Устройство для релейной защиты электроустановки Советский патент 1982 года по МПК H01H69/01 H02H7/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ

1

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

По основному авт. св. № 811356 известнр устройство для ре ейной защиты электроустановки, которое содержит подключенные к измерительным датчикам воспринимающие блоки, преобразующие блоки, включающие в себя частотно-избирательные системы, блок формирования характеристической величины, реагирующий и исполнительный блоки, причем, по крайней мере, одна частотноизбирательная система охвачена через коммутационный элемент цепью положительной обратной связи. При проведении проверки указанный коммутационный элемент замыкают, преобразовывая частотно-избирательную систему в генератор гармонических колебаний. В зависимости от реакции устройства на сигналы образовавщегося генератора делают вывод о его исправности. Проверка данного устройства защиты во многих случаях может быть реализована при минимальной аппаратурной избыточности 1.

Однако для проверки преобразуемый каскад устройства должен удов.1етворять определенным требованиям, которые определяются условиями баланса фаз и амплитуд. В тех случаях, когда эти требования не выполняются, преобразование частотно-избирательной системы в генератор гармонических колебаний не может быть осуществлено без введения дополнительных активных элементов, что ограничивает функциональные возможности устройства.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства.

Поставленная цель достигается путем переключения в режим мультивибратора хотя 15 бы одного активного фильтра, выполненного на операционном усилителе, между выходом и неинвертирующим входом которого включены замыкаюи;ий коммутационный элемент и резистор, для чего устройство дополнительно снабжено вторым замыкающим коммутационным элементом, включенным между нулевой точкой питания и конденсатором, причем вторая обкладка конденсатора подключена к инвертирующему входу операционного усилителя и к резистору.

второй конец которого подключен к выходу операционного усилителя.

На фиг. 1 ириведена блок-схема устройства; на фиг. 2 - структурная схема, в случае когда преобразуемый в генератор каскад устройства представляет собой селективный фильтр.

Устройство для релейной защиты электро установки (фиг. 1) содержит подключенные к измерительным датчикам напряжения или тока воспринимающие блоки 1 (1 - 1.п), преобразующие блоки 2(2-2.п), блок формирования характеристической величины 3. реагирующий блок 4 и исполнительный блок 5.

Преобразующие блоки включают частот К)-и:5бирательные системы, охваченные цеi;,iMH положительной обратной связи, KOTOPI,i:: об)азоБаны коммутационными элемен;;;;v:i 6(() 6.и) и двухнолюсниками 7(7-7.п 15 .ч),, lu; крайней мере, одного фильтра .U)Ui.;..i;iHTL :ibHo введен коммутационный эле:.с11 8.

1 ре)1ра1цаемый в генератор селективный активный фильтр (фиг. 2) содержит операчиопцый усилитель А1, конденсаторы С.1 li (2, резисторы R1--R5, коммутационiUiij -.лемепты SB1 и SB2.

,ы воег1|)инимающих блоков 1(1 - 1.н) ,;;;;и. по .м;ь; к измерительным преобразовать i и -i ;;; n;i,-KCiiHsi или тока. С выходами 3o..i() ,;-:х б.локов соединены входы i :..ч)Празук):1и ; Плокоз 2(2-2.п), выходы ;(::Ti.pi-:x ;1одк.; Очены ко входам блока фор:i;;ii;iin i характеристической величины 3. 1,:-л):1 б.;1ока ((Л)Лии)ования характерис xcKcii; u ii;:;;:ub 3 подключены носледова-лык) .oi..iiucH.iibic реагируюпдий блок 4 и ,-. ;,;), 1, :)1Й блок 5.

с11)ойств() |);;ботает следующи.м обра,,()М.

:Ч;;г;:,а уоройство находится Б рабочем :Н ;;клч 1{омл/ aiu-юпиые элементы 6(6-.ц) : . ; .--:-с.. . разомкнутом состоянии, не :-;1 v-)U-.a;i в.:.;я4и на функциональные уст;)Гг,тва. Сл ааль: от измерительных датчи1 :.. аса; :aicT на входь воспринимающих : . а:.ор . - La; где осуществляется формиjK iaiiiic LMaiaaon 6o;iee удобных для даль.: uLajia) ирса-б)азовапия посредством пре|.ю;1а,з;, iiuix u:,;()KOB 2(2--2.ri). С выходов итк-абг азующ ix блоков 2(2-2.п) сигналы iai. :ia входы блока формирования .sai.ai.Пуристической величины 3. При отcvTCTHi-ai аварии lia защищаемой электроvcraiiuBKe значение сигна.ча на выходе ука3ai;uoi0 б.юка 3 не соответствует условиям 1-;.абатывапи,я реа1ирующего и исполнительйог;; блоков 4 и 5, вследствие чего эти бло1 м ;.;;u).i:-j гсг в несработанном состоянии. При аиарии li- зайдипдаемой электроустановке из.меияегся значение сигнала на выходе блока формирования характеристичесKoii в-аличины 3, что приводит к срабатыванию реагирующего и исполнительного блоков 4 и 5.

При переводе устройства в режим проверки коммутационные элементы 6(6-б.п) и 8 замыкаются, вследствие чего частотноизбирательные системы преобразующих блоков превращаются в генераторы сигналов. Введение дополнительного коммутационного элемента 8 позволяет преобразовывать активный фильтр в генератор прямоугольных импульсов (мультивибратор). Для осуществления такого преобразования при замыкании коммутационного элемента 8 должны образовываться следующие цепи: инвертирующий вход операционного усилителя, входящего в преобразуемый каскад, должен быть соединен через конденсатор с нулевой

точкой напряжения питания усилителя, а через резистор - с выходом усилителя. При этом цепь положительной обратной связи через коммутационный элемент 6 должна быть включена между неинвертирующим входом операционного усилителя и актив0ным делителем, подключенным к его выходу. Осуществление указанных цепей может быть выполнено в зависимости от структуры преобразуемого каскада, одним из следующих способов:

5 - путем подключения посредством коммутационных элементов дополнительно введенных конденсаторов и резисторов;

-путем подключения посредством ком.мутационных элементов конденсаторов и резисторов, которые в рабочем режиме устройства были включены в другие цепи преобразуемого каскада;

-путем использования цепей уже существовавщих в преобразуемом каскаде в рабочем режиме устройства.

5

Возникщие при указанном преобразовании прямоугольные импульсы используются как испытательные воздействия для проверки остальных элементов реле, входящих в блоки 3, 4 и 5, контроль исправности которых осуществляется по правильности реакции реагирующего блока 4 или исполнительного блока 5 на эти воздействия. При отсутствии неисправностей реакция блоков 4 и 5 на возникщие испытательные воздейст. ВИЯ однозначны и для больщинства видов устройств релейной защиты совпадает с реакцией на испытательные воздействия синусоидальной формы. Неисправности, име ющие место в устройстве, приводят к тому, что реакция блоков 4 и 5 на испытательные

O воздействия нарущается. Отметим, что в значительномй мере имеет место возможность проверки исправности и элементов каскадов, подвергаемых преобразованию, так как во многих случаях отказ этих элементов приводит к тому, что либо каскад вообще не преобразовывается в генератор испытательных сигналов, либо форма этих сигналов искажается в такой степени, что нарушается реакция реагирующего и исполнительного блоков. Помимо коммутационного элемента SB1 (фиг. 2) нри замыкании которого образуется цепь положительной обратной связи между выходом и неинвертирующим входом операционного усилителя А1, в фильтр введен дополнительный коммутационный элемент SB2. При замыкании коммутационного элемента SB2 конденсатор С2 подключается между инвертирующим входом усилителя А1 и нулевой точкой его напряжения питания. Резистор R3 в рабочем режиме включен между инвертирующим входом усилителя А1 и его выходом. Таким образом при замыкании коммутационных элементов SB1 и SB2 образуются все цепи, необходимые для преобразования селективного активного фильтра в мультивибратор. Кроме указанных коммутационных элементов осуществление описанного преобразования требует лищь один дополнительный (не используемый в рабочем режиме устройств) элементрезистор R5. Таким образом устройство позволяет обеспечить возможность эффективной проверки устройства защиты электроустановок за счет введения весьма незначительной аппаратурной избыточности. Предлагаемое устройство обладает полнотой проверки, достаточно близкой к полноте проверки, которую можно обеспечить при использовании внещнего источника испытательных воздейст ВИЙ. Тем самым устройство обеспечивает экономический эффект за счет сокращения расходов, связанных с реализацией систем контроля устройств защиты. Предлагаемое устройство предполагается применить как один из вариантов устройств токовой защиты ВЛ с отстройкой от высщи){ гармоник. Формула изобретения Устройство для релейной защиты электроустановки по авт. св. № 811356, отличающееся тем, что, с целью расщирения функциональных возможностей путем переключения в режим мультивибратора хотя бы одного активного фильтра, выполненного на операционном усилителе, между вы.ходом и неинвертирующим входом которого включены замыкающий коммутационный элемент и резистор, оно снабжено вторым за.мыкающим коммутационным элементом. включенньгм между нулевой точкой питания И конденсатором, причем вторая обкладка конденсатора подключена к инвертирующему входу операционного усилителя и к резистору, второй конец которого подключен к выходу операционного усилителя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 811356, кл. Н 01 Н 69/01, 1979 (прототип) .