Устройство для тестового контроля токовых защит многозвенных фильтров высших гармоник Советский патент 1990 года по МПК H01H69/01 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к технике релейной защиты, и может быть использовано в комплексе устройств защиты многозвенных фильтров высших гармоник.

Цель изобретения - сокращение длительности цикла контроля и упрощение.

На чертеже приведена структурная, схема устройства для контроля применительно к токовым защитам четырех- звенного фильтра высших гармоник (ФВГ).

Устройство состоит из генератора 1 прямоугольных разнополярных импульсов длительностью 10 мс; первого, второго, третьего и четвертого селективных (активных или пассивных) фильтров 2-5, сумматора 6 аналоговых сигналов, усилителя 7 мощности, Элемента ЗАПРЕТ 8, распределителя 9, блока 10 задания количества контрольных тестов, блока 11 фиксации неисправностей защит, первого 12, второго 1 3 и третьего 14 каналов релейного измерительного органа (РИО)

СП

00 4

сл

Ј

токовой защиты от перегрузки (ТЗП), относящихся к фазе А, первого 15, второго 16 и третьего 17 каналов , относящихся к фазе В, перво- го 18, второго 19, третьего 20 каналов РИО ТЗП, относящихся к фазе С, логической части 21 ТЗП, токовой защиты нулевой последовательности (ТЗНП) 22.

Устройство для тестового контроля токовых защит многозвенного ФВГ содержит источник тестовых сигналов, выполненный в виде генератора I прямоугольных разнополярных импульсов, на выходе которого включены селективные фильтры 2-5 параллельно, выходы которых так же, как и выход генерлгора 1, соединены с входами сумматора 6 аналоговых сигналов, выход которого соединен с входом усилителя 7 мощности; логический элемент ЗАПРЕТ 8, вход которого соединен с выходом усилителя 7, являющегося выходом источника тестовых сигналов; распределитель 9, включенный на выходе логического элемента ЗАПРЕТ.

Устройство работает следующим образом.

При поступлении на вход блока 10

сигнала Контроль на его выходе формируется команда генератору 1 на запуск, элементу 8 на снятие запрета передачи сигнала с выхода усилителя 7 на вход распределителя 9, последнему на подключение своего выхода к балластным резисторам соответств: чч- блоков токовых датчиков тех К 10 I3II которые будут проверяться на первом тесте. Генератор 1 начинает вырабатывать разнополярные прямоугольные импульсы равной длительности (частота 50 Гц). Известно, что при разложении в ряд Фурье такой сигнал может быть представлен в виде U

геи

4VreHM (struct + sin3Wt/3 +

+ sinbcot/Ь ГД« vreHM

ы - t - + sin 7Ut/7 + ...),

амплитуда прямоугольного

импульса;

циклическая частота

(СО 314);

время,

т.е

U

ген

выходное напряжение генератора содержит весь спектр нечетных гармоник, на которые как раз и реагируют РИО ТЗП.

Для упрощения работы тестового контроля (ТК) и повышения стабильное

0 5

0

ти работы генератора 1 целесообразно его подкпючать к стабилизированному источнику питания напряжением ±15В, от которого питаются и РИО защит, В этом случае нет необходимости в спи - циалъном (для устройства ТК) питания, но амплич да высших гармоник на выходе генератора 1, начиная с 5-й (или 11-й), оказаться недостаточной для рабетнвания РИО на больших ах. Поэтому в выходном сигнале исгочы а тестовых И тпльсог. необходимо овысить уровень высших гармо ник, но только тех, на которые реагируют измерительные органы канала ТЗП, выявляющего перегрузку током фильтруемой гармоники, В устройстве это осуществляете включением на выходе генератора 1 v. лективных фильтров 2-4, настроенных на 5-ю (при необходимости), 11-ю и 13-ю гармоники,а также селективного фильтра 5, настроенного на гармонику. Выходные напряжения фильтров 2-5, представляющие собой затухающие синусоидальные колебания, частота которых равна частоте настройки фильтров (реакция фильтров 2-5 нп вхо/ it- прямоугольные паза ч лчрние мтту. - затухаюг ; пи/сандальные нслер ошя , фазз к и т с, ч миме iT изменения по- лярчссти ii;ii чнжения ч i upa 1 из-, меняется на (80 ), хе, как и вы5

0

5

0

5

ходно напряжение генератора 1, с необходимым коэффициентом передачи по ь ждому входу суммируются сумматором 6 (операционный усилителе в инвертирующем включении с пятью входами) .

Поскольку коэффициент передачи сумматора 6 по входам, связанным с выходами фильтров 2-5, больше единицы, то в выходном сигнале сумматора уровень соответствующих высших гармоник больше, чем в выходном сигнале генератора. Поэтому выходной сигнал сумм.тг .чра представляет собой полуволны разной полярности, форма которых существенно отличается от пря Юугольной: на прямоугольник наложены затухающие синусоиды разной частоты. Выходное напряжение сумматора 6 усиливается усилителем 7 мощности и через элемент 8 поступает на вход распределителя 9, который на первом тесте подводит тестовый сигнал к ру дам трех каналов 12-14 ПО ПЗП, относящихся к фазе А, и к

РИО ТЗНП (отметим, что ТЗНП может проверяться отдельным тестом).

Под рсздеиствием тестового сигнала проверяемые каналы 12-14, срабатывают и на их выходах формируются логические сигналы срабатыргния, которые поступают в логическую часть 21 ТЗП. Если РИО и логическая часть ТЗП исправны, то на выходе логической части формируется определенный нбор логических сигналов, поступающих на входы блока 11, фиксирующего исправное состояние проверяемой части защиты. После этого блок 11 подает команду блоку 10 на выполнение второго теста. Генератор 1 продолжает работ1 в том же режиме, на выходе источника тестовых импульсов формируется тот же сигнал, что и на первом тесте, но рйспред-литель 9 подводит тестовый сигнал к входам каналов 15-17 РИО ТЗИ, относящихся к фазе В. Иод воздействием тестового сигнала проверяемые каналн 15-17 срабатывают и на их выходач формируются логические сигналы срабатывания, которые также поступают на вход логической части, и т.д.

Если ТЗП и ТЗНП исправны, то после выполнения последнего теста (третьего, если проверяется пофазно ТЗП и ТЗНП; второго, если проверяется одним тестом ТЗЧ и одним ТЗНП; первого, если проверяются сразу ТЗИ и ТЗНП) блок 10 дает команду элементу 8 на запрет прохождения сигнала с выхода усилителя 7 на вход распределителя 9; распределителю 9 на размыкание связей между блоками токовых датчиков разных защит; генератору 1 на прекращение работы. Цикп работы устройства ТК на этом заканчивается.

Если во время выполнения ТК какая либо часть какой-нибудь защиты ТЗП, например, неисправна, то на выходах ее логической части формируется набор сигналов, отличающийся от набора когда она исправна. Набор логических сигналов, отли аю дийся от набора исправного состояния защиты, расшифровывается блоком 11, поэтому этот блок команду на выполнение очередног теста блоку 10 не выдает, а формируе сигнап о н исгравности соответствующего канала 31щигь:.

Схема генератора т ямоугольных разнополярных имгульсов значительно проще, чем re leparopa синусоидальных

5

0

5

0

5

0

5

0

5

колебаний: например, генератор 1 устройства может быть выполче н по схеме симметричного мультивибратора - автогенератора. Причем стаб1 л -ность генератора может быть относительно невысокой, поскольку частота колебаний выходного напряжения фильтров 2-5 Р ответ на входное воздействие (разно- полярные прямоугольные импульсы) не изменяется при изменении частоты следования этих импульсов. Так как в предлагаемом устройстве формируется универсальный тестовый сигнап, то - кет необходимости в элементах , изменения частоты генерируемых нм- fyibrOB, что вь годно отличает в отношении простоты пгедпагаемое роисгво от устройства с несколькими генераторами синусоидальных ний или с одним генератором синусоидальных котеблний с переключаемыми фиксированными значениями частоты.

За счет сформирования унияьрсаль- ього тестового сигнала устройств для ТК ТОКОРЫХ защит многозвенных ФЗГ поэго- минимальным количеством тестов проверить эти защиты, следовател но, упростить блоки фиксации неисправное тей защит и задании количества контрольных тестов, а также сократить длительность цикла ТК.

Современные комплектные устройства релейной защиты, к которым относятся, в частностиь защиты мощных ФВГ представляют собой сложные комплексы. В связи с этим важноь значение имеет правильная организация контроля устройств релейной защиты в процессе их изготовления и наладки, а также профилактического обслуживания для обеспечения треЬуемой эффективности их функционирования и в конечном итоге требуемого качества электроэнергии,

Для повышения эффективности конт рсля и обслуживания сложных устройств релейной защиты необходимо выполнить ряд требований: сократить время, затрачиваемое на проверку; удешевить стоимость проверочногг оборудования и упростить его; бистро выявлять иоз- никпше неисправно--и и т.д., поэтому в технике i защиты находят широкое применение специализированные проверочное устройства, поскольку при небольших чпгмрагны. затратах позволяют значитечьно сократить супмарное время проверок, снизить эксплуатационные расходы.

Предлагаемое устройство представляет собой специализированное проверочное устройство токовых защит ФВГ, которое предназначено для профилактического обслуживания комплекса защит ФВГ, но может быть использовано и в процессе наладки аппаратуры комплектных устройств после их изготовления, т.е. способствует повышению надежности и эффективности функционирования.

Формула изобретения

Устройство для тестового контроля токовых защит многозвенных фильтров высших гармоник, содержащее источник тестовых сигналов, элемент ЗАПРЕТ, вход которого соединен с выходом упомянутого источника, распределитель,

включенный на выходе элемента ЗАПРЕТ, выходы которого предназначены для подключения к входам проверяемых зашит, и блок фиксации неисправное-- тей, входы которого предназначены для подключения к выходам проверяемых защит, отличающееся тем, что, с целью сокращения длительности цикла контроля и упрощения, источник тестовых сш лалов выполнен в виде генератора разнсполярных им- рельсов, на выходе которого включены селективные фильтры по количеству

звеньев защищаемого фильтра высших , гармоник и в соответствии с частотой их настройки, выходы которых таг же, как и выход генератора, соединены с входами сумматора аналоговых сигнаQ лов, выход которого соединен с входом усилителя мощности, выход которого является общим выходом источника тестовых сигналов.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к технике релейной защиты, и может быть использовано в комплексе устройств защиты многозвенных фильтров высших гармоник. Цель изобретения - сокращение длительности цикла контроля и упрощение. Это достигается тем, что в устройстве для тестового контроля токовых защит многозвенных фильтров высших гармоник при "Контроль" запускается генератор прямоугольных импульсов, его сигнал поступает на входы фильтров и с их выходов-на сумматор. Выходной сигнал сумматора приводит к срабатыванию реагирующих органов токовой защиты от перегрузки, если она исправна. 1 ил.

Редактор В.Данко

Составитель В.Зимаков

Техред Л. Сердкжова Корректор О.Ципле

Заказ 46

Тираж 455

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113055, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное