Устройство для релейной защитыэлЕКТРОуСТАНОВКи Советский патент 1981 года по МПК H01H69/01 G01R31/00 

1

Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите, и предназначено для использования в устройствах релейиой защиты, содержащих активные частотные фильтры.

Одним из путей повыщения надежности устройств релейной защиты является проведение их эксплуатациоиных проверок.

Известно устройство релейной защиты, содержащее воспринимающие блоки, преобразующие блоки, реагирующий и исполнительные органы и коммутационные элементы, например кноики, изменяющие при проверке структуру реле; посредством коммутациониых элементов входы реагирующих органов устройства релейной защиты подключены через резисторы к источнику питания защиты.

При отсутствии в устройстве релейной защиты неисправностей замыкание коммутационного элемента приводит к срабатыванию реагирующего и исполнительных органов. При этом для проверки устройства релейной защиты не требуются специальные испытательные устройства, однако в данном устройстве релейной защиты не может быть проверена преобразующая часть реле: при замыкании указанных коммутационных элементов неисправности.

возникщие в преобразующей части, не выявляются 1.

Известно также реле направления мощности на операционных усилителях, содержащее подключенные к измерительным датчикам напрял-сения или тока последовательно соединенные воспринимающие блоки, преобразующие блоки, в состав которых входят частотно-избирательные системы с активными фильтрами, блок формирования характеристической величины, реагирующий блок, исполнительный блок 2. Р1з-за сравнительной сложности преобразующей части указанного реле увеличивается доля отказов, обусловленных неисправностями этой части. При отсутствии специальных испытательных устройств эксплуатационные проверки данного устройства релейной защиты не являются эффективными.

Целью изобретения является увеличение числа элементов устройства, охваченных тестовой проверкой, путем преобразования

активного фильтра в генератор гармонических колебаний.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для релейной защиты электроустановки, содержащее подключенные

к измерительным датчикам напряжения пли тока последовательно соединенные воспринимающие блоки, преобразующие блоки, в состав которых входят частотноизбирательные системы с активпымп фпльтрами, блок формирования характеристической величпны, реагирующий блок, исполнительный блок, по крайней мере в одну частотно-избирательную систему преобразующего блока дополиительно внедепа день положительной обратной связи, выполпенпая в виде последовательно соединенных замыкающего коммута и1опного элемента и двухполюсника.

При выполнении частотно-избирательной системы преобразующего блока в виде последовательно соединенных инвертирующего масштабного усилителя и активного селективного фильтра дополнительно введенный двухполюсник иредставляет собой резистор.

При выполнении частотно-избирательной системы преобразующего блока в виде последовательно соединенных инвертирующего масштабного усилителя и активного фильтра низкой частоты дополнительно введенный двухполюсник иредставляет собой конденсатор.

На фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - то же, с одним преобразующим блоком, содержащим частотно-избирательную систему с активными фильтрами; па фиг. 3 - то же, с двумя преобразующими блоками, каждый из которых содержит частотно-избирательные системы с активными фильтрами; на фиг. 4 - структурная схема частотноизбирательной системы предлагаемого устройств с селективным фильтром и дополнительно вводимой положительной обратной связи; па фиг. 5 - то же, с активным фильтром низкой частоты.

Устройство для релейной защиты электроустановки содержит подключенные к измерительным датчикам напряжения или тока последовательно соединенные воспринимающие блоки 1 - In, преобразующие блоки 2-2л, в состав которых входит частотно-избирательные системы с активными фильтрами, блок 3 формирования, реагирующий блок 4, исполнительный блок 5. По крайней мере в одну частотноизбирательную систему преобразующего блока 2 дополнительно введена цепь положительной обратной связи, выполненная в виде последовательно соединенных замыкающего коммутационного элемента 6 и двухполюсника 7.

Частотно-избирательные системы, структурные схемы которых приведены на фиг. 4 и 5, содержат резисторы R1-R14, конденсаторы С1-С5, замыкающие коммутационные элементы (кнопки) SB1- SB2, операционные усилители А1-А4.

Устройство работает следующим образом.

Когда устройство находится в рабочем режиме, замыкаюгцие коммутационные

элементы 6--6« разомкнуты и двухполюсН11ки 7-7п не оказывают влияния на его работу. Входные сигналы от из.мерительпых датчиков поступают на входы воспринимаюп1их блоков 1 - In, где осуществляется преобразование входных воздействующих величин в более удобные для дальнейшей передачи. Сигналы с выходов воспринимающих блоков 1 - In преобразовываются посредством частотно-избирательиых систем 2- 2п и поступают на входы блока 3 формирования характеристической величины.

При отсутствии аварии на защищаемой электроустановке значение сигнала на выходе блока 3 формирования характеристической величины ПС соответствует условиям срабатывания реагирующего блока 4, вследствие чего реагирующий 4 и исполП1ггельный 5 блоки не срабатывают.

При аварии на защищаемой электроустановке изменяется значение сигнала на выходе блока 3 фор.мирования характеристической величины, что приводит к срабатыванию реагируюп1его 4 и исиолнительного 5 блоков.

При переводе стройства в режим проверки происходит замыкание коммутационных элемептов б-6/г и образование цепей положительной обратной связи. Зпачения

11ара 1етров этих цепей обратной связи, определяемые двухполюсниками 7-7п, выбираются так, что охваченные ими частотно-избирательные системы иреобразАются 1 генераторы гармонических колебаиий.

Возпикипю при этом гармонические колебаиия 1 спольз 1отся как испытательные воздействия для проверки остальных элементов устройства, блоков 3-5, контроль исправности которых осуществляется по

правильности реакций реагирующего 4 или исполнительпого 5 блоков иа указанные испытательпые воздействия.

При отсутствии иеисправпостей реакция блоков 4 и 5 иа возп1 кшие испытательные

воздействия однозначна. При этом имеется возможность проверки исправности и элементов частотно-избирательных систем, так как отказ этих элементов приводит к то.му, что либо гармонические колебания

на выходе частотно-избирательных систем не возникают вообще, либо указанные колебании возникают, по с такой частотой, при которой парушается реакция испытательиого блока 5.

В случае, если устройство содержит один преобразующий блок (фиг. 2), при отсутствии в нем неисправностей образование цепи положительной связи приводит к тому, что сигнал на выходе исправной частотно-избирательной систеты соответствует

сигналу при аварии иа защищаемой электроустаиовке. При этом блоки 4 и 5 срабатывают. Отсутствие срабатывания блоков 4 и 5 свидетельствует о возникновении в устройстве неисправностей.

Проверка устройства для релейной заишты электроустановки от повреждений, содержащее два преобразующих блока, каждый из которых содержит частотноизбирательную систему с активными фильтрами, например реле направления мощности, может осуществляться путем образования положительных обратных связей у обеих частотно-избирательных систем (фиг. 3). Вследствие неидентичности значений параметров активных фильтров образозавп иеся при замыкании коммутационных элементов 6.1 и 6.2 генераторы формируют сигналы с различными частотами. Указанное различие в частотах приводит к тому, что фазовые соотнощения генерируемых сигналов будут постоянно изменяться. При этом фазовые соотнощения будут периодически соответствовать повреждению то в зоне действия проверяемого устройства, то вне зоны его действия. При этом исправный исполнительный блок 5 должен периодически находиться то в сработанном, то в несработанном состояниях. Отсутствие такой закономерности в работе зстройства свидетельствует о его неисправности.

Как было отмечено выще, значения параметров дополнительно вводимых двухполюсников должны быть такими, чтобы частотно-избирательная система перещла в режим самогенерации. При этом вид двухполюсника, образующего положительную обратную связь, определяется видом частотно-избирательной системы. В случае, если частотно-избирательная система выполнена в виде последовательно соединенных инвертирующего масштабного усилителя и активного селективного фильтра (фиг. 4), двухполюсник представляет собой резистор R2, включенный через коммутационный элемент (кнопку) SB1 между выходом активного селективного фильтра и входом масщтабного усилителя.

В случае, если частотно-избирательная система выполнена в виде последовательно соединенных инвертирующего масщтабного усилителя и активного фильтра низкой частоты (фиг. 5), двухполюсник представляет собой конденсатор СЗ, включенный через кнопку SB2 между выходом активного фильтра и входом масщтабного усилителя.

Предлагаемое устройство для релейной защиты электроустановки позволяет увеличить число элементов устройства, охваченных тестовой проверкой.

Формула изобретения

1. Устройство для релейной защиты электроустановки, содержащее подключенные к измерительным датчикам напряжения или тока последовательно соединенные воспринимающие блоки, преобразующпе блоки, в состав которых входят частотно-избирательные системы с активными фильтрами, блок формирования характеристической величины, реагирующий блок, иснолнительный блок, отличающееся

тем, что, с целью увеличения числа элементов устройства, охваченных тестовой проверкой, путем преобразования активного фильтра в генератор гармонических колебаний, по крайней мере в одну частотно-избирательную систему преобразующего блока дополнительно введена цепь положительной обратной связи, выполненная в виде последовательно соединенных замыкающего коммутационного элемента

и двухполюсника.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что частотно-избирательная система преобразующего блока выполнена в виде последовательно соединенных инвертирующего масщтабного усилителя и активного селективного фильтра, а дополнительно введенный двухполюсник представляет собой резистор.

3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что частотно-избирательная система

преобразующего блока выполнена в виде последовательно соединенных масщтабного усилителя и активного фильтра низкой частоты, а дополнительно введенный двухполюсник представляет собой конденсатор.

Источники информации, принятые во внимание цри экспертизе

1.Иоэльсон В. И. Обзор существующего положения и рекомендаций ио разработке

методов и средств технического обслуживания устройства релейной защиты высоковольтных сетей. Технический отчет ОРГРЭС, М., 1976, с. 146-147.

2.Ванин В. К. и Енин А. С. Реле направления мощностей на операционных

усилителях. - «Электричество, 1975, № 7.

На eb/K- Kvame/ti

J

--/ л

На 5ыг;лючате/7д

Фиг.З

А

С4