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

Изобретение относится к релейной защите и противоаварийной автоматике электротехнических установок, предназначено для сигнализации срабатывания и контроля исправности многоступенчатых устройств релейной защиты без отключения защищаемого объекта и без выведения релейной защиты из работы и является усовершенствованием устройства по авт.св. № 1628103.

Целью изобретения является повышение эффективности контроля путем сокращения времени поиска неисправного элемента релейной защиты.

На чертеже показана схема устройства.

Устройство для сигнализации и контроля исправности релейной защиты содержит источник 1 контрольного сигнала, ключ 2 управления с нейтральным положением с первым 3 и вторым 4 замыкающими контактами, п первых элементов И 5i, 625n, n

первых индикаторов 61,626n, n первых

RS-триггеров 7i,72,...7n, n вторых элементов

И 8i,82,....8n, элемент ИЛИ 9, второй индикатор 10, пороговый элемент 2 11, второй RS-триггер 12, третий индикатор 13. элемент 14 задержки, разделительный диод 15. третий элемент И 16, третий RS-триггер 17 и четвертый индикатор 18.

Кроме того, устройство содержит входной блок 19, измерительно-логические 20 и выходной 21 блоки 22 релейной защиты, причем релейная защита 22 состоит из n измерительно-логическихблоков

20i,20220n по числу ее ступеней. Выход

выходного блока 21 связан с входом механизма 23 переключения коммутационного аппарата, а каждый из измерительно-логических блоков 20 включает последовательно соединенные измерительный 24 и логический 25 органы.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал, несущий информацию о состоя нии защищаемого объекта, формируется во

сл

с

Os

ю VI

ь

OJ VJ

го

входном блоке 19 при помощи, например, измерительных трансформаторов гокаи напряжения и с его входов поступает на входы релейной защиты 22. При отсутствии аварийной ситуации на защищаемом объекте нет сигналов на выходах измерительных 24 и логических 25 органов измерительно-логических блоков 20 всех ступеней защиты 22, на входах и выходе ее выходного блока 21, на входе механизма 23 переключения. В режиме работы устройства без контроля ключ 2 управления находится в нейтральном положении, замыкающие контакты 3 и

4разомкнуты. При этом отсутствуют сигналы на входах и выходах первых RS-тригге- ров 7, первых 5, вторых 8 и третьего 16 элементах И, элементе ИЛИ 9, пороговом элементе 211, втором 12 и третьем 17 RS-триггерах и элементе 14 задержки, а все индикаторы 6, 10, 13 и 18 выключены.

При контроле исправности замыкается первый контакт 3 ключа 2 управления. Сигнал от источника 1 контрольного сигнала поступает на (п+1)-й вход третьего элемента И 16, на прямые входы первых элементов И

5и появляется на их выходах, так как на интерсных входах этих элементов сигналы отсутствуют. С выходов первых элементов И 5 сигналы подаются на соответствующие входы измерительных органов 24 измерительно-логических блоков 20 релейной защиты 22 и через элемент ИЛИ 9 на вход второго индикатора 10. Второй индикатор 10 включается, а релейная защита 22 начинает проверяться.

При исправном состоянии релейной защиты 22 сигналы появляются на выходах измерительных органов 24 всех ступеней релейной защиты и подаются на входы логических органов 25 измерительно-логических блоков 20 и на п первых входов третьего элемента И 16. Последний срабатывает, вызывая переключение третьего RS- триггера 17 и включение четвертого индикатора 18, сигнализирующего об исправном состоянии всех измерительных органов 24 измерительно-логических блоков 20 релейной защиты 22. Так как время срабатывания различных ступеней релейной защиты 22 увеличивается с увеличением их номеров, то сигнал появляется вначале на выходе измерительно-логического блока 20i ее первой ступени, откуда он подается на первый вход второго элемента И 8i, на первый вход-порогового элемента 2 11 и на первый вход выходного блока 21, появляется на его выходе и поступает на вторые входы всех вторых элементов И 8 и в механизм переключения коммутационного аппарата 23. Работает второй элемент И 8i, у него сигналы имеются на обоих входах. С выхода элемента И 8i, сигнал поступает на S-вход первого RS-триггера 7i, который пе5 реключается, в результате чего сигнал с его выхода подается на инверсный вход первого элемента И 5i и на первый индикатор 6i. Первый индикатор 6i включается, сигнализируя об исправном состоянии первой сту10 пени релейной защиты 22, а сигнал на выходе первого элемента И 5i и связанном с ним входе измерительно-логического блока 20i первой ступени защиты исчезает. Первая ступень релейной защиты 22 возвра15 .щается в исходное состояние. Исчезают сигналы на выходе измерительного органа 241, на входе и выходе логического органа 25i и, следовательно, на выходе измерительно-логического блока 20i, на выходе выходного

20 блока 21 релейной защиты 22. на входах вторых элементов И 8, на S-входе первого RS-триггера 7i, на первом входе порогового элемента 2 11, а выключатель защищаемого объекта не успевает отключиться. Пер25 вый индикатор 6i остается включенным, сигнализируя об исправном состоянии первой ступени релейной защиты 22, второй индикатор 10 продолжает гореть, сигнализируя о продолжении режима контроля.

30 После отсчета соответствующих выдержек времени поочередно аналогичным образом осуществляется проверка всех последующих ступеней релейной защиты 22. Если релейная защита 22 находится в

35 исправном состоянии, то после проверки ее последней ступени второй индикатор 10 гаснет, сигнализируя об окончании режима контроля, а все первые индикаторы 6 и третий индикатор 18 остаются включенными.

40 При этом элемент 14 задержки, запускающийся после действия измерительно-логического блока 20 последней ступени, не успевает сработать, так как время его работы больше времени возврата в исходное со45 стояние релейной защиты 22 по цепи последней ступени. Пороговый элемент 211 также не работает, так как в каждый момент времени сигнал имеется только на одном из его входах.

50 Для снятия сигналов о срабатывании релейной защиты 22 после окончания режима контроля замыкается второй контакт 4 ключа 2 управления. При этом от источника 1 контрольного сигнала поступают сигналы

55 на R-входы всех первых RS-триггеров 7 и третьего RS-триггера 17, Последние переключаются в исходное состояние, сигналы на их выходах исчезают, и все первые индикаторы 6 и третий индикатор 18 выключаются. После возврата ключа 2 управления в нейтральное положение схема всего устройства возвращается в первоначальное состояние.

Если измерительно-логический блок 20 какой-либо ступени релейной защиты 22 неисправен, то сигнал не появится на его выходе, не сработает соответствующий второй элемент И 8, не переключится соответствующий первый RS-триггер 7 и не включится соответствующий первый индикатор 6, сигнализируя об отказе измерительно-логического блока 20 данной ступени релейной защиты. Причем, если отказ в срабатывании измерительно-логического блока 20 вызван неисправностью его измерительного органа 24, то сигнал не появляется на выходе последнего и на соответствующем входе третьего элемента И 16. Третий элемент И 16 и третий RS-триггер 17 не работают, а четвертый индикатор 18 не включается.

Если измерительные органы 24 всех ступеней релейной защиты 22 исправны, а отказ в срабатывании вызван неисправностью логического органа 25, то третий элемент И 16 и третий RS-триггер 17 работают, а четвертый индикатор 18 включается, сигнализируя об исправном состоянии измерительных органов всех ступеней защиты. Второй индикатор 10 в этом случае после окончания режима контроля остается во включенном состоянии, 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, вначале замкнуть второй контакт ключа 2 управления, а затем перевес его в нейтральное положение.

Если в неисправном состоянии находится выходной блок 21 в цепи какой-либо ступени релейной защиты 22, например первой, то сигнал, появившись на выходе ее измерительно-логического блока 20i, поступит на первый вход второго элемента И 8i и на первый вход порогового элемента 2 11, но не появится на выходе релейной защиты 22, в результате чего не сработает второй элемент И 8i, не переключится первый RS-триггер 7i и не включится первый индикатор 6i. Однако в таком состоянии перечисленные элементы будут находиться до момента срабатывания второй ступени релейной защиты 22, так как после появления сигналов на выходах ее измерительно-логического блока 202, а затем и выходного блока 21 одновременно сработают вторые элементы И 8i и 82, переключатся первые RS-триггеры 7i и 72 и включатся первые индикаторы 6i и 62. после чего

первая и вторая ступени релейной защиты 22 возвращаются в исходное состояние. Отказ в срабатывании выходного блока 21 в цепи первой ступени релейной защиты 22

не фиксируется ее индикатором 6ч, однако после срабатывания измерительно-логического блока 202 второй ступени сигнал с его выхода поступает на второй вход порогового элемента 2 11, на первом входе которого сигнал не имеется. Совпадение сигналов хотя бы на двух входах порогового элемента 2 11 вызывает его срабатывание, в результате чего переключается второй RS-триггер 12 и включается третий

индикатор 13. Включенное состояние третьего индикатора 13 в данном случае сигнализирует об отказе в срабатывании выходного блока 21 в цепи первой ступени релейной защиты 22. Аналогичным образом фиксируется отказ в срабатывании выходного блока

21в цепи всех ступеней релейной защиты 22, кроме последней.

При отказе в срабатывании выходного блока 21 в цепи последней ступени релейной защиты 22 второй элемент И 8П, первый RS-триггер 7П и первый индикатор 6П не работают. Однако с выхода измерительно- логического блока 20П сигнал поступает на n-й вход порогового элемента 2 11 и на

вход элемента 14 задержки. Через время, достаточное для возврата в исходное положение последней ступени релейной защиты

22в случае ее исправного состояния, сигнал появляется на выходе элемента 14 задержки и подается на (п+1)-й вход порогового элемента 2 11. Наличие сигналов на двух входах последнего вызывает его срабатывание, в результате чего переключается второй RS-триггер 12 и включается третий

индикатор 13. С выхода элемента 14 задержки через разделительный диод 15 сигнал поступает на второй вход второго элемента И 8П, вызывая его срабатывание, так как на первом входе этого элемента сигнал имеется, работают первый RS-триггер 7П и первый индикатор 6п, после чего последняя ступень релейной защиты 22 возвращается в исходное состояние. Таким образом,отказ в срабатывании выходного блока 21 в цепях всех

ступеней релейной защиты 22 приводит к срабатыванию всех первых индикаторов 6 и третьего индикатора 13. Четвертый индикатор 18 в этом случае также включается, сигнализируя об исправном состоянии всех

измерительных органов 24 релейной, защиты 22.

Для снятия сигнала об отказе в срабатывании выходного блока 21 релейной защиты 22 и возврата схемы всего устройства в неходное состояние необходимо, как и раннее, вначале замкнуть второй контакт 4 ключа 2 управления, в результате чего от источника 1 контрольного сигнала поступают сигналы на R-входы всех первых 7, вто- рого 12 и третьего 17 RS-триггеров, вызывая переключение их в исходное состояние и включаение всех первых 6, третьего 13 и четвертого 18 индикаторов, а затем перевести ключ 2 управления в нейтральное поло- жение.

Таким образом, исправное состояние всех измерительных 24 и логических 25 органов измерительно-логических блоков 20 и выходного блока 21 релейной защиты 22 определяется по включенному состоянию всех первых индикаторов 6 и четвертого индикатора 18 при отключенном положении второго Юитретьего 13 индикаторов. Отказ в срабатывании измерительно-логического блока 20 какой-либо ступени релейной защиты 22 в результате неисправности его измерительного органа 24 сигнализируется отключенным состоянием соответствующего первого индикатора 6 и четвертого инди- катора 18 при включенном состоянии второго индикатора 10, а в результате неисправности его логического органа 25 - отключенным состоянием соответствующего первого индикатора 6 при включенном со- стоянии четвертого 18 и второго 10 индикаторов. Отказ в срабатывании выходного блока 21 релейной азщиты 22 выявляется по загоранию третьего индикатора 13.

При действии релейной защиты 22 в ре- зультате короткого замыкания на защищаемом объекте сигнал с выхода измерительно-логического блока 20 ее сработавшей ступени поступает через выходной блок 21 на механизм переключения коммутационного аппарата 23, вызывая отключение выключателя, на все вторые входы вторых элементов И 8 и на первый вход одного из них, соответствующих номеру сработавшей ступени защиты, вызывая его срабатывание. С выхода этого элемента сигнал поступает на S-вход соответствующего RS-триггера 7, который переключается, вызывая включение одного из первых индикаторов б. Включенный индикатор 6 сигнализирует о срабатывании релей- ной защиты 22 по цепи соответствующей ступени. Включение четвертого индикатора 18 в этом случае не происходит, так как ключ управления находится в нейтральном положении и сигнал на (п+1)-й вход третьего элемента И 16 не поступает.

Для снятия сигнала о срабатывании релейной защиты 22 по какой-либо из ступеней в результате короткого замыкания на защищаемом объекте и возврата схемы всего устройства в первоначальное состояние необходимо вначале замкнуть второй контакт 4 ключа 2 управления, а затем перевести его в нейтральное положение.

Таким образом, предлагаемом устройстве первые RS-триггеры 7 и первые индикаторы 6 выполняют функции сигнального органа, фиксируя срабатывание релейной защиты 22 по цепи какой-либо из ступеней при коротком замыкании на защищаемом объекте, а также сигнализируют совместно со вторым 12 и третьим 17 RS-триггерами, третьим 13 и четвертым 18 индикаторами об ее состоянии в режиме контроля, обеспечивая локализацию неисправностей в пределах измерительных органов 24, логических органов 25 измерительно-логических блоков 20 каждой ступени или выходного блока 21 релейной защиты 22.

- Применение предлагаемого устройства значительно сократит время на поиск и замену отказавшего элемента в схеме релейной защиты благодаря локализации неисправностей в пределах измерительно- логических блоков, что повышает эффективность контроля и снижает вероятность отказа релейной защиты из-за пребывания ее в неисправном состоянии.

Формула изобретения Устройство для сигнализации и контроля исправности релейной защиты по авт.св. № 1628103, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности контроля путем сокращения времени поиска неисправного элемента релейной защиты, дополнительно введены последовательно соединенные третий элемент И, третий RS- триггер и четвертый индикатор, при этом п входов третьего элемента И предназначены для подключения к выходам измерительных органов измерительно-логических блоков соответствующих ступеней релейной защиты, (п+1)-й вход соединен с первым замыкающим контактом ключа управления с нейтральным положением, с вторым замыкающим контактом которого соединен R- вход третьего RS-триггера.

Изобретение относится к области электротехники,в частности к устройствам релейной защиты 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 - повышение эффективности контроля путем сокращения времени поиска неисправного элемента релейной защиты. Цель достигается тем, что в устройство для сигнализации и контроля исправности релейной защиты дополнительно введены третий RS-триггер, четвертый индикатор и третий элемент И. Это позволяет локализовать неисправности в пределах измерительно-логических блоков релейной защиты. 1 ил.