Устройство для испытаний цифровых терминалов релейной защиты и автоматики

Устройство для испытаний цифровых терминалов релейной защиты и автоматики предназначено для проверки, изучения и демонстрации функций защит и автоматики цифровых устройств релейной защиты и автоматики.

Устройство для испытаний цифровых терминалов релейной защиты и автоматики содержит узел питания, имитатор выключателя и узел аналоговых и дискретных сигналов.

Технический результат при использовании полезной модели достигается включением:

в устройство - двух переключателей и трех предохранителей;

в узел питания - переключателя;

в имитатор выключателя - переключателя, резистора и двух светодиодов;

в узел аналоговых и дискретных сигналов - переключателя, шести тумблеров, шести резисторов и шести светодиодов.

Устройство может применяться в учебных классах для демонстрации и изучения функций защиты и автоматики, на подстанциях сетевых предприятий, на подстанциях промышленных и коммунальных предприятий, объектов нефтегазового комплекса, предприятий горнодобывающей промышленности, на тяговых подстанциях железных дорог и метрополитена для проверки и ремонта устройств релейной защиты и автоматики.

Полезная модель относится к электротехнике, а именно к технике релейной защиты.

Известное устройство - «Устройство проверки простых защит «Нептун-2» http://www.rza.ru/techrew/neptun-2.pdf, Стр.14, Приложение 2, содержащая микропроцессорный контроллер, ЖК индикатор, клавиатуру, предохранитель, три переключателя, ЛАТР, реле, блок питания, два трансформатора, два выпрямителя, резисторы, оптопару и два датчика формирует сигналы для проверки только реле напряжения, тока и времени и не может проверять остальные узлы устройств в связи с отсутствием дискретных сигналов.

Известное устройство - «Имитатор для проверки устройств серии «Сириус» http://www.rza.ru/techrew/imitator.pdf, Стр.10, содержащее трансформатор, конденсаторы, выпрямитель, переключатели, резисторы, диоды, реле, светодиоды формирует дискретные сигналы для проверки функционирования микропроцессорных защит и не формирует сигналы тока и напряжения, необходимые для проверки входных аналоговых цепей.

Наиболее близким техническим решением является устройство - «Стенд комплексной проверки СКП-3М устройств релейной защиты и автоматики». http://www.skp-3m.narod.ru/PS SKP-3M.pdf, Стр.14, Приложение Б, содержащее трансформатор, конденсаторы, выпрямитель, переключатели, резисторы, диоды, реле, светодиоды.

Прототип формирует дискретные сигналы для проверки функционирования микропроцессорных защит и сигналы тока и напряжения, необходимые для проверки входных аналоговых цепей, но имеет ограниченные функциональные возможности - недостаточный набор характеристик для испытаний современных цифровых устройств.

Технический результат при использовании полезной модели - расширение функциональных возможностей (расширение перечня проверяемых характеристик) и уменьшение состава дополнительного стендового оборудования для проведения испытаний устройств релейной защиты и автоматики, а также защита устройства от повреждений при испытаниях, достигается за счет введения:

в устройство - двух переключателей и трех предохранителей;

в узел питания - переключателя;

в имитатор выключателя - переключателя, резистора и двух светодиодов;

в узел аналоговых и дискретных сигналов - переключателя, шести тумблеров, шести резисторов и шести светодиодов.

Технический результат достигается тем, что в известное устройство содержащее узел питания, имитатор выключателя и узел аналоговых и дискретных сигналов, причем группа выходов которого является первой группой выходов устройства, группа входов-выходов которого является группой дискретных входов-выходов узла аналоговых и дискретных сигналов, третий, четвертый и шестой входы которого соединены, соответственно, с первым, вторым и пятым выходом узла питания, шестой и восьмой выход которого соединены, соответственно, с четвертым и шестым входом имитатора выключателя, группа выходов которого является второй группой выходов устройства, группа входов которого является группой входов узла питания, пятый вход узла аналоговых и дискретных сигналов соединен с первым входом имитатора выключателя, первый выход которого соединен с седьмым входом узла аналоговых и дискретных сигналов, введены два переключателя и три предохранителя, причем в узел питания введен переключатель, причем в имитатор выключателя введены переключатель, резистор и два светодиода, причем в узел аналоговых и дискретных сигналов введены переключатель, шесть тумблеров, шесть резисторов и шесть светодиодов, первый и второй входы узла аналоговых и дискретных сигналов соединены, соответственно, с третьими выводами первого и второго переключателей, первые выводы которых соединены со вторым входом имитатора выключателя и со вторым выводом второго предохранителя, первый вывод которого соединен с четвертым выходом узла питания, третий выход которого соединен с первым выводом первого предохранителя, второй вывод которого соединен с первым входом имитатора выключателя, третий вход которого соединен с пятым выходом узла питания, седьмой выход которого соединен с первым выводом третьего предохранителя, второй вывод которого соединен с пятым входом имитатора выключателя, второй выход которого соединен со вторыми выводами первого и второго переключателей.

На фиг.1 приведена структурная схема устройства;

на фиг.2 - пример реализации узла питания;

на фиг.3 - пример реализации имитатора выключателя;

на фиг.4 - пример реализации узла аналоговых и дискретных сигналов;

на фиг.5 - приведен пример реализации заявляемого устройства;

на фиг.6 - приведена принципиальная схема прототипа с обозначением имитатора, узла питания и узла аналоговых и дискретных сигналов.

На фиг.1 обозначены:

1 - узел питания;

2 - имитатор выключателя;

3 - узел аналоговых и дискретных сигналов;

4 - группа входов (~220 В);

5 - первый выход узла питания (~220 В);

6 - второй выход узла питания (~156 В);

7 - третий выход узла питания (+220 В);

8 - четвертый выход узла питания (~156 В);

9 - пятый выход узла питания (-220 В);

10 - шестой выход узла питания (~220 В);

11 - седьмой выход узла питания (+24 В);

12 - восьмой выход узла питания (-24 В);

13 - первый вход имитатора выключателя;

14 - второй вход имитатора выключателя;

15 - пятый вход имитатора выключателя;

16, 17 - первый и второй входы узла аналоговых и дискретных сигналов;

18 - первый выход имитатора выключателя (~220 В выключено);

19 - сигналы управления выключателем (РПО, РПВ, ВКЛ, ОТКЛ и ОБЩ.).

На фиг.2 обозначены:

S1 - переключатель типа МТД-3 или аналогичный;

S2 - переключатель типа МТД-1 или аналогичный;

F - предохранитель типа ВП1-1 или аналогичный;

Т - трансформатор типа ЕВКМ.671111.002 или аналогичный;

VD - мосты с диодами типа RL207 или аналогичными;

C - конденсаторы типа К50 фирмы "Panasonik" или аналогичные.

На фиг.3 обозначены:

R - резисторы типа С1-4 или аналогичные;

VD1VD4 - светодиоды типа АЛ307ЛМ или аналогичные;

Д - диоды типа RL207 или аналогичные;

K1 - реле типа RT424F24 фирмы "Schrack" или аналогичное;

К2К4 - реле типа RT424F24 фирмы "Schrack" или аналогичные.

S1, S2 - переключатели типа МТД-1 или аналогичные;

S3 - переключатель типа П2Т-5 или аналогичный.

На фиг.4 обозначены:

R - резисторы типа ППБ-16Г или аналогичные;

R1R14 - резисторы типа С1-4 или аналогичные;

VD1VD14 - светодиоды типа АЛ307ЛМ или аналогичные;

Т - трансформаторы типа ЕВКМ.671111.001 или аналогичные;

S - переключатели типа МТД-3 или аналогичные;

S1S14 - переключатели типа МТД-1 или аналогичные.

Устройство для испытаний содержит узел питания 1, имитатор выключателя 2, два переключателя S1 и S2, три предохранителя F1F3 и узел аналоговых и дискретных 3 сигналов, группа выходов которого является первой группой выходов устройства, группа входов-выходов которого является группой дискретных входов-выходов узла аналоговых и дискретных сигналов 3, третий, четвертый и шестой входы которого соединены, соответственно, с первым 5, вторым 6 и пятым 9 выходом узла питания 1, шестой 10 и восьмой 12 выход которого соединены, соответственно, с четвертым и шестым входом имитатора выключателя 2, группа выходов 19 которого является второй группой выходов устройства, группа входов 4 которого является группой входов узла питания 1, пятый вход узла аналоговых и дискретных сигналов соединен с первым входом 13 имитатора выключателя 2, первый выход 18 которого соединен с седьмым входом узла аналоговых и дискретных сигналов 3, первый и второй входы узла аналоговых и дискретных сигналов 3 соединены, соответственно, с третьими выводами первого S1 и второго S2 переключателей, первые выводы которых соединены со вторым входом 14 имитатора выключателя 2 и со вторым выводом второго предохранителя F2, первый вывод которого соединен с четвертым выходом 8 узла питания 1, третий выход 7 которого соединен с первым выводом первого предохранителя F1, второй вывод которого соединен с первым входом 13 имитатора выключателя 2, третий вход которого соединен с пятым выходом 9 узла питания 1, седьмой выход 11 которого соединен с первым выводом третьего предохранителя F3, второй вывод которого соединен с пятым входом 15 имитатора выключателя 2, второй выход которого соединен со вторыми выводами первого S1 и второго S2 переключателей.

Работа устройства для испытании цифровых терминалов релейной защиты и автоматики.

Проверяемое устройство релейной защиты подключается к устройству для испытаний. Проверяемое устройство подключается к сети. Устройство для испытаний включается в сеть сетевым тумблером S1 (фиг.2). При этом загорается один из индикаторов VD «ВКЛ» или «ОТКЛ» имитатора выключателя 2, сигнализирующий о включении устройства для испытаний.

Проверка дискретных входов устройства релейной защиты осуществляется путем подачи сигналов тумблерами S1-S14 (фиг.4).

Проверка дискретных выходов устройства релейной защиты осуществляется путем приема сигналов через резисторы R1R14 на светодиоды VD1VD14 (фиг.4).

Для проверки работы управлением выключателя устанавливается тумблер S2 в положение 1 (фиг.3) и, подавая команды управления выключателем с устройства релейной защиты, убеждаются в срабатывании выключателя.

Проверку работы устройства релейной защиты при отказе выключателя выполняют в следующем порядке:

- переводят тумблер S2 в положение 2. Устройство релейной защиты должно получить сигнал РПО или РПВ по цепям 19 в соответствии с положением выключателя, которое определяется по индикаторам VD3 или VD4.

Во время поступления команд управления выключателем от устройства релейной защиты на устройстве для испытаний должны загораться соответствующие индикаторы VD1 или VD2.

Если установить тумблер S2 имитатора выключателя 2 в положение 2, а тумблер S1 в положение 2, то при любом положении выключателя устройство релейной защиты должно получать одновременно два сигнала «РПО» и «РПВ»;

Если установить тумблер S1 в положение 1, то при любом положении выключателя на устройстве релейной защиты должны отсутствовать сигналы «РПО» и «РПВ».

Для проверки аналоговых цепей необходимо перевести регуляторы токов и напряжений R (фиг.4) в крайнее левое положение.

Тумблеры S1 и S2 (фиг.1) перевести в положение 2, тумблеры S (фиг.4) перевести в положение 1. Подать команду на включение выключателя.

Вращая ручки регуляторов R можно подать на устройство релейной защиты требуемые токи и напряжения.

Для проверки направленных защит подать на устройство релейной защиты токи и напряжения выше порога чувствительности направленных защит. Устройство релейной защиты должно показывать прямое направление мощности.

Перевести тумблеры S в положение 2. Устройство релейной защиты должно показывать обратное направление мощности.

Таким образом, введение:

в устройство - двух переключателей и трех предохранителей;

в узел питания - переключателя;

в имитатор выключателя - переключателя, резистора и двух светодиодов;

в узел аналоговых и дискретных сигналов - переключателя, шести тумблеров, шести резисторов и шести светодиодов,

- расширяет номенклатуру проверяемых устройств (позволяет проверять устройства с питанием 110 В и устройства с количеством дискретных входов и выходов до 14);

- позволяет ввести индикацию положения выключателя;

- позволяет ввести проверку выключателя при обрыве и коротком замыкании;

- защищает устройство от повреждений при испытаниях.

Устройство для испытаний цифровых терминалов релейной защиты и автоматики, содержащее узел питания, имитатор выключателя и узел аналоговых и дискретных сигналов, группа выходов которого является первой группой выходов устройства, группа входов-выходов которого является группой дискретных входов-выходов узла аналоговых и дискретных сигналов, третий, четвертый и шестой входы которого соединены соответственно с первым, вторым и пятым выходом узла питания, шестой и восьмой выход которого соединены соответственно с четвертым и шестым входом имитатора выключателя, группа выходов которого является второй группой выходов устройства, группа входов которого является группой входов узла питания, пятый вход узла аналоговых и дискретных сигналов соединен с первым входом имитатора выключателя, первый выход которого соединен с седьмым входом узла аналоговых и дискретных сигналов, отличающееся тем, что в него введены два переключателя и три предохранителя, причем в узел питания введен переключатель, причем в имитатор выключателя введены переключатель, резистор и два светодиода, причем в узел аналоговых и дискретных сигналов введены переключатель, шесть тумблеров, шесть резисторов и шесть светодиодов, первый и второй входы узла аналоговых и дискретных сигналов соединены соответственно с третьими выводами первого и второго переключателей, первые выводы которых соединены со вторым входом имитатора выключателя и со вторым выводом второго предохранителя, первый вывод которого соединен с четвертым выходом узла питания, третий выход которого соединен с первым выводом первого предохранителя, второй вывод которого соединен с первым входом имитатора выключателя, третий вход которого соединен с пятым выходом узла питания, седьмой выход которого соединен с первым выводом третьего предохранителя, второй вывод которого соединен с пятым входом имитатора выключателя, второй выход которого соединен со вторыми выводами первого и второго переключателей.