Устройство для контроля уровня сигналов в цепях релейной защиты Советский патент 1984 года по МПК H02H3/00 

1

Изобретение относится к электротехнике, а именно к релейной защите, и может быть использовано для контроля работоспособности комплектов различных органов защиты, напряжение на которых при выходе их из строя может откл няться от нормального как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения. .

Известно устройстве 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 lj .

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

Наиболее близким к предлагаемому является 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 2 .

Действие устройства основано на 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 .

Цель изобретения - повьшение надежности функционирования.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля уровня сигналов в цепях релейной защиты, содержащее источник контролируемого напряжения и источник опо ного напряжения, первые выводы которых подключены к общей шине, а также пять резисторов, основной дио и операционный усилитель, выход кот рого является выходом устройства, введены три дополнительных дийда,

7034.2

причем первьй дополнительный диод включен параллельно, первому резистору, подключенному между общей шиной и одним из входов операционного уси5 лителя , ,анодом - к общей шине, второй дополнительный диод подключен катодом к-другому входу операционного усилителя, а анодом через второй резистор - к второму выводу истрч10 ника контролируемого напряжения, связанного через третий резистор с катодом первого дополнительного диода и с анодом третьего дополнительного диода, причем катод третьего

15 дополнительного диода через четвертый резистор подключен к второму выводу источника опорного напряжения и к первому выводу пятого резистора, .второй вывод которого подключен к

2Q катоду второго дополнительного диода и к аноду основного диода, катод которого подключен к. общей шине.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства контроля

25 уровня сигналов в цепях релейной защитыJ на фиг. 2 - потенциальная .диаграмма характерных точек устройства.

. Устройство содержит операционный

-j. усилитель 1 , выход которого является вьпсрдом 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 которо- го подключен к аноду диода 11, катоду диода 12 и второму входу операционного усилителя 1, катод диода 11 , анод диода 7 и второй вывод резистора 6 подключены к общей шине 13.

Принцип действия устройства зак5 лючается в следующем.

Сопротивление резисторов 4, 5, 8, 9 и 10 выбирается таким образом, чтобы в схеме, показанной на фиг.2, 3 поте11Щ1ал точки 8 бьш ниже потенциала точки А при UK О и при обрыве одного ,из полюсов источника контролируемого сигнала, потенциал точки В увеличивался быстрее, чем потенциал точки А при увеличении контролируемого сигнала от значекия, равного нулю, до тех пор, пока диод 11 находится в закрытом состоянии, т.е. пока потенциал точки В относительно общей шины по величине меньше падения напряжения на диоде 11 в прямом направлении, при дальнейшем увеличении контролируемого сигнала рост потенциала точки 8 ограничивается падением нап ряжения на диоде, потенциалы точек А и 8 были бы равны между собой при минимально ,и максимально допус тимых значениях контролируемого сигнала, если контролируемый сигнал находится в допустимых пределах, потенциал точки 8 выше потенциала точки А . Изложенное поясняется также потенциальной диаграммой для точек А и В на фиг. 2, где почоси абсцис отложена величина контролируемого напряжения, по оси ординат - потен циал точек А и В при нормальном ( Cf д и - сплошной линией) и повьшгеннсй ( Ч щ и (р g - штриховой линией) температуре окружающей сре ды, а также штрихпунктирной линией показан потенциал аналогичной точки А в известном устройстве. Допус тимьй диапазон измерения контролируемого сигнала обозначен Ди. Уме шение допустимого диапазона при изменении температуры окружающей среды в известном устройстве обозначено S uU. В исходном состоянии устройства когда контролируемый сигнал находится в допустимых пределах, потен циал точки В выше потенциала точки А , разность потенциалов на вхо дах усилителя имеет определенную полярность, в соответствии с этим на выходе операционного усилителя 1 напряжение имеет полярность, соответствующую, например, разрешени на срабатывание защиты. При выходе контролируемого сигнала за допусти мые пределы или при обрьгее соедини тельного провода между цепью с кон ролируемым напряжением и устройством полярность разности потенциало , Л точками В и А меняется на проложную по отношению к исходостоянию, в соответствии с еняется и полярность выходапряжения, тем самым выдаетпример, запрещающий сигнал батьшание защиты или на сигнаю о неисправности. енциал точки В по отношению й щине при запертом состоянии 11 определяется выражением ;« -«« « А в запертом состоянии диода „ tllK .. (2) , R R4 gb. «4 . «. , Rj, Rg. R,. o величины сопротивлений соотве- тствен{1о резисторов 4, 5, 8, 9 :. И 10; соответственно величины напряженийисточников опорного 1 и контролируемого 2 напряжений J % ge падение напряжения в 1ФЯМОМ направлении соответственнона диодах 12 и 6. -полной стабилизации должны аться условия Urf..-ill. ём- ь---17 R4tR,R,-p ,ll, U, «5,0 выр.ажение (3) необходимо стасоб.пюсти при U UK „aicc. ), а выражение (4) при U , ( и. верхнее е допустимые значения контооS11пируемого напряжения). Соблюдение условий (3) и (4) может быть получено за счет выбора номиналов резисiTOpoB , 5, 8, 9, 10. Предлагаемое изобретение обеспечивает повьппение надежности функционирования устройства для контроля уровня сигналов в цепях релейной защиты, увеличивает термостабильность в условиях воздействия изменения температуры окружающей среды, а следовательно, уменьшение возможного ущерба от неправильной работы релейной защиты в аварийных режимах.

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.

Si,Ut

Vuz.2