4.4. Функциональная схема рпв-01

Функциональная схема РПВ-01 (рис. 3) содержит следующие элементы:

• элемент формирования дискретных потенциальных сигналов пуска (ЭП) контактами KL2;

• элемент запрета действия (ЭЗД) контактами KL4;

• элемент разрешения подготовки к новому действию (ЭРП) – возврату в исходное состояние, управляемый контактами KL3;

• элемент защиты от ложных действий РПВ при перерывах оперативного питания (ЭЗПП);

• элемент управления (ЭУ) выходным реле KL1.

Схема РПВ-01 содержит элементы формирования сигналов включения выключателя без выдержки времени БАПВ и АПВ с выдержкой времени, элемент однократности действия (ЭОД), элемент подготовки к новому действию (ЭПД) и элемент выдержек времени (ЭВ) срабатывания t_с и подготовки к новому действию – повторной готовности t_гот..

Большинство из приведенных на функциональной схеме элементов выполнено на дискретных интегральных микросхемах (DD), реализующих логические операции «И», «И-НЕ».

Элемент выдержек времени выполнен с использованием генератора импульсов, частота следования которых зависит от RC-цепи, в которой значение R набирается при помощи переключателей. Соответствующие сопротивления подключаются с помощью транзисторов, открытие которых определяет либо выдержку времени на срабатывание t_с, либо выдержку времени повторной готовности t_гот. Выходные импульсы генератора поступают на вход счетчика, на выходе которого появится логическая «1» при числе входных импульсов 2¹⁴ =16 384. Таким образом, частота импульсов определяет выдержку времени.

Элемент однократности действия ЭОД содержит интегральный триггер DS для запоминания сигнала. В элемент управления ЭУ выходным электромагнитным реле KL1 входит выходной транзистор VT, переключаемый в открытое состояние дискретным сигналом с выхода логического элемента DD7. Реле KL1 имеет две обмотки: одна обмотка включена в цепь коллектора выходного транзистора VT, вторая (токовая) – удерживающая – включается последовательно в цепь электромагнита включения выключателя. На вход РПВ поступают дискретные потенциальные сигналы от цепей управления выключателем:

• сигнал пуска (СП) формируется при несоответствии положений ключа управления (включено) и выключателя (отключен);

• сигнал на разрешение подготовки к включению (СРП) – от ключа управления включением выключателя;

• сигналы запрета (СЗ) действия РПВ – от ключа управления отключением выключателя, от устройств релейной защиты, срабатывающих только при внутренних повреждениях трансформатора, от дифференциальной защиты шин (кроме РПВ выключателя, предназначенного для опробования шин).

На вход элемента ЭЗПП защиты от неправильного действия РПВ при перерывах оперативного питания поступает напряжение Е_п от источника оперативного тока. При его наличии РПВ готово к действию, т.е. находится в состоянии ожидания (геркон ЭЗПП разомкнут).

При поступлении сигнала пуска срабатывает реле KL2 элемента пуска АПВ ЭП и логическая «1» с его выхода подается на один из входов:

• элемента «И» DD1 (БАПВ), если установлена накладка SX;

• элемента «И» DD2 (АПВ);

• элемента «И» DD7 и DD3.

Так как в исходном состоянии на выходе элемента однократности действия ЭОД установлен логический «0», который подается на инверсный вход DD1 и DD2, то БАПВ срабатывает, логическая «1» прикладывается ко второму входу DD7 элемента управления выходным транзистором. Потенциалом высокого уровня транзистор VT открывается, что вызывает срабатывание выходного реле KL1. Его контакт (KL1.1), соединенный последовательно со второй (удерживающей) обмоткой, замыкает соответствующую цепь управления воздушным выключателем, осуществляющим БАПВ.

Элемент БАПВ через логические элементы DD4 и DD5 одновременно переключает триггер DS сигналом, поступающим на его вход записи S, напряжение на выходе ЭОД появляется с небольшой задержкой t_з и по инверсному входу DD1 снимается сигнал БАПВ, обеспечивая однократность его действия.

Если выключатель масляный, то его АПВ производится с выдержкой времени. При этом цепь БАПВ выводится из действия наклад­кой SX.

Рис. 3.Функциональная схема РПВ-01

По сигналу ЭП аналогично срабатывает АПВ и производит пуск элемента выдержки времени ЭВ на срабатывание. По истечении этого времени (t_с) появляется сигнал высокого уровня на втором входе логического элемента DD7, что вызывает открытие транзистора VT и срабатывание выходного реле KL1, а также прохождение через DD4 и DD5 сигнала, переключающего триггер DS в состояние «Запрет». С выдержкой времени t_з сигнал высокого уровня с выхода ЭОД подается на инверсный вход DD2 АПВ, производя запрет действия АПВ, т.е. его однократное повторное включение.

Следует отметить, что при наличии сигнала пуска АПВ на выходе ЭП через элемент подготовки к новому действию ЭПД (инверсный вход DD3) запрещается пуск элемента выдержки времени (t_гот) возврата схемы в исходное состояние. После исчезновения сигнала пуска (СП) и при наличии сигнала разрешения подготовки (СРП) логическая «1» с выхода ЭПД производит запуск элемента выдержки времени повторной готовности к новому действию (t_гот), подготавливает к срабатыванию логического элемента «И» DD6. По истечении времени t_гот (не менее 10 с) сигналом высокого уровня с выхода DD6 производится возврат триггера DS (вход R), тем самым снимается запрет действия АПВ. Схема в целом приходит в исходное состояние.

Функциональная схема РПВ-02 (рис. 4) не содержит БАПВ, но в ее состав входят два элемента АПВ1 и АПВ2 двукратного действия РПВ, элементы ЭОД1, ЭОД2 их однократности и два геркона элемента запрета действия ЭЗД АПВ1 и АПВ2. Соответственно реле РПВ-02 содержит более сложный элемент ЭВ, создающий выдержки времени на срабатывание t_с1, t_с2 и подготовки к новому действию t_гот.

Логическая часть состоит из микросхем DD4–DD6, выполняющих функции логического умножения, и дополнительных элементов координации действия и подготовки к исходному состоянию: элемент формирования сигнала о снятии запрета элемента АПВ2 и разрешения подготовки СЗРП.

При поступлении первого сигнала пуска СП срабатывает АПВ1 и запускает ЭВ для отсчета времени t_с1, по истечении которого через микросхемы DD4, DD7 и DD8 элемента управления ЭУ дискретный сигнал вызывает открытие транзистора VT и срабатывание выходного реле KL1, осуществляющего первое повторное включение выключателя.

Через DD4 переключается триггер элемента однократности действия ЭОД1, который с небольшой задержкой по инверсному входу DD1 запрещает прохождение возможного второго сигнала пуска через АПВ1.

Рис. 4.Функциональная схема РПВ-02

При этом первое срабатывание ЭУ запоминается элементом СЗРП (вход S) для разрешения действия АПВ2 и возврата схемы в исходное состояние. На вход S приходит дискретный сигнал от ЭУ, а выходной сигнал СЗРП поступает на входы АПВ2 (DD2) и элемента подготовки к новому действию ЭПД (DD3). При неуспешном первом АПВ выключателя и отключении его второй раз снова появляется сигнал пуска, который проходит через элемент запрета DD2, поскольку на его инверсном входе отсутствует, а на двух неинверсных входах присутствует сигнал высокого уровня. При этом начинается отсчет выдержки АПВ2 (t_с2), по истечении которой логическая «1» с выхода DD5 через элемент «ИЛИ» DD7 поступает на один из входов логического элемента «И» DD8, на втором входе которого присутствует сигнал пуска. Дискретный сигнал с выхода DD8 вызывает открытие транзистора VT и срабатывание выходного реле KL1, осуществляющего второе повторное включение выключателя. Одновременно выходным сигналом DD5 переключается триггер элемента однократности действия ЭОД2, который с небольшой задержкой по инверсному входу DD2 запрещает прохождение возможного второго сигнала пуска через АПВ2.

При успешном АПВ второго цикла сигнал пуска СП, поступающий на инверсный вход микросхемы DD3, исчезает, а на двух неинверсных входах DD3 сигналы остаются и элемент подготовки РПВ к новому действию запускает отсчет выдержки времени ЭВ – t_гот. По истечении этой выдержки сигнал с выхода DD6 поступает на R-входы ЭОД1 и ЭОД2, снимая запрет действия АПВ1 и АПВ2. Кроме этого, сигнал с выхода DD6 поступает на R-вход триггера СЗРП, возвращая его в исходное состояние.

При неуспешном АПВ второго цикла выключатель отключается защитой третий раз. Снова появляется сигнал пуска, который по инверсному входу DD3 запрещает подготовку РПВ к новому действию. Сигнал пуска не исчезает до квитирования его ключом управления выключателем.

В отличие от схемы РПВ-01 в РПВ-02 предусмотрен элемент индикации (ЭИ), отображающий факт действия РПВ в первом и втором циклах.

Следует отметить, что при выдаче питания на РПВ в обеих схемах триггеры ЭОД и СЗРП срабатывают, осуществляя запрет действия АПВ, и при наличии сигнала разрешения подготовки СРП по истечении выдержки t_гот возвращаются в исходное состояние. Устройство РПВ переходит в режим готовности к действию.