Устройство для проверки токовых защит Советский патент 1993 года по МПК H01H69/01 

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для проведения быстрой проверки токовых защит на постоянном оперативном токе как с выдержкой времени, так и без выдержки времени в сетях 6-35 кВ без отключения присоединений. Устройство позволяет определить ток срабатывания защиты (как при плавном увеличении тока в пусковом реле, так и при подаче тока ъ это реле толчком) и время ее срабатывания (с помощью электромеханического или электронного миллисе- кундомера, подключаемого к устройству проверки). Все указанные выше измерения могут проводиться как с отключением выключателя присоединения, так и без его отключения. Устройство позволяет при необходимости измерить время отключения

выключателя (от момента подачи тока в катушку отключения (до момента срабатывания привода выключателя и размыканий его блок-контактов).

Известно устройство для проверки мак - симальных токовых з ащйтУПМЗ, которое позволяет осуществлять проверку максимальных токовых защит в полуавтоматическом режиме, обеспечивая контроль и индикацию значений нагрузочного тока и времени его протекания до момента отключения выключателя данного присоединения. Однако для проведения такой проверки необходимо отключения присоединения, на котором установлена проверяемая защита.

В качестве прототипа выбрано устройство типа УК, Работа этого устройства основана на принципах тестовой диагностики с

VJ

ЧЭ

00 О Ю

использованием инерционных свойств функциональных блоков защиты и позволяет определить исправность отдельных блоков защиты без отключения присоединения. Однако рассматриваемое устройство не по- зволяет определять характеристики срабатывания проверяемой защиты, а также время отключения выключателя не позволяет осуществлять проверку работы защиты при пониженном напряжении оперативно- го питания р авнйм номинального и не обеспечивает с йятйй овёрки череа некоторое время, в случае неиЬправности защиты. Кроме того, необходймрсть подключения устройства к промежуточным точ- кам проверяемой защиты увеличивает трудозатраты на проведение такой проверки или требует предварительно проведения дополнительного монтажа.

Цель изобретения - устранение отме- ценных-недостатков ;.

На чертеже показана функциональная схема устройства. г

В ее состав входят регулируемый нагрузочный трансформатор 1, тиристорный ключ управления 2, датчик 3 тока в цепи проверяемой защиты, блок 4 запоминания максимального значения тока, протекающего по обмотке пускового реле проверяемой защиты, блок 5 пуска с кнопкой запуска, блок б ЬГ раничения длительности протекания тока, блок 7 задания установок, компаратор 8, первый блок управления 9, одновибратор 10, второй блок управления 11. блок питания 12, блок 13 ограничения значения оперативного напряжения питания проверяемой защиты; блок 14 задержки отключаемого импульса резистявный датчик 15 сигнала, блок 16 тестового контроля, На этой же схеме показано подключение (по оперативным и токовым цепям) проверяемой защиты 20.

На вход блока 1 подается переменное напряжение. питания через тиристорный ключ 2, который управляется от блока пуска 5. Выход блока 1 подключается к обмотке пускового реле проверяемой защиты (параллельно вторичной обмотке трансформатора тока). Информация о токе, протекающем по обмотке указанного реле, поступает на первый вход блока 4 от датчика 3, представляющего из себя токоизмери- тельные клещи.

Блок .4 состоит из последовательно включенных органа 17 выбора диапазона измерений, схемы 18 выборки и хранения и измерительного прибора 19. Второй вход блока 4 соединен через кнопку запуска с первым выходом блока 5 и предназначен

для установки начальных условий работы блока 4 при запуске устройства проверки.

Блок пуска 5 представляет собой реле, которое срабатывает при подаче сигнала от блока 12 через второй контакт кнопки запуска на первый вход и обеспечивает установку начальных условий работы схемы измерений (выход первый), управление работой тиристорного ключа (выходы третий и четвертый) и секундомера (выход второй). Возврат осуществляется при подаче соответствующего сигнала от блока 6 или от первого блока управления 9 (на третий вход).

Блок б ограничения длительности протекания тока представляет собой орган выдержки времени, запускающийся при подаче на первый вход сигнала от блока 12 через второй контакт кнопки запуска (при пуске устройства), выходной сигнал которого, поступая на третий вход блока 5, обеспечивает возврат последнего в исходное состояние (через заранее заданную выдержку времени). /i

Блок 7 предназначен для формирования уставок, требуемых для работы компаратора 8 и его выходной сигнал подается на второй вход указанного компаратора.

Компаратор 8 предназначен для сравнения сигналов с резистивного датчика сигнала 15 (поступающего на первый вход) и .выхода блока 7 (поступающего на второй вход) и формирования управляющего сигнала, поступающего далее на вход одновибра- тора 10 и блока 9.

Первый блок управления 9 предназначен для формирования сигнала, обеспечива- ющего возврат блока 5 в исходное состояние после срабатывания соответствующих элементов проверяемой защиты и управляется компаратором 8, выход которого соединен с входом блока 9. Выход блока 9 подключен к третьему входу блока пуска 5.

Одновибратор 10 предназначен для формирования импульса управления блоком 11 заданной длительности при появлении на его входе сигнала с выхода компаратора 8. Выход одновибратора 10 соединен с входом второго блока управления 11. :: . :- .- . ...

Второй блок управления 11 обеспечивает управление блоком 14 и его выход подключен к третьему входу блока 14.

Блок питания 12 формирует напряжение оперативного питания проверяемой защиты и напряжения питания блоков устройства проверки. К первому и второму зажимам подключены соответственно положительный и отрицательный полюсы источника оперативного тока, на третьем зажиме присутствует стабилизированное напряжение положительной полярности для формирования управляющих сигналов и питания блоков устройства проверки и этот зажим соединен с вторым выводом второго замыкающего контакта кнопки запуска, вторым входом блока 6, входом блока 7 и первым выходом блока 14. На зажиме 5 присутствует сформированное напряжение оперативного питания проверяемой защиты и он подключается к шинке положительной полярности проверяемой защиты, первому выводу блока ограничения 13, первому входу блока задержки отключающего импульса 14 и первому входу блока тестового контроля 16. На зажиме 4 присутствует напряжение отрицательной полярности, он является общим для цепей питания проверяемой защиты и блоков устройства для проверки и соединен с вторым входом блока пуска 5 и вторым выходом блока задержки отключающего импульса 14,

Блок 13 ограничения значения оперативного напряжения питания проверяемой защиты предназ.начен для формирования оперативного питания проверяемой защиты на уровне 0,8 UHOM и подключен первым выводом к пятому выводу блока питания и первому входу блока тестового контроля, а вторым выводом - к второму выводу резистивного датчика сигнала 15 и второму входу блока 14.

Блок 14 задержки отключающего импульса обеспечивает несрабатывание элек- тромагнита отключения привода выключателя при проведении проверки параметров защиты путем ограничения значения тока, потребляемого проверяемой защитой от источника оперативного питания. Первый вход блока 14 подключен к пятому зажиму блока 12, второй вход соединен с вторым выводом резистивного датчика 15, третий вход соединен с выходом второго управляющего блока 11, а первый и второй выходы - с третьим и четвертым выводами блока 12 соответственно,

Резистивный датчик 15 сигнала предназначен для формирования сигнала пропорционального значению тока, потребляемого оперативными цепями проверяемой защиты и подключен первым выводом к первому входу блока 8 и второму входу блока 16, а вторым выводом - к второму выводу блока 13 и второму входу блока 14.

Блок тестового контроля 16 предназначен для осуществления проверки исправности устройства и его первый вход соединен с пятым выводом блока питания, а второй - с первым входом блока 8 и первым выводом резистивного датчика 15.

Устройство может работать в четырех режимах: тестирование устройства; определение парйм ётра (тока) срабатывания при подаче последнего как толчком, так и при

5 плавном изменении; определение времени срабатывания при различной кратности тока в пусковом реле; определение времени срабатывания привода коммутационного аппарата.

0 Проверка работы устройства при тестировании производятся путем имитации срабатывания пускового реле проверяемой защиты (потребление по цепям оперативного тока 25 Вт - первый режим) или выход5 ного реле проверяемой защиты (потребление по цепям оперативного тока 100 Вт-второй режим), с помощью блока 16. При этом проверяется работа блока пуска 5 и тиристорного ключа 2, работа компа0 ратора 8, одновибратора.10, первого и второго блоков управления 9, 11, схемы ограничения тока, потребляемого цепями проверяемой защиты до уровня, при котором обеспечивается надёжное несрабаты5 вание электромагнита отключения привода коммутационного аппарата 14 и работа схемы ограничения длительности проверки 6. При проверке параметров защиты следует подключить устройство для проверки к

0 цепям проверяемой защиты, отключить автомат оперативного питания проверяембй защиты, в результате чего проверяемая защита будет получать питание по оперативным цепям через цепи устройства проверку.

5 При нажатии кнопки запуска, происходит срабатывание блока 5, в результате чего устанавливаются начальные условия работы блока 4; включается ключ 2, что вызывает подключение цепей блока 1 к источнику пе0 ременного тока и подачу тока в обмотку пускового реле проверяемой защиты, запускается секундомер.

При срабатывании пускового реле, увеличивается ток, потребляемый проверяемой

5 защитой от источника оперативного тока, что вызывает повышение уровня сигнала на резистивном датчике 15, срабатывание компаратора 8, блоков управления 9 и 1.1 с последующим возвратом блока 5 в исходное

0 состояние и отключением трансформатора 1 от источника переменного тока с помощью тиристорного ключа 2, а также пуск блока задержки отключающего импульса 14 (введение в цепь оперативного питания прове5 ряемой защиты дополнительного ограничительного сопротивления), запоминание значения переменного тока, при котором произошло срабатывание пускового реле. Ток срабатывания защиты определя- ется по показаниям прибора на лицевой

панели устройства проверки, время - по показаниям секундомера, подключенного к. выходу 2 блока 5 (замер времени работы элементов проверяемой защиты может выполняться одновременно с замером тока срабатывания или, при необходимости, отдельно). Регулировка подаваемого в пускЬ- воё реле защиты тока осуществляется в цепях блока 1.

Работа устройства при определении времени срабатывания привода коммутационного аппарата будет проходить аналогично изложенному выше с учетом вывода из действия блока 14 задержки отключающего импульса, т.е. в этом режиме устройство проверки не запрещает работу привода коммутационного аппарата. Пуск секундомерапроизводитсяГвмомент подачи напряжения на электромагнит отключения коммутационного аппарата, а останов, когда цепь питания эяектромагнйта отключения разрывается б/Шк-контактом привода после срабатывания последнего. Показания секундомера соответствуют времени срабатывания привода, что позволяет оценить техническое состояние последнего.

Формул а и зоб рете ни я Устройство для проверки токовых защит, содержащее регулируемый нагрузочный трансформатор, первичная обмотка которого подключена к источнику переменного напряжения через тиристорный ключ управления, а вторичная прёДйазначена для подключения к токовым цепям проверяемой защиты, блок пуска с кнопкой запуска на первом выходе, тиристорный блок задержки отключающего импульса и блок питания, первый и второй выводы которого подключены к переключателю для подключения к цепям оперативного питания защиты, отличаю ще е с я тем, что, с целью расшире- . ния функциональных возможностей путем обеспечения проверки при пониженной напряжении питания, определения времени срабатывания защиты и выключателя и снятия характеристик защиты, дополнительно введены: блок запоминания максимальных значений тока, резистивный датчик сигнала срабатывания проверяемой защиты, блок ограничения длительности протекания тока, блок задания уставок, компаратор, два блока управления,одноеибратор, блок ограничения значения напряжения оперативного питания и блок тестового контроля, при этом вход блока запоминания максимального значения тока предназначен для подключения к выходу датчика тока в цепи проверяемой защиты и выполнен в виде последовательно включенных органа выбора диапазона измерения, схемы выборки и хранения и измерительного прибора, второй вход схемы выборки и хранения подключён к: второму выводу первого замыкающего .контакта кнопки запуска, первый вывод второго замыкающего контакта которой подключен к первым входам

блока пуска и блока ограничения длительности тока, вход последнего соединен с вторым выводом второго замыкающего контакта кнопки запуска и третьим выводом блока питания, входом блока задания устаеок и первым выходом блока задержки от- ключакЯдёго ийпульса, второй выход которого подключен к второму входу блока запуска и четвертому выводу блока питания, пятый вывод которого предназначен для

подключения к плюсу оперативного питания проверяемой защиты и подключён к первому выводу блока ограничения значения: оперативного напряжения питания, пёрёому входу блока задержки отключающего импульса и первому входу второго блока тестового контроля, второй вход которого предназначен для подключения к минусу оперативного питания проверяемой защиты и подключён к первому входу компаратора и к первому выводу резистивного датчика сигнала срабатывания проверяемой защиты, второй вывод которого подключен к второму выводу блока ограничения значения напряжения оперативного питания и второму входу блока задержки отключающего импульса, третий вход которого соединен с выходом второго блока управления, вход которого через одновибратор подключен к первому выходу компаратора, второй вход

которого соединен с выходом блока задания уставок. а второй выход компаратора через первый блок управления подключен к выходу блока ограничения длительности тока и третьему входу блока пуска, второй выход

которого предназначен для подключения внешнего секундомера, третий и четвертый выходы подключены ко входам тиристорно- то ключа управления.

Устройство может быть использовано для проведения быстрой проверки токовых защит на постоянном оперативном токе в электросетях как с выдержкой времени, так и без нее отключения присоединения. Сущность изобретения: переменное проверочное напряжение через тиристорный ключ управления подается в токовую цепь проверяемой защиты. При этом фиксируется протекающий ток и запоминается при нажатии кнопки пуск проверки, фиксируется факт срабатывания защиты при заданной установке и ограниченной длительности протеканмя тока; Устройство позволяет расширить функциональные возможности путем снятия характеристик защиты, времен срабатывания и производить проверку при пониженном напряжении питания. 1 ил. (Л С