Устройство для обнаружения одиночных неисправностей комплектов релейной защиты

Устройство для обнаружения одиночных неисправностей комплектов релейной защиты

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в релейной защите электроустановок от повреждений и ненормальных режимов для контроля исправности устройств релейной защиты. Целью изобретения является повышенр1е надежности путем выделения неисправного комплекта и самой неисправности. При возникновении неисправности три комплекта защиты импульсом от тактового генератора 15 подключаются к одной фазе. Неисправность блока 1 проявляется на входах всех соответствующих блоков, следовательно, сигналы в контрольных точках на выходах блоков комплекта 2релейной зашиты отличаются от сигналов в соответствующих контрольных точках комплектов релейной защиты 3и 4. На выходах блока 9 кодирования неисправностей, а следовательно, на соответствующих входах решающего. блока 13 появляются единичные сигналы . 3 табл. 5 ил. С S SrzG к г

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕКИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3857805/24-07 (22) 21.02.85 (46) 07.12.87.Бюл. У 45 (71) Институт электродинамики АН УССР и Специальное конструкторско-технологическое бюро Института электродинамики АН УССР (72) В.В.Рогоза, М.Ф,Сопель, В.Л.Тутик и IO,Н.Холоденко (53) 621.316.925(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 885930, кл. G 01 R 31/02, 1981.

Патент Японии 9 51-35703, кл, Н 02 Н 3/00, 1970. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ОДИНОЧНЫХ НЕИСПРАВНОСТЕЙ КОМПЛЕКТОВ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в релейной защите электроустановок от (51)4 Н 02 Н 3/00 Н 01 Н 69/01 повреждений и ненормальных режимов для контроля исправности устройств релейной защиты, Целью изобретения является повышение надежности путем выделения неисправного комплекта и самой неисправности. При возникновении неисправности три комплекта защиты импульсом от тактового генератора 15 подключаются к одной фазе, Неисправность блока 1 проявляется на входах всех соответствующих блоков, следовательно, сигналы в контрольных точках на выходах блоков комплекта

2 релейной зашиты отличаются от сигналов в соответствующих контрольных точках комплектов релейной защиты

3 и 4. На выходах блока 9 кодирования неисправностей, а следовательно, на соответствующих входах решающего блока 13 появляются единичные сигналы. 3 табл. 5 ил.

1358029

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в релейной защите электроустановок от повреждений и ненормальных режи5 мов для контроля исправности устройств релейной защиты.

Целью изобретения является повышение надежности путем выделения не— исправного комплекта и самой неисправности.

На фиг.1 представлена функциональная схема устройства для обнаружения одиночных неисправностей релейной за щиты; на фиг.2 и 3 — примеры схем комплектов релейной защиты; на.фиг.4 и 5 — примеры структур решающего блока.

Устройство для обнаружения одиночных неисправностей комплектов релейной защиты содержит коммутатор через который подключаются входы комплектов 2-4 релейной защиты к защищаемой сети. Контрольные точки KOM-. плектов подключены к входам каждой пары логических элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ 5 и 6,7 и 8,которые служат входами блока 9 кодирования неисправностей, следующим образом: первые контрольные точки комплектов 2 и 3 подключены к пер30 вым входам первой пары логических элементов 5 и 6, а вторые входы этой пары соединены с первой контрольной точкой комплекта 3 и т.д,, an-e контрольные точки комплектов 2 и 3 подключены к первым входам п-й пары элементов 7 и 8, а вторые входы этой пары соединены с и-й контрольной точкой комплекта 4. Выходы логических элементов ИСКЛЮЧА10ЩЕЕ ИЛИ служат вы40 ходами блока 9 кодирования неисправностей, которые соединены с входами каналов 10 и 11, служащими входами решающего блока 12, выходы каналов дешифрации соединены с входами регистра 13, выходы которого служат вы45 ходами решающего блока и подключены к входам индикатора l4. Кроме того, выход тактового генератора 15 соединен с управляющими входами коммутато ра 1 и решающего блока 12.

Контрольными точками комплекта релейной защиты будут прежде всего внешние выходы комплекта (для фиг,2— это выход элемента 16; для фиг.3 выход элемента 17) и неразветвляющиеся выходы блоков (для фиг.2 — это выходы элементов 18-21, для фиг.3 выходы элементов 22-28). Под неразТаблица 1 х, (Х, 0

0

В табл.1 Х, и Х вЂ” входы логического элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, а

Y — его выход.

Табл.2 иллюстрирует работу каждой опоры логических элементов ИСКЛ10ЧА10ЩЕЕ ИЛИ, Первые три верхние строчки таблицы отражают всевозможные значения сигналов в k-й контрольной точке трех комплектов защиты, а две нижние строчки — значения сигналов на выходах каждой пары элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, ветвляющимся выходом понимаем такой выход элемента, после которого в схеме нет разветвления, т.е. этот выход соединен только одним из входов любого из последующих элементов. Эти контрольные точки будут обязательными, так как без любой из них нельзя различить неисправности двух последовательно соединенных элементов (например, для фиг.2, имея контрольной точкой выход только элемента 28 и не имея среди контрольных точек выхода элемента 26, нельзя различить неисправности элементов 26 и

28). Таким образом, для фиг,2 обязательными являются выходы элементов

18, 19, 20, 2 1 и 16, а для фиг.3 это выходы элементов 22-27, 17, 18.

Этих контрольных точек недостаточно для определения типа неисправности.

К этим контрольным точкам добавляются выходы блоков, которые определяются с учетом условия проявления неисправности любого элемента комплекта релейной защиты хотя бы в одной из этих точек при условии, что есть блоки, неисправность которых Не проявляется ни в одной из обязательных контрольных точек, Блок 9 кодирования неисправностей состоит из 2 элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ.

Таблица истинности логического элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ представлена. в табл.1.

1358029

Таблица2

0 0 0 0 1 1 1 1

0 1 0 1 0 1 0 1

0 0 1 1 0 0 1 1

0 1 0 1 1 0 1 0

0 1 1 0 0 1 1 0

Выход 1

Выход 2

Считается, что в любой момент вре15 мени в любом комплекте релейной защиты может появиться только одна неисправность. Из табл.2 видно, что независимо от вида неисправностей, логический "0" или логическая "1", они однозначно фиксируются на выходах элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ. При отсутствии неисправностей (первый и последний столбец табл.2) на выходах элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ будут

25 нулевые сигналы, которые поступают на входы решающего блока 12, Решающий блок состоит из двух каналов

10 и 11 дешифрации, каждый из которых представляет собой комбинационное устройство. Структура каналов дешифрации зависит от структуры комплекта релейной защиты и строится таким образом, чтобы в зависимости от комбинации "нулей" и "единиц" на 35 выходах блока кодирования неисправностей была возможность определить тип и место неисправности. Под типом неисправности будем понимать номер неисправного элемента в комплекте и 40 под местом — номер неисправного комплекта релейной защиты. Канал 10 дешифрации фиксирует номер неисправного комплекта, а канал 11 дешифрации— неисправность внутри комплекта релей- 45 ной защиты.

Рассмотрим синтез каналов дешифрации для комплекта релейной защиты, представленной на фиг,3, Для синтеза канала 10 используем сигналы, 50 которые записаны в двух нижних строках табл.2. Поскольку неисправность может проявиться в любой контрольной точке, то для этого все четные выходы каждой пары элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ блока 9 кодирования неисправностей (фиг.1) соединены по схеме ИЛИ 29 (фиг.5), а нечетные выходыпо схеме ИЛИ 30 (фиг.5).На выходах

Т а б л и ц а 3

0 0

V,=Х ° Х

Сигнал комплекта фазы А

Сигнал комплекта фазы В

Сигнал комплекта фазы С

1 этих элементов ИЛИ будут те же значения сигналов, что и в двух нижних строках табл,2. Канал 10 дешифрации (фиг.1) имеет два входа и три выхода. Работа его представлена в табл.3.

В табл.3 Х„и Х вЂ” столбцы, в которых представлены значения входов, а

71, 72, 73 — значения в оцов канала дешифрации.

Х, Х У„У 7

Функции выходов канала 10 дешифрации (фиг.1) имеют вид

Они реализованы на логических элементах НЕ 31, 32 и И 33-35 (фиг,5), На выходах элементов И 35, 34 и 33 . будут проявляться неисправности в виде логической "1" первого, второго и третьего фазных комплектов соответственно.

Для синтеза канала 11 дешифрации (фиг,1) используем сигналы, которые появляются на выходах пар логических элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, Поскольку неисправности будут проявляться

1358029 на каждом из двух выходов этих элементов, то выходы каждой пары соединены по схеме И11И. На фиг.4 это элементы ИЛИ 36-40, а на фиг.5

41-49.

Каждый логический элемент ИЛИ соответствует контрольной точке комплекта релейной защиты и если в ряде контрольных точек двух комплектов релейной защиты сигналы совпадать не будут, то на выходах определенных логических элементов ИЛИ будут единичные сигналы.

На фиг,4 обозначены: элементы

ИЛИ 36-40, 50, 51, элементы НЕ 52-67, 74; элементы И 58-66, регистр 13.

На фиг.5 обозначены: элементы ИЛИ

41-49, 29, 30, элементы НЕ 31, 32, элементы И 75-83, регистр 13.

Элементы 50, 51, 56, 57, 64-66 (фиг.4) и элементы 29, 30, 31-35 (фиг.5) представляют собой канал дешифрации решающего блока, который фиксирует номернеисправного комплекта.

Как видно из фиг.4 и 5 этот канал дешифрации не зависит от структуры комплекта релейной защиты и отличается числом входов элементов

ИЛИ (соответственно элементы 50, 51, 29 и 30). Число этих входов равно удвоенному числу контрольных точек, Остальные элементы решающих блоков

{фиг.4 и 5), кроме регистра, представляют канал дешифрации, который фиксирует неисправности внутри комплекта релейной защиты. Этот канал дешифрации у всех решающих блоков состоит из элементов ИЛИ, число которых равно числу контрольных точек, элементов И, число которых равно количеству блоков комплекта релейной защиты, и элементов,НЕ, число которых зависит от структуры комплекта релейной защиты. Входами решающего блока служат входы элементов ИЛИ, которые подключаются к блоку кодирования неисправностей следующим обра-. зом: нечетные выходы блока кодирования подключаются к первым входам элементов ИЛИ 36 — 40 на фиг.4 (41-49, фиг.5) и к входам элемента ИЛИ 16 на фиг,З (29, фиг.5), а четные выходы блока кодирования неисправностей— к вторым входам элементов ИЛИ 36-40 на фиг.4 (41-49, фиг.5) и к входам элемента ИЛИ 51 на фиг.4 (30,фиг.5).

Выходы элементов И 58-66 на фиг.4 (75-83 и 38-35 и элемента ИЛИ 46 на фиг.5) подключены к информационным входам регистра 13 на фиг.З и 4 (12, фиг.5), а управляющий вход регистра

5 соединен с выходом тактового генератора.

Рассмотрим работу устройства для обнаружения единичных неисправностей релейной защиты трехфазного исполнения с решающим блоком на фиг.5 при отсутствии неисправностей в релейной защите, Тактовый генератор 15 (фиг,1) за период времени Т, например i ч, формирует единичный импульс длительностью t,íàïðèìåð 1 с. Этот импульс поступает на управляющий вход коммутатора 1 (фиг,1), который подключает входы трех комплектов релей20 ной защиты к одной фазе ° Работая с одним информационным сигналом на входе, комплекты релейной защиты при отсутствии неисправностей в них формируют в своих контрольных точках одинаковые сигналы, которые поступают на входы логических элементов ИС—

КЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5-8 {фиг.1), На выходах элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ будут нулевые сигналы. Эти сигналы поступают на входы решающего блока (фиг.5) и на выходах элементов ИЛИ 41-49 и

29, 30 также будут нулевые сигналы и ни один элемент И 75-83 и 33-35 не сработает. Нулевые сигналы появятся также на выходах регистра 13 на фиг,5 (12, на фиг.1) и на индикаторе 14 (фиг.1) будут светиться нулевые разряды, что свидетельствует об отсутствии неисправности в комплектах релейной защиты, 40

Пусть неисправен блок, обозна.ченный на фиг.Ç цифрой 84 в комплекте релейной защиты, обозначенном на фиг.1 цифрой 2.. Три комплекта защиты единичным импульсом от тактово45 го генератора 15 (фиг. 1) подключаются с помощью коммутатора 1 к одной фазе . Неисправность блока 1 проявляется на входах всех блоков, кроме

26 — го и 28-го, следовательно сигналы в контрольных точках на выходах 22

27, 17 (фиг.3) блоков комплекта 2 релейной защиты (фиг.1) отличаются от сигналов в соответствующих контрольных точках комплектов 3 и 4

55 релейной защиты (фиг.1). И поэтому на 1, 3, 5, 7, 9, 10 и 15 выходах блока 9 кодирования неисправностей (фиг ° 1), а следовательно, и на со1358029.ответствующих входах решающего бло- ка 13 (фиг.1) появляются единичные сигналы, а на всех остальных выходах блока кодирования неисправностей и входах решающего блока будут нулевые сигналы. Единичные сигналы появляются также на выходах элементов ИЛИ

41-45, 47, 48 и 30 (фиг.5), а на выходах элементов ИЛИ 46, 49 и 29 (фиг.5) будут нулевые сигналы. С выходов элементов ИЛИ 41 и 42 (фиг.5) единичные сигналы поступают на входы элемента И 25 (фиг.5) и на его выходе появляется единичный сигнал, который свицетельствует о неисправности пер-. вого блока комплекта релейной защиты (фиг.3) . На выходах элементов

И 76-83 (фиг.5) будут. нулевые сигналы. Кроме того, единичный сигнал с выхода элемента ИЛИ 30 (фиг ° 5) поступает на первый вход элемента И 35 (фиг.5), на второй вход которого также приходит единичный сигнал с выхода элемента ИЛИ 29 (фиг.5) через элемент HE 31 (фиг,5) и на выходе элемента И 35 (фиг,5) будет единичный сигнал, который свидетельствует о том, что неисправность возникла в комплекте 2 релейной защиты (фиг,1).

На выходах элементов И 33 и 34 .(фиг.5) будут нулевые сигналы. Сиг.налы с выходов элементов И 7 -83 и

31-33 (фиг.5) фиксируются единичным сигналом от тактового генератора на выходах регистра 13 (фиг.5) (12, фиг.1) и на индикаторе 14 (фиг.5) светится код неисправности. Устройство срабатывает.

Решающий блок (фиг.4) работает аналогично. При этом значения на выходах элементов И 58, 77 и 63 фиксируют соответственно работоспособность элементов 85, 18, 29, 20, 21, 16 (фиг.2), а значения сигналов на вы-. ходах элементов 64-66 — комплектов

2-4 защиты (фиг.1}.

Таким образом, изобретение позволяет выявить неисправный фазный комплект и в нем неисправный элемент.

При незначительном схемном усложнеI нии схемы это позволяет значительно уменьшить время отыскания неисправности. Для схем средней сложности оно уменьшается в 3-4 раза.

Формула изобретения

Устройство для обнаружения одиночных неисправностей комплектов релейной защиты, содержащее блок кодирования неисправностей, входы которого подключаются к соответствующим выходам комплектов релейной защитЫ, индикатор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности путем обеспечения выделения неисправного комплекта и самой неисправности, в него дополнительно введены решающий блок, состоящий из двух каналов дешифрации, к выходам которых подключены соответствующие входы регистра, при этом блок кодирования неисправностей выполнен состоящим из 2п логических элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, где п — число контрольных точек комплекта релейной защиты, первые входы каждой пары логических элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединены с соответствующими контрольными точками любых двух комплектов релейной защиты, вторые входы соединены с соответствующей конт-, рольной точкой третьего комплекта, выходы логических элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, которые являются выходами блока кодирования неисправностей, подключены к соответствующим входам каналов дешифрации, которые являются

40 входами решающего блока, выходы регистра являются выходами решающего блока и подсоединены к соответствующим входам индикатора, входы комплектов релейной защиты через вновь введенный коммутатор подключаются к со45 ответствующим фазам защищаемого обьекта, а выход вновь введенного тактового генератора соединен с управля" ющими входами коммутатора и регистра, при этом управляющий вход регистра является управляющим входом решающего блока.

1358029

glclc. 2 (УиJ геюералюру

1358029

Составитель К.Шилан

Редактор Г.Волкова Техред А.Кравчук Корректор A.ббручар

Заказ б003/53 Тираж 618 Подписное

ВЧИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул,Проектная,4