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

1

(21)4708313/07 (22) 24.04.89 (46)23.04.91. Бюл. № 15

(71)Уральский политехнический институт им. С. М. Кирова

(72)Л. А. Лысцова и В. П. Федотов (53)621.316.925(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 1374301,кл. Н 01 Н 69/01, 1986.

Авторское свидетельство СССР № 1457013, кл. Н 01 Н 69/01, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИГНАЛИЗАЦИИ И КОНТРОЛЯ ИСПРАВНОСТИ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ

(57)Изобретение относится к релейной защите и противоаварийной автоматике электротехнических установок и предназначено для сигнализации срабатывания и контроля исправности многоступенчатых релейных защит без выведения их из работы и без отключения защищаемого объекта. Цель изобретения заключается в повышении надежности путем выявления в процессе проверки неисправностей, приводящих как к отказу в срабатывании, так и к излишним срабатываниям любой ступени релейной защиты. Для этого в устройство дополнительно введены третий замыкающий контакт ключа управления 6, второй 7 и третий 8 источники контрольного сигнала с п с выходами каждый и п вторых элементов ИЛИ 10. 1 ил.

Изобретение относится к релейной защите и противоаварийной автоматике электротехнических установок и предназначено для сигнализации срабатывания и осуществления контроля исправности многоступенчатых устройств релейной защиты без выведения их работы и без отключения защищаемого объекта.

Цель изобретения - повышение надежности путем выявления в процессе проверки неисправностей, приводящих как к отказу в срабатывании, так и их изменениям срабатывания любой ступени релейной защиты.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство для сигнализации и контроля исправности релейной защиты, включающей последовательно соединенные входной блок 1, п измерительно-логических блоков 2 по числу ее ступеней, выходной

блок 3 и механизм переключения коммутационного аппарата 4, содержит первый источник контрольного сигнала 5, выполняющий функции источника питания устройства, ключ управления 6 с нейтральным положением с первым 6.1, вторым 6.2 и третьим 6.3 замыкающими контактами, второй 7 и третий 8 источники контрольного сигнала с п выходами каждый, первый элемент ИЛИ 9 и п вторых элементов ИЛИ 10, п первых индикаторов 11 и один второй индикатор 12, п RS-триггеров 13, п первых элементов И 14 и п вторых элементов И 15.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал, несущий информацию о состоянии защищаемого объекта, формируется во входном блоке 1 при помощи, например, измерительных трансформаторов тока и напряжения, и с его выходом поступает на

со

с

о

Јь

ю ел

GJ

входы измерительно-логических блоков 2.1...2п.

При отсутствии аварийной ситуации на защищаемом объекте нет сигналов на выходах измерительно-логических блоков 2 всех ступеней защиты, на входах и выходе ее выходного блока 3, на входе механизма переключения коммутационного аппарата 4. В режиме работы устройства без контроля ключ управления 6 находится в нейтральном положении, замыкающие контакты его 6.1, 6.2, и 6.3 разомкнуты. При этом отсутствуют сигналы на входах и выходах второго 7 и третьего 8 источников контрольного сигнала, на входах и выходах всех RS-триггеров 13, первых 14 и вторых 15 элементов И, первого 9 и вторых 10 элементов ИЛИ, а все индикаторы 11 и 12 выключены.

При контроле исправности замыкается вначале первый контакт 6,1 ключа управления 6. От первого источника контрольного Сигнала 5 получает питание второй источник контрольного сигнала 7. С выходов последнего контрольные сигналы через первые входы вторых элементов ИЛИ 10 поступают на прямые входы первых элементов И 14, появляются на их выходах ввиду отсутствия сигналов на инверсных входах этих элементов и подаются на соответствующие входы измерительно-логических блоков 2 релейной защиты и через элемент ИЛИ 9 на вход второго индикатора 12. Второй индикатор 12 включается, а релейная защита начинает проверяться. Уровни контрольных сигналов, поступающих на входы отдельных ступеней релейной защиты, задаются в этом случае равными порогам сра- батывания измерительно-логических блоков 2 соответствующих ступеней (либо чуть больше-для максимальных защит, либо чуть меньше - для минимальных защит), так чтобы срабатывание последних при их исправном состоянии происходило бы при минимальной разнице между параметрами контрольных сигналов и установками релейной защиты.

Так как время срабатывания различных ступеней релейной защиты возрастает с увеличением их номеров, то при исправном ее состоянии сигнал появляется вначале на выходе измерительно-логического блока 2.1 ее первой ступени, откуда он подается на первый вход второго элемента И 15.1 и на первый вход выходного блока 3, появляется на его выходе и поступает на вторые входы всех вторых элементов И 15 и на вход механизма переключения коммутационного аппарата 4. Работает второй элемент И 15, у которого сигналы имеются на обоих входах, С выхода элемента И 15.1 сигнал поступает

на S-вход RS-триггера 13.1, который переключается, в результате чего сигнал с его выхода подается на инверсный вход первого элемента И 14.1 и на первый индикатор

первой ступени защиты исчезает. Первая ступень защиты возвращается в исходное состояние. Исчезают сигналы на выходе измерительно-логического блока 2.1, на выходе выходного блока 3 релейной защиты, на

входах вторых элементов И 15, на S-входе RS-триггера 13.1, на входе коммутационного аппарата 4. Выключатель защищаемого объекта не успевает отключиться. Первый индикатор 12 продолжает гореть, сигнализируя о продолжении режима контроля.

После отсчета соответствующих выдержек времени аналогичным образом срабатывают вторая и так далее до последней

ступени релейной защиты. Если релейная защита находится в исправном состоянии, то после проверки ее последней ступени- второй индикатор 12 гаснет, сигнализируя об окончании режима контроля, а все первые индикаторы 11 остаются включенными, сигнализируя о срабатывании конкретной ступени релейной защиты.

Если в какой-либо ступени релейной защиты имеются неисправности.вызывающие

отказ в срабатывании ее при воздействии контрольного сигнала заданной величины, то сигнал не появится на выходе соответствующего измерительно-логического блока 2, не сработает соответствующий второй

элемент И 15, не переключится соответствующий RS-триггер 13г и не включится соответствующий первый индикатор 11, сигнализируя об отказе данной ступени защиты. Второй индикатор 12 в этом случае

после окончания режима контроля остается во включенном состоянии, сигнализируя о том, что сигнал на вход неисправной ступени защиты подается.

Для снятия сигналов о срабатывании

релейной защиты вначале размыкается первый контакт 6.1, а затем замыкается второй контакт 6.2 ключа управления 6. При этом снимается питание с входа второго источника контрольного сигнала 7, в результате чего

сигналы на его выходах исчезают. От первого источника контрольного сигнала 5 через второй замыкающий контакт 6.2 ключа управления 6 поступает сигнал на R-входы всех RS-триггеров 13. Последние переключаются в исходное состояние, сигналы на их

выходах исчезают, и первые индикаторы 11 выключаются,

Для продолжения режима контроля с целью выявления неисправностей, приводящих к излишним срабатываниям релейной защиты, размыкается второй контакт 6.2 и замыкается третий контакт 6.3 ключа управления 6. От первого источника контрольного сигнала 5 получает питание третий источник контрольного сигнала 8. С выходов последнего контрольные сигналы через вторые входы вторых элементов ИЛИ 10 поступают на прямые входы первых элементов И 14, появляются на их выходах ввиду отсутствия сигналов на инверсных входах этих элементов и подаются на соответствующие входы измерительно-логических блоков 2 релейной защиты и через элемент ИЛИ 9 на вход второго, индикатора 12. Второй индикатор 12 включается, и начинается второй цикл проверки защиты. Уровни контрольных сигналов, поступающих на входы отдельных ступеней релейной защиты, задаются в этом случае равными порогами возврата измерительно-логических блоков 2 соответствующих ступеней, так,чтобы при исправном состоянии последних не происходило бы их срабатывание.

Если в релейной защите отсутствуют неисправности, вызывающие излишние срабатывания, то сигналы не появятся на выходах ее измерительно-логических блоков 2 и выходного блока 3, второй индикатор 12 останется длительно включенным, ни один из первых индикаторов 11 не включится.

При возникновении в какой-либо ступени релейной защиты неисправностей, вызывающих ее излишнее срабатывание, сигнал появляется на выходе ее измерительно-логического блока 2, откуда он подается на первый вход соответствующего второго элемента И 15 и на соответствующий вход выходного блока 3, появляется на его выходе и поступает на вторые входы всех вторых элементов И 15 и на вход механизма переключения коммутационного аппарата 4. Работает соответствующий второй элемент И 15, у которого сигналы имеются на обоих входах. С выхода этого элемента сигнал поступает на S-вход соответствующего RS- триггера 13, который переключается, в результате чего включается соответствующий первый индикатор 11 и подается сигнал на инверсный вход соответствующего первого элемента И 15. Включение первого индикатора 11 сигнализирует о неисправном состоянии соответствующей ступени релейной защиты. В результате снятия контрольного сигнала с входа измерительно-логического блока 2 неисправной ступени она возвращается в исходное состояние, а выключатель защищаемого объекта не успевает отключиться. Второй индикатор 12 в

этом случае остается включенным, сигнализируя о подаче контрольных сигналов на входы остальных ступеней защиты.

Для возврата схемы устройства в первоначальное состояние размыкается третий

0 контакт 6.3 и замыкается второй контакт 6.2 ключа управления 6. При этом снимается питание с входа третьего источника контрольного сигнала18, в результате чего сигналы на его выходах исчезают, От первого

5 источника контрольного сигнала 5 через второй замыкающий контакт 6.2 ключа управления 6 поступает сигнал на R-входы всех RS-триггеров 13. Последние переключаются в исходное положение, сигналы на

0 их выходах исчезают, и первые индикаторы 11 выключаются. После возврата ключа управления 6 в нейтральное положение схема всего устройства возвращается в первоначальное состояние.

5 При действии релейной защиты в результате короткого замыкания на защищаемом объекте сигнал с выхода измерительно-логического блока 2 ее сработавшей ступени поступает через выходной

0 блок 3 на механизм переключения коммутационного аппарата 4, вызывая отключения выключателя, на все вторые входы вторых элементов И 15 и на первый вход одного из них, соответствующего номеру сработав5 шей ступени защиты, вызывая его срабатывание. С выхода этого элемента сигнал поступает на S-вход соответствующего RS- триггера 13, который перебрасывается, вызывая включение одного из первых

0 индикаторов 11. Включенный индикатор 11 сигнализирует о срабатывании релейной защиты по цепи соответствующей ступени.

Для снятия сигнала о срабатывании релейной защиты по цепи какой-либо из сту5 пеней в результате короткого замыкания на защищаемом объекте необходимо кратковременно замкнуть второй контакт 6.2 ключа управления, а затем вернуть его в нейтральное положение.

0 Таким образом, в данном устройстве RS-триггеры 13 и первые индикаторы 11 выполняют функции сигнальных органов, фиксируя срабатывание релейной защиты по цепи какой-либо из ступеней как при корот5 ком замыкании, так и в режиме контроля ее исправности. В последнем случае включенное состояние какого-либо из первых индикаторов 11 в первом цикле проверки свидетельствует об отсутствии неисправностей, приводящих к отказу в срабатывании

соответствующей ступени, во втором цикле проверки - о наличии неисправностей, вызывающих ее излишнее срабатывание. Устройство в процессе контроля выявляет не только неисправности, приводящие к отказу в срабатывании многоступенчатой релейной защиты, но и неисправности, приводящие к излишним срабатываниям. Кроме того, за счет подачи на различные входы релейной защиты контрольных сигналов разных уровней, соответствующих уставкам срабатывания измерительно-логических блоков, повышается качество проверки.

Формула изобретения Устройство для сигнализации и контроля исправности релейной защиты, включающей последовательно соединенные входной блок, п измерительно-логических блоков по числу ее ступеней, выходной блок и механизм переключения коммутационного аппарата, содержащее первый источник контрольного сигнала, соединенный выходом с ключом управления с нейтральным положением с первым и вторым, замыкаю- щими контактами, первые элементы И, первые индикаторы, RS-триггеры и вторые элементы И, первые входы последних предназначены для подключения к выходам измерительно-логических блоков со- ответствующих ступеней релейной защиты, вторые входы объединены и предназначены для подключения к выходу выходного блока, а выходы соединены с S-входами соответствующих RS-триггеров, R-входы которых со-

0

5

0 5 0 5

единены с вторым замыкающим контактом ключа управления с нейтральным положением, а выходы RS-триггеров соединены с входами соответствующих первых индикаторов и инверсными входами соответствующих первых элементов И, выходы которых, предназначенные для подключения к входам измерительно-логических блоков соответствующих ступеней релейной защиты, соединены с входами первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом второго индикатора, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности путем выявления в процессе проверки неисправностей, приводящих как к отказу в срабатывании, так и к излишним срабатываниям любой ступени релейной защиты, в устройство дополнительно введены третий замыкающий контакт ключа управления с нейтральным положением, второй и третий источники контрольного сигнала с п выходами каждый и п вторых элементов ИЛИ, выходы которых подключены к прямым входам соответствующих первых элементов И, первые входы соединены с соответствующими выходами второго источника контрольного сигнала, а вторые входы соединены с соответствующими выходами третьего источника контрольного сигнала, первый замыкающий контакт ключа управления с нейтральным положением подключен к входу второго источника контрольного сигнала, а третий замыкающий контакт его соединен с входом третьего источника контрольного сигнала.