SU257584A1 - - Google Patents

Description

УСТРОЙСТВО дл  ЗАЩИТЫ

Известные устройства дл  защиты автоматических устаиоеок с дублированием каналов, содержащие в каждом К1а1Н1але источинк питани , логические цепи, выходной усилитель и датчики aiBa-рийных сипвалощ, неэкономичны, сложны в эксплуатации и мало-надежны.

Предлагаемое устройCTIBO отличаетс  от |цзвестных тем, что каждый ка1нал снабжен триггером с элементом задержки в его запрещающей обратной С1ВЯ31И. Вход триггера через дифференцирующие цепочки соединен со входами логических цепей, а выход через утравл ющий электрод СИЛ01ВОГО ти-ристора с цепью питани  выходного усилител .

Это повышает Н1ад€жность действи  защиты .

На фиг. 1 изображена функциональна  схема логического устройства автоматической защиты; чга фиг. 2 - временные диагрвммы иапр жений, токов и амиервитков в различных цеп х узла контрол .

Устрой ство -работает по сигналам датчиков / а/варийных пар1аметров. Оно ;имеет два (/ и И) одинаковых ка нала лопического управлени  и узел а;втоматического контрол  и 1сигнаЛ изац1и;и .

5; элемент «задержка 6; дифференцирующие / С-непочки, где: С - конденсатор шосто нной емкости; R - резистор (:разр дное сонротивление ); Д - полупроводниковый диод; 7 - управл емый тиристор; электропривод 8 -исполнительных -механизмов.

Узел ко нтрол  н сигнализации состоит из элементо-в 5 сравнени ; задающего reinepaTOра 10; распределителей 7/ :и 12; тиристоров

/, н 14; ла;мп /5 сигнализации о неи-справаюсти; блока J6 питани  -и тиристора /7.

На фиг. 2 в-веде-ны следующие обозиаче 1и : а - крива  цапр жен-и-  блока 4 питани ; 6 - выходные имиульсы тока раси-ределител  //

(аналогичные выходы имеет и распределитель /2); с - кривые ампервитков считывани  (отрицательны-е 31начени ) и подготовки (.пол-ожительные значен1и ) сердечников элементов сравнени  9 при отсутствии отказов в каналах; d - крива  напр жени  блока 6 питани ; е - ампервитки тактового считывани  сердечников элементов 9 сравнени ; / - ампервитки подготовки сердечн1иков после считывани  их тактовыми импульса1М И при отсутствии отказов в каналах; g - то же, но при наличии отказов. АВТОМАТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК

Логическое устройство представл ет собой электрическое устрой гтво, рассчитанное «а пр.ием и ВЫ;да)чу -сигналов посто нного тока с релейной характеристикой.

В завиоимости от состо ни  о.бъекта защи-ты устройство иаходитс  либо IB режиме ожида (н)и  1а1вар ИЙ1н;ы:х оигн лов (длительный режим ), либо в режиме функциюнироваНи  (кратковременный режим).

Катушки электроприводов (Всполнительиых MexaiHHSiMOB в режиме ожидаин  обесточены.

В режиме фу1нкциониро:иа1ни  на катушки электроприводов исполнительных механизмов поступают сигналы из логического устройства в течение времени, достаточного дл  их срабатывани , после чего исполнительные механизмы станов тс  на са(Моблокировку, а катушки обесточиваютс .

Схема логического устройства Представлена на фиг. 1. Устройство с целью повышени  надежности на ср1абатыва ие резервировано дублированием каналов. Каждый канал содержит логические цени 2, выходные усилители 3 и блок 4 питани , а также вспомогательный узел В ключени , оредназначенный дл  повышени  надежности }СтроЙ1Ства на отказ типа «ложное срабатЫВа1ние.

Узел 1В«лючени  состоит из дифференцируюших RC-цепочеК по числу входов элемента J па1м ти, элемента «з адаржка 6 т. уп1р1авл емого тиристора 7 IB цепи питани  электроприводов 8 исполнительных механизмов. Последпие представл ют собой нагрузки посто нного тока.

Каналы объединены по однонменны.м входам и одноименным выходам: в нервом случае - датчик1а|ми I, во втором - электропр.иводами 8 исполнительных имеханизмов.

Дл  обна ружени  отказов в аппаратуре логическое устройство содержит узел контрол  и сигнализации, состо щий из 9 элементов сра)внени  по числу 1выход01в лопического устройства , задающего генератора 10, распределителей И и /-, управл емыХ тиристоров 13, 14 и 77, ламп 15 сигнализации и блока 16 питани .

Логические цепи стро тс  в соответствии с зйданным алгоритмом -на основе однотактных или многотактных функциональных элементов ( чеек) любого типа, легко юогл-асующихс  с да)тчи1ками сипналов носто нно-го тока.

Так, например, могут быть применены феррит-диодные , феррит-транзисторные и транзисторные комплексы логических элементов, электролтгнитные реле и др. Выбор того или iiiHoro комплекоа определ етс  в К1аждО|м конкретном случае предъ вл емыми требовани ми к логическому устройству.

Тип выходнюто усилител  выбираетс  также в каждом конкретном случае в заиисимости от предъ вл емых требований и xapiaiKTepa иагрузки .

Особого расамотрени  требуют узлы включени  и контрол , повышающие надежность логич-еското устройства.

Узел Включени  срабатывает только в пе5 риоды Юбращений к логическому устройству, а в остальное врем  находитс  в дежурном режиме.

Узел контрол  осуществл ет непрерывный автоматический конт1роль отказов, которые могут возникнуть в аппаратуре логического устройства в периоды между отработка.ми.

Работа узла включени  основала на принципе одновибр1атора, выдающего непродолжительный сигнал при изменении сигнала его 5 выходе. Роль одновибратора выполн ют дифференцирующие RC-цепочки, подключенные к входам логического устройства. Выходы RCцепочек объедин ютс  по «ИЛИ на входе эле .мента 5 пам ти.

0 Последние (в паре с элементом «задержка 61предназначены дл  получени  выдерж кн времени , достаточной дл  срабатывани  :исполнительных механизмов. Элемент 5 па(м ти воздействует ка упрйвл емый тиристор 7 в цепи 5 питани  элie:ктpompи/вo дoв Исполнительных механиЗмоВ .

Дифференцирующие RC-цепочки работают на принципе зар да конденсатора. Роль зар дLHoro со1противлени  выполн ет в.ходное fconpo0 тивление триггера.

Диод Д Предотвращает разр д копденсатора на источ ник входного сигнала.

Выоокоос1ный резистор R, шунтирующий конденсатор С, выполн ет роль разр дного сопротивлени . В тех случа х, когда от датчика поступает сигнал посто нного тока с ничтожно малым коэффициентО|М п)тьсаций, необходимость в диюде Д 1и резисторе R отпадает .

0 Пара1метры контура RC (выбираютс  в каЖдом конкретном случае из расчета 1Надежного запуска элемента 5.

Элементы 5 и 5 могут быть применены из р да тех же элементов на жоторых стро тс  цепи логики данного устройства.

Работа узла включени  заключаетс  в следующем .

При нор малБНом функционировании объекта защиты аварийные аигнапы еа входах логического устройства отсутствуют, конденсаторы дифференциальных цепочек разр жены, элемент 5 находитс  IB состо нии «О, ток на его -выходе отсутствует и управл емый тиристор в цепи питани  натрузок закрыт.

5 При воз Н1И1к новей ИИ ав рийного сигнала (обладающего релейной характеристикой) соответствующий конденсатор зар жаетс , ток, протекающий по цепи входа элемента 5 в период зар да конденсат:ор:а, переводит элемент

5 в состо ние «I. Возн1икающий на выходе элемента 5 сигнал oTKipbisiaeT у111равл емый тиристор 7, пощключающий электромагниты исполнительных механиемов к блоку 4 питани . Одновременно аварийный сигнал вызывает соотовит сердичники (а.мпервнтки itog на фиг. , /), так как дл-ительность его значительно ольше длительности считываемо.го тактового ;мпульса. Третий выходной силнал распределител  // ткры.вает тиристор 7 во втором .ка,нале и тиистар В цеп х входных обмоток установки в О сердечников эле.еитов 9. Сердечники счиываютс  (устаНа1ВЛИ ваютс  в «О) тонком, ротекающим через тиристоры теми же элекролриводами , что и выходные усилители нерого к аи ал а. Последующее считывание сердеч1Н1Иков таковьгми .имлульсащи не вызывает измене:ни  . а.пр а в л вни  Н ам а гни чей н о сти сер деч (в, иг}1ал в выходных обмотках отсутствует, тиИСторы в цеп х сигнализации закрыты. Ламы поташены. Дл  тех же одноименных выходов каналов, а выходные усилители которых не цодаютс  игиалы из логики, ток подготовки (импульс юложительной пол риости на фиг. 2, с отсуттвует и при последующем Сч,итыванИИ эле1ента 9 ток на выходе его (фиг. 2, ) ore по в; етс . В обоих Случа х как дл  цепей с закрыыми , так и открытьиМИ усилител ми по одно:меп1пым выходам ток в цепи ламп сигнализащи или отсутствует вовсе или имеетс  такой ;лительнссти, что «е засвечивает их. Аналогично схема работает при проверке 1тсутстви  ложных сигналов 1на выходах втоюго канала и отказов типа «несраб атывани  lepBoro канала. При иоочередном открывании тиристоров 7 герез выходные усилители первого, а затем iToporo каиалов и катушки электроприводов гротекает ток, но электроприводы ие срабатывают ввиду их инврционно1:ти и кратковремеиюсти включающего Импульса. Пр;и возникиовении лож1ных сигналов, нагрнмер на выходе первого канала или отказов гипа «неарабатыЕапие iBo (втором, после воз1ействи  третьего выходного импульса распре1елител  11 на тиристор 7 второго канала и иристор 13 сердеч ники элементов 9 подготавливаютс  через ложно аработаешие выходные ,силители первого канала либо не считываютс  через усилители второго канала. Сердечники , оставшиес  подготовленными при последующем считывании их тактовыми импульсами , снова готов тс  токо.м, протекающим от блака 16, через соответствующие лампы /5 сигнализацни, тиристоры в цеп х сигнализации и вы.ходные обмотки элементов 9 (ампервитки гшд на фиг. 2, g). Лампы 15 сигнализации, соответствующие ложному выходному сигналу из первого канала , гор т до запуска распределител  7.2, первый выходной сигнал Которого устанавливает все сердечники в «О, ламны гаснут и загораютс  снова после запуска распределител  // и т. д. АЬигающа  сигнализаци  свидетельствует о нал1ичии непсиравнОСти в одном пз каналов. Наличие ложных сигналов из второго капала определ етс  после запуска распределител  12 п т. д. Его спгналы пОСле установки воех сердечников в «О открывают тиристоры 7, 13 и 14 в другой последовательности: вначале открываетс  тирпстор 7 во втором ка1нале и тиристор 14, а затем тиристор 7 в Перво канале и тиристор 13. Неисправности в каналах сигнализируютс  миганием, соответствующих неисправным выходам ламп /5. Таким образом, на одном дл  каждой пары выходов ферро дно дном элементе осуществл етс  сравнение состо ни  одноименных выходов разных каналов и управление сигнализацией по каждо му ВЫХОДУ. Предмет изобретени  Устройство дл  защ11ты автоматических уста:новок с дублированием каналов, содержащее IB каждом канале источннк пптани , логические цепи, |Выход ной ycилитev ь и датчики аварийных сигналов, отличающеес  тем. что, с целью повышени  надежности действи  защиты , каждый канал Снабжен триггером с элементом задержки в его запрещ ающей обратной св зи, вход :Которого через дифференцирующие цепочки соединен со входами логических цепей , а выход через управл ющий электрод сиЛОВОГ .О тиристора - с цепью питани  выход ОИЛИТе;ЛЯ .

которые выдают сипналы упрЗВлеии  1на исполнителыные механизмы.

ОитналоА элемента 5 эануститс  элемент 6, который отсчитывает положенную выдержку времени, достаточную дл  орабатывани  ксполиителыных -мехаи-измов, после чего возера1Д1ает элемент 5 в исходаое ico€тo ниe. Сигнал «а -выходе элемента 5 исчез1ает, элемент 6 возвращаетс  IB исходное состо вшие, тиристор 7 закрываетс , отсоедин   Нагрузки от блока 4 питани . Тем самым логическое устройство снова нереводитс  в ждущий режим.

Таким 1образ01М, узел включени  работает каждый раз при обращении к логическому устройству .

В том, случае, когда в П1ериод отработки на входах логического устройст1В1а возникает несколько следующих друг за другом с -небольшими интервалами аварийных сипналов, период отработки соот1вет1ственно у1вел«ч1И1ваетс . Дл  этого вЫХоды RC-цепочек св заны с цепью сбрюса в «О элемента 6. Поэто му каждый аварийный силнал, 1воздейстБу  на элемент 5, одновременно возвращает -в нулевое состо ние элемент 6, .который начинает отсчет выдержки времени сначал1а. Врем  нахождени  элемента 5 в состо нии «1 |при этом увеличиваетс  на столыко, с,колько требуетс  дл  срабатывани  всех ;испол1нительны1х механизмов в данной аварийной ситуащии.

Нар ду с выше .описанным узел включени  решает еще одну задачу. Часто в устройствах , работающих на иснолвительные механизмы с |са1МО|блОКировкой, сигналы управлени  снимаютс  с электроприводов по времени, о.предел емОМу .выдержкой специально успаН01вленнь х дл  этой цели индивидуально по каждому выходу реле времени. В системах с большим числом выходо;в таких реле BpeiMeHii набираетс  значительное количество. А посколыку врем задающий узел выполн ет по сут1и дела ту же функцию съсма сипналов управлени  с исполнительных механизмов, то индивидуалыные реле времени мотут быть исключены . Выдержка времени элемента «задержка врем задающего узла выбираетс  равной максимальной выдержке индиви.дуалвных реле времени.

Автоматический контроль 1И1СираБ. логического устройства осуществл етс  путе.м периодического опроса состо 1ни  одновремегнно всех выходов сначала одного, la затем др1угого каналов, .и сра.внени  одноименных выходов iC выдачей сигнала о неисправности при их н е р а в:поз.н а чн ости.

Задающий ганераггор 10 в узле контрол  преднаапачеп дл  периодического поочередного запуска разомкнутых распреаел.ителей 1J и }2. Выходные сигналы раапределгителей в определенной последовательности возхТ1ействуют на тиристоры 7 в цеп х питани  электроприщодов исполнительных механизмов 1И тиристоры 13, 14 и 17 в цеп х контрол . Переключени  тиристоров 7, 13, 14 Ф 17 1вызывают по вление таков во входных обмотках ферродиодных элементов 9, предназначенных дл  сравнени  состо ни  одноименных выходов разных каналов .

Задающий гееерзгор 10 представл ет делитель частоты питающей сети на ферродиодных дьухтактньвх регистрах сдвига.

Им(Пульсы от задающего генератора поочередно поступают на входы ферродиодных разомкнутых распределителей // м 12. В период работы распределител  11 осуществл етс  ;Контроль отсутстви  ложных сигналав на выходах первого канала и отказов типа «несрабатывание втор.ОГо канала, и наоборот, .при работе распределител  12 осуществл етс 

контроль отсутстви  ложных сигналов на выходах второго канала и «несрабатывани  первого 1канала.

Рассмотрим работу узла контрол , когда 1Пр1С1вер етс  отсутствие ложных сигналов на

выходах первого канала и отказов типа «несрабатывание второго канала.

В период (Между отработками на ка.кие-то выходные усилители 3 одноименных выходов каналов сигналы из лотики поступают, а Hia

остальные - не поступают. При этом тиристоры 7 обоих ка1налов, а та;кже тиристоры 13, 14 и 17 перед каждым началом цикла работы распределителей // и 12 закрыты, катушки электроприводов 8 обесточены и сигнальные

лампы 75 не гор т.

Принцип действи  узла контрол  по сн етс  фиг. 2, где .приведены временные диаграммы а-§ импулысов напр жений и токов в различных цеп х узла контрол .

Первый выходной испульс i распределител  // открывает тиристор 17 и по обмоткам установки в «О сердечников элементов 9 проходит импульс тока (ампервитки iwc, иа |фиг. 2, с) и сердечники устанавл1И:ваютс  в исходное

состо 1Н.ие (в «О).

Импульс тактового считывани  (ампервитки гШт на фиг. 2, е) не вызывает изменени  магнит1ного состо ни  сердечников элементов 9.

Второй выходной Импульс распредел:ител  // открывает тиристор 7 IB nepisoM канале и тиристор 14 в цеп х обмоток подготовки (установки в «1) сердеч.ников элементов 9.

От блока 4 питани  через тиристоры 7 и 14 по обмоткам подготовки, соответствующим включеннььм выходным усилител м первого канала , .протечет ток установки сердечников в «1 (ампервитки подготовки mg на фиг. 2, с).

При последующем считы-ваиии сердечников тактовым импульсом (ампервитки iw на фиг.

2,е) в выходных обмотках ферр1одиодных элементов 9, подготовленных ранее, по вл етс 

3.д. с., под действием которой переключаютс  соответствующие тиристоры в цеп х сигналиг

Г

2