ll >e1Ц I) "I ) ) )Н»РК1 УСТ> .. (: :! ., < > Тс >, f <."I(.!)(31 <>Г> <10>Д()Е()0>I! . (Л(> ) г>) >,): 1, <., ) I < i 3!:. <>, I I r? 17 > В с) а т ,: > . 3 > l. . 0 l1э,::;,>, -.. (1, T. K. )> т д > < о В )(д ,;;>у . Гете, п(>,(l Вд(7(.1, iK от reI!е . >Код сх>)(1ii, lij!l> пj)0()ej?êe не >, ., .(» г 11 (С! Г (ГЛ 3>, О>)ДНД С <>(>ДК1ИЧЕ>!» :»:! 10>:с) y T .! < >: „ :::; i l I П > ..>I (:I iîi » д C. . 1 !>. !<И!1, !1, г . ",, . !11 i I, !:,>1.Л,«(, 1 > О Е Е ) К )1 1.>, Е—

, .....::,,: I(,? .: I,ë".I );>, -." ) ус fр(?Истc>o, f .;: бpe)Е(>! .)!)/1<)Г)ТС)3 (10>ЗВ(ШЕ> )» I(r ., . i) )(Л>-РФ Н,)>! Ll НГ?(>(с(!((Е)3!)го НД

Н(> . LI .» I>() 3 > I (1>j 1 <3)1 Иг /ll .?ЧЕНИЛ

:.", .:>1 >,. 1 >; ./>!1ЧИН >л p(, Г(lс l j>Ll j>le(10ГО г. I (<. "> I > !j)i:r)гi:.) О(,">!. и/>:11У;((,1 И <)>Д > ., . : Г .;; l I I <,.I /! 3.

> Д » .,: . >,!! I (, ) /! k / (r) С ) И Г Д "Т С Л 1 <) М, Ч Т О ,>:!:", > . >: !,". )170(:.".— Ue. Д1:> ()РОВОРI и исп ! » "; ll>!11 LI ПОД <Е! Н<((Х ПОД (.l, !, < р:>;;3 L! > >. (l и:) t 1 (! j? L! Т е Л Ь !.(((!1

В !:.;)Ч(с (1?,) (I()p ()l1 «!! 0!1 ОбI . >iÃ>, .О(Г) (;/<У. l:L> I Эслс)Е("ЛЛ(0((»И!4 KC)

L (»« ",! i? >l c?()t1C?7 Ir l >lef )Е(? И1Е/lbliOt

L3! (>о I!i.: 1;) с ((ром(?жуто (>3,<7,30:1, >()» )с), I U> il:C?/E E)TOPE!!;>,; 3> с Н (!<УЛ < (3 (1)\ !11? ОВОДОМ, ... I,ò()j. Ki il:.Oil О> М )TKL; СОЕДИНЕ!3 i,: l ! (." 1!, (. Е 1!С Т () ) 0 P 1 (1 П У Л Ь С O Ãl, .. > : i < .l !;!О, До(>ОЛН!1ТЕЛЬItо ()UЕ,с/ г>;. f, Л(,IIO (;(ieг((((>elllfhle ДОУ,. Гг, », Н1>Л IC>У(С>Л! I! U>K !if 1ПУ ЬСОЛ, ;" ° l) >. II > I 0.". ((1 lff" (1, /! ВСГ>L), ... -р,:!. .1 >IT 1/ ).,(1(:РЖАЛ, .;.;....:;-ЭГ, И (;:. !.()О )r>i) И(<Д;)Ка,1 >I > j» Г)д>; ".>> °,,г" l/! 1ТЕЛ hi(ÎCÒ(\

i . < „ i l l " I i! f! И,> Е Г! ) С 1 Р Д 0 В Д Т Е Л Ьл<е„, . )j! . (Орого эле2001462

55 мента ЗАДЕРЖКА и элемента ЗАПРЕТ, с выходом формирователя прямоугольных импульсов соединен второй вход элемента

ИЛИ и вход элемента НЕ. второй выход которого соединен со вторым входом элемента ЗАПРЕТ, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход генератора импульсов через регистратор импульсов соединен со входом цифрового индикатора.

На фиг.1 представлена схема предлагаемого устройства; на фиг.2 — 8 формы измеряемого сигнала в последовательности его прохождения через элементную базу устройства, а именно; после усилителя — фиг,2, двухполупериодного выпрямителя — фиг.3, формирователя прямоугольных импульсов— фиг.4, формирователя длительности импульсов — фиг.5, элемента ИЛИ генератора импульсов — фиг.6, элемента ЗАПРЕТ генератора импульсов — фиг.7 и после генератора импульсов — фиг,8.

Устройство содержит измерительный трансформатор 1 с вторичной обмоткой 2, усилитель 3, двухполупериодный выпрямитель 4, формирователь прямоугольных импульсов 5. формирователь длительности импульсов, который выполнен в виде элементов НЕ 6, ЗАДЕРЖКА 4, ЗАПРЕТ вЂ” 8, соответственно соединенные между собой последовательно (по круговой схеме в пределах формирователя длительности импульсов), Кроме этого, устройство включает элементы ИЛИ 9, ЗАДЕРЖКА 10, генератор импульсов 11, регистратор импульсов 12, цифровой индикатор 13. Сигнал, снимаемый с измерительного трансформатора 1, поступает на вход усилителя 3. Блок питания и элементы для проверки работоспособности схемы условно не показаны, т.к. выполняют свои функции в соответствии с техническим назначением и выполнены по известным техническим решениям.

К выходу трансформатора подключены соответственно усилитель 3, двухполупериодный выпрямитель 4, формирователь прямоугольных импульсов 5, элементы ИЛИ 9, ЗАДЕРЖКА 10, генератор импульсов 11, регистратор импульсов 12, цифровой индикатор 13. С выходом формирователя прямоугольных импульсов 5 соединен BTQрой вход элемента ИЛИ 9 и вход элемента

НЕ 6. Второй выход элемента НЕ 6 соединен с вторым выходом элемента ЗАПРЕТ 8, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ 9, Причем выход генератора импульсов 11 через регистратор импульсов

12 соединен с входом цифрового индикатора 13, 5

В качестве первичной обмотки измерительного трансформатора 1 используется заземляющий кабель 14 подстанции 15.

Элементами подстанции 15 являются проверочный резистор 16, кнопка проверки защиты 17, реже утечки 18, автоматический выключатель 19 и его контактор 20.

Устройство работает следующим образом.

При замыкании контактов с помощью кнопки проверки защиты 17 через заземляющий кабель 14 протекает ток утечки, который используется в качестве входного сигнала для измерительного трансформатора 1.

Входной сигнал со вторичной обмотки 2 измерительного трансформатора 1 усиливается усилителем 3 (фиг.2) и поступает на двухполупериодный выпрямитель 4 (фиг,3), затем с помощью формирователя прямоугольных однополярных импульсов. соответствующих четным и нечетным полуеолнам входного тока утечки через заземляющий кабель 14 (фиг,4).

Для обеспечения надежной работы выпрямителя 4 и формирователя прямоугольных импульсов во всем диапазоне возможных значений токов утечки в качестве усилителя используется, например, логарифмический усилитель с большим начальным коэффициентом усиления, Далее сигнал проходит дополнительное специальное преобразование, С помощью элементов формирователя длительности импульсов НЕ 6, ЗАДЕРЖКА 7, ЗАПРЕТ 8 формируются импульсы, соответствующие паузам между прямоугольными импульсами после формирователя прямоугольных импульсов 5. Время задержки элемента 7 выбирается равным или несколько большим времени паузы для обеспечения стабильности работы схемы устройства. После элемента ИЛИ 9 преобразованный сигнал имеет вид, представленный на фиг.6.

Превышение времени задержки над временем паузы выбирается экспериментально и может быть в пределах 1 — 3 периода генератора импульсов, т.е. 0,001 — 0.003 с.

Поскольку длительность сигнала после элемента ИЛИ 9 выше на время задержки элемента 7. поэтому с помощью элемента

ЗАДЕРЖКА — 10длительность сигнала приводится в полное соответствие с длительностью входного сигнала (фиг.7). При этом время задержки элементов 7 и 10 должно быть одинаковым, Сигнал по фиг.7 запускает генератор импульсов 11 со стабильной частотой (например, f 1000 Гц), регистратор импульсов

2001462

12 осуществляет подсчет количества импульсов, которое выдается на цифровом индикаторе 13 в виде времени протекания тока утечки в заземляющем кабеле 14 (фиг.2), Элементы 11, 12, 13 могут быть заменены малогабаритным миллисекундомером, Максимально возможная абсолютная погрешность измерения составляет Л t за счет эоны нечувствительности — в зоне перехода входного сигнала через "0" в начале и в конце сигнала.

Т1=Т2+ At

0 < Лt 0,01 с, где T1 — время протекания тока утечки, Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОВЕРКИ ИСПРАВНОСТИ БЛОКА зАщиты подземных пОдстАнций, содержа <ее измерительный трансформатор, в качестве первичной обмотки которого служит заземляющий кабель, выход вторичной обмотки соединен с входом усилителя, регистратор импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения и повышения надежности в работе путем исключения зависимости величины регистрируемого временного интервала от амплитуды и фазы выходного сигнала, дополнительно введены последовательно соединенные двухполупериодный выпрямитель, формирователь прямоугольных импульсов, формирователь

Т2 — длительность с гнала на входе регистратора импульсов 12 (там же — фиг,8— показана модуляция сигнала с помощью генератора импульсов 11).

5 Устройство обеспечивает повышение точности измерения эа счет специального преобразования сигнала, что дает воэможность максимально снизить зону нечувствительности прибора.

10 Кроме того, в 3 — 4 раза снижена трудоемкость проведения испытаний, (56) Авторское свидетельство СССР

¹428495,,кл,,Н 02 Н 7/00, 1971.

Авторское свидетельство СССР

15 ¹ 660120, кл. Н 01 Н 69/01, 1977, длительности импульсов, элемент ИЛИ, первый элемент ЗАДЕРЖКИ, генератор импульсов и цифровой индикатор, при этом формирователь длительности импульсов выполнен в виде последовательно включенных элемента НЕ, второго элемента ЗАДЕРЖКА и элемента ЗАПРЕТ, с выходом формирователя прямоугольных импульсов соединен второй вход элемента

ИЛИ и вход элемента НЕ, второй выход ко30 торого соединен с вторым входом элемента ЗАПРЕТ, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход генератора импульсов через регистратор импульсов соединен с входом цифрового

35 индикатора

2001467

Фиг 8, Производственно-и аюдаге,ской комбинат "Г атент . г. Ужгород, ул.Гагарина. 101

Редактор лакал 3130

Гоставитель Л. Бернштейн

1ехред M.tËîðãåíòàë Корректор А. Мотыль

1ираж Подписное

НПО " Г1оиск" Роспатента

113И:1!ь Москва, Ж-." . . Раушская наб., 1/5