Устройство для сигнализации и контроля исправности релейной защиты Советский патент 1991 года по МПК H01H69/01 

Изобретение касается релейной защиты и противоаварийной автоматики электротехнических установок, преДна- значено для сигнализации срабатывания и контроля исправности многоступенчатых устройств релейной защиты без отключения запрещаемого объекта и без выведения ее лз работы и является до- полнительным к авт.св. № 1457013.

Цель изобретения - повышение надежности и удобства эксплуатации путем выявления неисправностей работы измерительно-логических и выходного блоков релейной зациты.

На чертеже показана схема предложенного устройства.

Устройство содержит входной блок 1 измерительно-логические 2 и выходной (3 блоки релейной защиты 4, причем релейная защита 4 состоит из п изме- рительно-лси чесг.их блоков 2, 2,... 2 но числу ее ступеней, входы которых, являющие- ч входами релейной за- щиты 4, подключены к соответствующим выходам входного блока 1, а выходы соединены с входами выходного блока 3, выход которого, являющийся выходом релейной защиты 4, связан с входом механизма переключения коммутационног а:(парата 5, источник 6 контрольного сигнала, ключ 7 утфавления с нейтральным положением, с первым 8 и вторым 9 замыкающими контактами, п первых элементов И 10,, 104,...,10n, n пер- вых индикаторов 11, п nepBrtx RS-триггерэв 12 ч, . .., 12h, n вторых э.чеиен/ов И 13(,13а,...

13П, элемент ИЛИ 14, второй индикатор 15, пороговый элемент : 2 16 срабатывания при совпадении сигналов на более чем двух входах, второй RS-триггер 17, третий индикатор 18, элемент задержки 19 и разделительный диод 20.

Прямые входы первых элементов И 10ц, 10г,. . ., 10 - через первый замыкающий контакт 8 ключа 7 управления с нейтральным положением соединены с источником 6 контрольного сигнала, а выходы связаны с входами измерительно- логических блоков 2 соответствующих ступеней релейной защиты. Первые входы вторых элементов И, 13,, 13,, .. ., 13П предназначены для подключения к выходам измерительно-логических блоков 2 соответствующих ступеней релейной защиты 4, вторые входы подключаются к выходу контролируемой релейной защиты 4, а выходы связаны с S-входами соот- ветствующих первых RS-триггеров 12, R-входы которых соединены с вторым замыкающим контактом 9 ключа 7 управления с нейтральным положением, а выходы каждого из них подключены к входам соответствующих первых индикаторов 11 и к инверсным входам соответствующих первых элементов И 10. Выходы всех первых элементов И 10 соединены с входами элемента ИЛИ 14, к выходу которого подключен второй индикатор 15.

п входов порогового элемента S 2 16 предназначены для подключения к вы- ходам измерительно-логических блоков 2 соответствующих ступеней релейной защиты 4, а выход его соединен с

5

-входом втсрого RS-триггера 17, R1

вход которого связан с вторым замыкающим контактом 9 ключа 7 управления с нейтральным положением, а выход подключен к входу третьего индикатора 18. Вход элемента 19 задержки предназначен для подключения к выходу измерительно-логического блока 2 у, последней ступени релейной защиты 4, а вы- ход соединен с (п+1)-м входом порогового элемента t 2 16 и через разделительный диод 20 связан с вторыми входами всех вторых элементов И.

Устройство работает следующим об- разом.

Сигнал, несущий информацию о состоянии защищаемого объекта, формируется во входном блоке 1 при помощи, например, измерительных трансформаторов тока и напряжения, и с его входов поступает на входы релейной защиты 4. При отсутствии аварийной ситуации на защищаемом объекте нет сигналов на выходах измерительно-логических бло- ков 2 всех ступеней защиты 4, на входах и выходе ее выходного блока 3, на входе механизма 5 переключения. В режиме работы устройства без контроля ключ 7 управления находится к нейтральном положении, замыкающие его контакты 8 и 9 разомкнуты. При этом сигналы на входах и выходах первых RS-триггеров 12, первых 10 и вторых 13 элементах И, элементе ИЛИ 14, пороговом элементе 5: 2 16, втором RS-триггере 17 и элемелте 19 задержки отсутствуют, а все индикаторы 11, 15 и 18 выключены.

При контроле исправности замыкает- ся первый контакт 8 ключа 7 управления. Сигнал от источника 6 контрольного сигнала поступает на прямые входы первых элементов И 10 и появляется на их выходах, так как на инверсны входах этих элементов сигналы отсутствуют. С выходов первых элементов И 10 сигналы подаются на соответствующие входы измерительно-логических блоков 2 релейной защиты 4 н через элемент ИЛИ 14 - на вход второго индикатора 15. Второй индикатор 15 включается, а релейная защита 4 начинает проверяться. При исправном состоянии релейной защиты 4 сигнал вначале по

является на выходе измерительно-логического блока 21 ее первой ступени, откуда он подается на первый вход второго элемента И 13 , на первый вход

1628)03

Q

5

0 5 0

0 с 0

5

nopoioBoro элемента 2 1b и на первый вход выходного блока 3, появляется на его выходе и поступает на вторые входы всех вторых элементов И 13 и механизм переключения коммутационного аппарата 5. Работает второй элемент И 13, у которого сигналы имеются на обоих входах. С выхода элемента И 13 сигнал поступает на S-вход первого RS-триггера 12, который переключается, в результате чего сигнал с его выхода подается на инверсный вход первого элемента И 10 и на первый индикатор 11 ( . Первый индикатор 11, включается, сигнализируя об исправном состоянии первой ступени релейной защиты 4, а сигнал на выходе первого элемента И 10 и связанном с ним входе измерительно-логического блока 2 первой ступени защиты исчезает. Первая ступень релейной защиты 4 возвращается в исходное состояние. Исчезают сигналы на выходе измерительно-логического блока 24, на выходе выходного блока 3 релейной защиты 4, на входах вторых элементов И 13, на S-входе первого RS-триггера 12, на первом входе порогового элемента i2 16, а выключатель защищаемого объекта не успевает отключиться. Первый индикатор 11 остается включенным, сигнализируя об исправном состоянии первой ступени релейной защиты 4, второй индикатор 15 продолжает гореть, сигнализируя о продолжении режима контроля.

После отсчета соответствующих выдержек времени поочередно аналогичным образом осуществляется проверка всех последующих ступеней релейной защиты 4. Если релейная защита 4 находится в исправном состоянии, то после проверки ее последней ступени второй индикатор 15 гаснет, сигнализируя об окончании режима контроля, а все первые индикаторы 11 остаются включенными. При этом элемент 19 задержки, запускающийся после действия измерительно-логического блока 2 последней ступени, не успевает сработать, так как время его работы больше времени возврата в исходное состояние релейной защиты 4 по цепи последней ступени. Пороговый элемент 2 16 также не работает, тек как в каждый момент времени сигнал имеется только на одном из его входов.

Для снятия сигналов о срабатывании релейной защиты 4 после окончания

режима контроля замыкается второй контакт 9 ключа 7 управления, При этом от источника 6 контрольного сигнала поступают сигналы на R-входы всех RS-триггеров 12. Последние переключаются в исходное состояние, сигналы на их выходах исчезают и первые индикаторы 11 выключаются. После возврата ключа 7 управления в нейтрально положение схема всего устройства возвращается в первоначальное состояние. Если измерительно-логический блок 2 какой-либо ступени релейной защиты 4 неисправен, то сигнал не появится на его выходе, не сработает соответствующий второй элемент И 13, не переключится соответствующий первый RS-триггер 12 и не включится соответствующий первый индикатор 11, сигна- лизируя об отказе измерительно-логического блока 2 данной ступени релейной защиты. Второй индикатор 15 в этом случае после окончания режима контроля останется во включенном сое- тоянии, сигнализируя о том, что сигнал на вход неисправной ступени защиты подается. Для возврата схемы всего устройства в первоначальное состояние необходимо, как и в первом случае, в начале замкнуть второй контакт 9 ключа 7 управления, а затем перевести его в нейтральное положение.

Если в неисправном состоянии на

ходится выходной блок 3 в цепи какой- либо ступени р°лейной защиты 4, например первой, то сигнал, появившись на выходе ее измерительно-логического

блока 2,, поступит на первый вход

второго элемента И 13 и на первый

вход порогового элемента 2 16, но не появится на выходе релейной защиты 4, в результате чего не сработает второй элемент И 13,, не переключится первый RS-триггер 2 и не включится первый индикатор 11|. Однако в таком состоянии перечисленные элементы находятся до момента срабатывания второй ступени релейной защиты 4, так как после появления сигналов на выходах ее измерительно-логического бчока 2Ј, а затем и выходного блока 3 одновременно сработают вторые элементы И 13 и 13 Ј, переключатся пер- вые RS-триггеры 12 (и 12„ и включат- ся первые индикаторы 11 и 11g, после чего первая и вторая ступень релейной защиты 4 возвращается в исходное

- 0 5 Q

5

U

,

0

состоянии. Отказ в срабатывании выходного блока 3 в цепи первой ступени релейной защиты 4 не фиксируется ее индикатором 11j, однако после срабатывания измерительно-логического блока 2„, второй ступени сигнал с его выхода поступает на второй вход порогового элемента 2 16, на первом входе которого сигнал уже имеется. Совпадение сигналов хотя бы на двух входах порогового элемента 2 16 вызывает его срабатывание, в результате чего переключается второй RS- триггер 17 и включается третий индикатор 18. Включенное состояние третьего индикатора 18 в данном случае сигнализирует об отказе в срабатывании выходного блока 3 в цепи первой ступени релейной защиты 4. Аналогичным образом фиксируется отказ в срабатывании выходного блока в цепи всех ступеней релейной защиты 4, кроме последней.

При отказе в срабатывании выходного бпока 3 в цепи последней ступени релейной защиты 4 второй элемент И 13rt первый-RS-триггер 1-пи первый индикатор 11 не работают. Однако, с выхода измерительно-логического блока 2П сигнал поступает на n-й вход порогового элемента-2 16 и на вход элемента 19 задержки. Через время, достаточное для возврата в исходное положение последней ступени релейной защиты 4 в случае ее исправного состояния, сигнал появляется на выходе элемента 19 задержки и подается на (п-И)-й вход порогового элемента 2 16. Наличие сигналов на двух входах последнего вызывает его срабатывание, в результате чего переключается второй RS-триггер 17 и включается третий индикатор 18. С выхода элемента 19 задержки через раздели- , тельный диод 20 сигнал поступает на второй вход второго элемента И 13, вызывает его срабатывание, так как на первом входе этого элемента сигнал имеется, работают первый RS-триггер

I2 п и первый индикатор 11, после чего последняя ступень релейной защиты 4 возвращается в исходное состояние. Аналогичным образом отказ в срабатывании выходного блока 3 в цепях всех ступеней релейной защиты 4 приводит

к срабатыванию всех первых индикаторов1

IIи третьего индикатора 18.

Таким образом, исправное состояние всех блоков и ступеней релейной защиты

4 ijrrpi ц IHP-ICH по вклю 1енному состоянию всех первых индикаторов 11 при отключенном положении второго 15 и третьего 18 индикаторов. Отказ в ера- батывании измерительно-логического блока 2 какой-либо из ступеней релейной защиты 4 сигнализируется отключенным состоянием соответствующего первого индикатора 11 и включенным сое- тоянием второго индикатора 15, отказ в работе выходного блока 3 выявляется по загоранию третьего индикатора 18.

Для снятия сигнала об отказе в срабатывании выходного блока 3 релейной защиты 4 и возврата схемы зсего устройства ч исходное состояние необходимо, как и рянее, в начале замкнуть второй KOinr.KT 9 ключа 7 управления, в результате чего от источника 6 KOHT рольного сигнала поступает сигнал на R-вход второго RS-триггера 17, вызывая пер ключение его в исходное состояние и выключение третьего индикатора 18, а затем перьвести ключ 8 упрквле- ния в нейтральное положение.

При действии релейной защит .л 4 в результате короткого замыкания на защищаемом объекте сигнал с выхода измерительно-логическою блока 2 ее сработавшей ступени поступает через выходной блок на механизм переключения коммутационного -шпарата 5, вызывая отключение вы ночателя, на все вторые входы элементов И I3 и на пер- вый вход одного из них, соответствующего номеру сработаоьей ступени защиты, вызывая его срабатывание. С выхода этого элемента сигнал поступает на S-вход соответствующего RS-тригге ра 12, который переключается, вызывая включение одного ич первых индикаторов 11. Включенный индикатор 11 сигнализирует о срабатывании релейной защиты 4 по цепи соо ветствуощей сту- п-гни.

Для снятия сигнала о срабатывании релейной зашиты 4 i.o цепи какой-либо из ступеней в результате короткого

злм .Кс,ния на защищаемом объекте и возврата схемы этого устройства в первоначальное состояние необходимо в начале замкнуть второй контакт 9 ключа 7 управления, а затем перевести его в нейтральное положение.

Таким образом, в данном устройстве первые RS-триггоры 12 и первые индикаторы 11 выполняют функции сигнального органа, фиксируя срабатывание релейной защиты 4 по цепи какой- либо из ступеней при коротком замыкании на защищаемом объекте, а также сигнализируют об исправном состоянии ее в режиме контроля. Второй RS-триг- гер 17 и третий индикатор 18 служат для фиксации отказа в срабатывании выходного 3 релейной защиты 4. Формула изобретен) я

Устройство для сигнализации и контроля исправности релейной защиты, по авт.св. № 1457013, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и удобства эксплуатаци путем выявления неисправности работы измерительно-логических и выходного блоков релейной защиты, дополнительно введены второй RS-триггер, разделителный диод, элемент задержки, третий индикатор и пороговый элемент 2, п входов которого предназначены для подключения к выходам измерительно- логических блоков соответствующих ступеней релейной защиты, выход соединен с S-входом второго RS-триггера, R-вход которого подключен к второму замыкающему контакту ключа управления с нейтральным положением, а к выходу подключен третий индикатор, вход элемента задержки предназначен для подключения к выходу измерительно-логического блока последней ступени релейной защиты, а выход подключен к (п-И)-му входу порогового элемента -2 и через разделительный диод соединен с вторыми входами всех вторых элементов И.

Изобретение касается релейной защиты и противоаварийной автоматики электротехнических установок и предназначено для сигнализации срабатывания и контроля исправности многоступенчатых устройств релейной защиты без отключения защищаемого объекта и вы- вецения ее из работы. Целью изобрете