Принцип действия аппаратуры ПВЗ-90М - Блок ПРМ 2 Принцип действия аппаратуры ПВЗ-90М

Страница 9 из 13

В блоке «прм-2» можно выделить следующие основные узлы:

- собственно основной приемник;

- так называемый «грубый» приемник;

- выходной узел основного приемника, который может работать как с

электромеханическими, так и с полупроводниковыми защитами;

- схема измерений приемопередатчика;

- узлы системы автоконтроля ( формирователь импульса запуска

распределителя схемы АК, схемы задержки импульсов от основного и грубого прм, формирователь разрешения контроля.

Схема измерения состоит из измерительного прибора «ИП», переключателей и резисторов-шунтов, резисторов - добавок.

Для измерения тока приема измерительный прибор подключается к резистору R31 (S3-ненажат, S4-ненажат, S2-ненажат), полное отклонение

стрелки прибора 25мА. Если приемник работает с полупроводниковой защитой, то переключается S2 и прибор ИП подключается на напряжение выхода

ППЗ через добавочный резистор R36. Шкала прибора - 20 В.

При нажатом переключателе «S3» измерительный прибор блока подключается к гнездам x5-x8 через различные добавочные резисторы и служит

для измерения вторичных напряжений блока питания (шкалы: 10 В, 25 В;

100 В). Для измерений следует использовать специальный шнур.

Этим же прибором можно измерить ток выхода передатчика - для этого нажимается переключатель S4 «ток выхода». При этом в блоке «ЛФ»

срабатывает реле К1, которое своим н.з. контактом расшунтировывает

схему измерения тока выхода. Выпрямленное напряжение, пропорциональное

току выхода передатчика, поступает на измерительный прибор через R44.

Шкала прибора может быть 500мА или 1000мА (при установленной перемычке

26-27 в блоке ЛФ).

На входе блока «ПРМ2» включены два пороговых устройства: для основного грубого приемника. Они выполнены на операционных усилителях

DA1 и DA2 по схеме компаратора с положительной обратной связью. Величина гистерезиса создается делителями R5, R8 (R6, R9).

Пороговое устройство для основного приемника на операционном усилителе DA1. При отсутствии входного сигнала от блока «ПРМ1» на выводе

«6» DA1 будет уровень «+18 В» (напряжение питания).Напряжение на входе

«3» DA1 будет более положительно, чем на входе «2» на величину падения

на резисторе R5.

При появлении на входе «ПЧ» сигнала от блока «ПРМ1» с амплитудой,

не превышающей падение на резисторе R5, состояние DA1 не изменится. А

если амплитуда сигнала станет больше ? Тогда потенциал входа «2» станет более положительным, чем потенциал входа «3» и на выходе DA1 потенциал станет равным 0. По цепи обратной связи этот уровень поступит

на вход «3» - обеспечит «подхват». При уменьшении величины сигнала на

входе «2» на выходе «6» DA1 появится снова положительный потенциал.

Таким образом, операционный усилитель DA1 выполняет функции порогового

устройства. Порог регулируется с помощью резистора R8.

Пороговое устройство для грубого приемника выполнено на операционном усилителе DA2. Порог регулируется с помощью резистора R9. Отметим, что номинал R9 выбран заведомо меньше R8.

На выходе порогового устройства включается однополупериодный выпрямитель по схеме удвоения (VD2, VD4, C11, R12 - для основного приемника; VD3, VD5, C12, R3 - для грубого приемника). При отсутствии входного сигнала на вход инвертора DD1.3 (DD1.4) поступает через R12 (R13)

уровень «лог 1», на выходе инвертора - «лог 0». Наличие входного сигнала больше порога чувствительности вызывает снижение потенциала К1

(К2) до уровня «лог 0», а на выходе инвертора - «лог 1». Второй инвертор DD1.6 обеспечит «лог 0» и загорится светодиод VH1 «прм.осн». Аналогичным образом для грубого приемника: инвертор DD3.1 и светодиод VH2

«прм.груб.»

На выходе инвертора DD1.4 включена линия задержки информации о

грубом прм для АК.

Линии задержки сигналов предназначены для того, чтобы не пропустить в АК кратковременных помех (всплески или провалы 1-3 мС). При

отсутствии входного сигнала на частоте fпрм в точке «K1», как мы уже

отмечали, «лог 1» и после DD1.3 - «лог 0». Этот «лог 0» через VD6 на

входе «1» микросхемы DD4.1, а на входе «2» - напрямую. Конденсатор С15

незаряжен, на выходе DD4.1 (точка «k4») лог «1». Если через пороговое устройство проскочил короткий импульс - кратковременно «лог 0» в точке

К1, то на выходе DD1.3 -кратковременная «лог 1». Она поступает на вход

«2» DD4.1. Однако в точке K4 сохраняется «лог 1», так как на втором

входе «1» DD4.1 сохраняется уровень «лог 0» пока не зарядится конденсатор С15. Если импульс помехи был кратковременным (не более 1-3 мС),

то С15 зарядиться до «лог 1» не успевает и логический уровень в точке

К4 не изменяется. В случае прихода с порогового устройства длительного

импульса на обоих входах DD4.1 появляются «лог 1» и, значит, на выходе

будет «лог 0», который является управляющим сигналом выходного триггера основного приемника: DD4.3, DD2.2, DD4.4, DD3.5. Так работает линия

задержки переднего фронта импульса. Линия задержки заднего фронта

построена принципиально аналогично: DD4.2, R20, VD7, C16 и инвертор на

входе и выходе. Допустим, в получаемом от порогового устройства сигнале имеется кратковременный «провал» (опять таки не более 1-3мС).А прием сигнала означал «лог 1» на выходе DD1.3, значит «лог 0» после

DD1.5; C16 незаряжен, на выходе DD4.2 (точка «кз») «лог 1», на выходе

DD3.1 - «лог 0». Кратковременный «провал» - это короткий импульс «лог

0» на выходе DD1.3, и короткий импульс «лог 1» на выходе DD1.5. Эта

«лог 1» сразу поступит на вход «4» DD4.2 , но будет по экспоненте возрастать (заряд конденсатора С16) на входе «5» и при кратковременном

импульсе не успеет достичь уровня «лог 1». Значит, на выходе DD4.2

(точка «кз») сохранится «лог 1» , а на выходе DD3.3 - «лог 0». Вышеупомянутый выходной триггер не опрокинется , несмотря на то, что по линии задержки переднего фронта кратковременно «проскочит» в точку «K4»

«лог 1». Если сигнал от порогового устройства отсутствует более дельта

t=1-3 мС, то С16 заряжается до уровня «лог 1», на выходе DD4.2 будет

«лог 0», который после DD3.3 станет «лог 1» и поступит на вход «1» DD2

триггера. На входе «2» этой микросхемы уже «дежурит» «лог 1». Триггер

опрокинется в свое первоначальное состояние. На его выходе появится

уровень лог 1. Выходной триггер приемника основного управляется от

схем задержки уровнями «лог 0». При наличии на входе приемника сигнала

на частоте fнастройки с уровнем больше порога чувствительности - на

выходе триггера будет уровень «лог 1».

Линии задержки сигналов грубого приемника, выходной триггер грубого приемника построены абсолютно аналогично.

Следует только отметить, что информация основного приемника после

триггера поступает на схему «И» DD2.4, где дополнительно контролируется схемой формирования импульса пуска распределителя АК. Только при

исправной выходной цепи приемника сформируется импульс запуска и запустится специальный одновибратор на микросхеме DA3 на время примерно

500мС. На это время с выхода одновибратора DA3 уровень «лог 1» поступает на вход «12» DD2.4 и разрешает прохождение информации от триггера

основного приемника через DD2.4 на вход автоконтроля АК. Одновибратор

- это устройство с положительной обратной связью, имеющее одно устойчивое и одно временно устойчивое состояние равновесия. В нормальном

режиме на выходе «3» микросхемы DA3 уровень «лог 0». После поступления

импульса запуска на «D» вход (вывод «2») одновибратор переходит во

«временоустойчивое» состояние - на выходе «3» появляется уровень «лог

1». Импульс запуска существует кратковременно (~ .........мС) , а вот

время возврата одновибратора назад в устойчивое состояние определяется

времязадающей цепочкой С17-R25. После заряда конденсатора на выходе

«3» снова появится «лог 0».

Формирователь импульса запуска распределителя АК выполнен на следующих элементах: транзистор VT3, оптопара VK1, DD1.1, DD1.2, DD3.2,

C14, R14, R15, R48, R49. Сразу отметим, что в статическом режиме благодаря « емкостной связи входов DD2.1 с остальной схемой, на входах

«5» и «4» DD2.1 - уровни «лог 1». На выходе DD2.1 - «лог 0», а после

инвертора DD3.2- «лог 1».

Рассмотрим работу схемы при подключении основного приемника к

дифферинциально-фазной защите. При отсутствии на входе поста сигнала с

частотой fпрм выходной транзистор VT1 открыт, протекает так называемый

«ток покоя»; в том числе и через оптопару VK1. Транзистор этой оптопары открыт и на входе «1» DD1.1 будет уровень «лог 0», на выходе DD1.1

- «лог 1» (С13) и на выходе DD1.2 - «лог 0» (C14). Конденсатор С14 заряжен, С13 не заряжен. Но еще раз напомним, что в статике на обоих

входах DD2.1 «лог 1», а на выходе схемы формирования импульса - «лог

1».

Представим, что на входе поста появился сигнал на частоте fпрм

больше порога чувствительности основного приемника (это может быть

сигнал от дальнего аппарата или от собственного прд). При этом выходной транзистор приемника закроется (ток приема равен 0).Значит, закрывается транзистор оптопары VK1; на входе DD1.1 - уровень «лог 1», а на

выходе - «лог 0».

Таким образом, на С14 поступила «лог 1» - он быстро разрядился,

но на входе «5» DD2.1 остался уровень «лог 1». На С13 поступил уровень

«лог 0»- он начинает заряжаться, но какое-то время на входе «4» DD2.1

уровень «лог 0»; значит на выходе DD2.1 - «лог 1», на выходе DD3.2 (и

схемы формирователя в целом) появился уровень «лог 0». Через промежуток времени конденсатор С13 заряжается и на входе «4» DD2.1 снова «лог

1», значит на выходе формирователя снова лог 1. Значит, при приеме

сигнала fпрм схема сформировала короткий импульс «лог 0», который выдается на запуск распределителя в блок АК и на запуск вышерассмотренного одновибратора DA3.

Рано или поздно, но сигнал fпрм исчезает со входа приемопередатчика. При этом появится вновь «ток приема покоя», т.е. откроется

транзистор оптопары VK1 и на вход DD1.1 поступит уровень «лог 0». На

выходе DD1.1 будет «лог 1» (на конденсатор С13), а на выходе DD1.2 «лог 0» (на конденсатор С14). Происходит вообщем-то аналогичный процесс, а именно: короткий промежуток времени (время заряда конденсатора

С14) на входе «5» DD2.1 будет уровень «лог 0» и, значит, на выходе

схемы сформируется в автоконтроль короткий импульс «лог 0».

Если приемопередатчик ПВЗ-90М работает с ДФЗ, то после обнаружения неисправности вывод защиты из действия осуществляется путем размыкания цепи выходного транзистора контактом реле автоконтроля (т.е. при

любой неисправности, в том числе и на противоположном конце канала,

автоконтроль размыкает выходную цепь и тем самым как бы вносит «дополни - тельную» неисправность). Но нам необходимо «сохранить» возможность приема сигнала «дистанционного сброса» с противоположного конца

канала (после устранения там неисправности). Вот для этого и используется транзистор VT3. Если мы хотим иметь возможность «дистанционного

сброса « неисправности с противоположного конца в.ч. канала, то запаиваем перемычку 5-6 в цепи эммитера VT3. В нормальной ситуации по цепи

«запрет» из блока АК поступает уровень «лог 1», транзистор VT3 отключен и не влияет на работу формирователя (как мы и рассматривали перед

этим работу схемы). После обнаружения неисправности автоконтроль выведет защиту, разомкнув цепь выходного каскада (при этом мы «теряем» оптопару VK1 как источник информации), однако, одновременно с этим от

автоконтроля по цепи «запрет» поступит уровень «лог 0» через перемычку

6-5 на эмитер VT3. Теперь после приема сигнала дистанционного сброса

(сигнал на частоте fпрм) на базу VT3 поступит уровень «лог 1» из схемы

основного прм. Транзистор VT3 откроется, подаст «лог 0» на вход DD1.1,

и далее, как мы уже рассматривали выше, схема сформирует импульс «лог

0» - импульс пуска распределителя. После приема команды дистанционного

сброса происходит «сброс» блока AK и схема возвращается в исходное

состояние.

Аналогично можно показать, что в случае работы основного приемника с полупроводниковой защитой или с электромеханической в.ч. блокировкой, схема формирования импульса запуска будет работать аналогично.

Можно сказать, что при любом изменении тока приема (напряжение приема) рассматриваемая нами схема будет формировать короткий импульс «лог

0» (импульс пуска распределителя АК).

Рассмотрим теперь выходной узел основного приемника. Выходной

узел гальванически «развязан» от схемы Прм2 через оптопару VK2. Чтобы

обеспечить работу выходного узла с различными типами релейной защиты,

исподьзуются переключатели «S1» и «S2», расположенные внутри узла. Если приемник работает с ДФЗ или электромеханической в.ч. блокировкой,

то ключи находятся в положении, показанном на схеме ..................

То есть, при отсутствии сигнала fпрм на «3» S1 уровень «лог 0», светодиод оптопары VK2 не горит, транзистор этой оптопары закрыт, на затворе VT1 положительный уровень (определяется стабилитроном VD12), транзистор VT1 открыт и ток покоя протекает через орган сравнения фаз.

При появлении сигнала fпрм «лог 1» через ключ S1 подается на светодиод оптопары VK2, последний загорается и открывает транзистор оптопары VK2; на затворе VT1 - уровень «0», VT1 «прикрывается», ток приема

становится равным 0.

Выходной каскад приемника в данном случае работает в режиме стабилизации тока. Ток приема регулируется в этом случае резистором R32.

Транзистор VT2 служит для исключения броска тока приема при включении

питания (и при выключении питания при работе с направленными электромеханическими защитами.

Если аппарат работает с полупроводниковой защитой (ППЗ), то при

отсутствии сигнала fпрм «лог 0» через S1 поступает на вывод «2» оптопары VK2: светодиод горит, транзистор оптопары открыт и, значит выходной транзистор VT1 открыт, напряжение выхода ПП3 будет близко к «лог 0». При наличии сигнала fпрм напряжение выхода ППЗ будет примерно

15-17В.

В блоке «Прм2» предусмотрена возможность осциллографирования тока

приема (шунт-резистор R41) при работе с ДФЗ или направленными в.ч.

блокировками. Гальванометр осциллографа подключается в этом случае на

клеммы «+100 В» и «осц.прм». При работе с ППЗ осциллонрафируется напряжение выхода приемника: гальванометр осциллографа следует подключить

на клеммы «осц.ППЗ», резисторы R45 и R46 будут добавочными сопротивлениями гальванометра.