Функционални и структурни схеми на микропроцесорно релейно устройство за защита и автоматизация (MP RPA)

Устройството за релейна защита и автоматизация (RPA) започва да работи и работи в зависимост от отклонението на параметрите от номиналното защитено оборудване в неговите елементи и отклонението на номиналните параметри от режима на работа на мрежите и системите. Информацията за параметрите се предава от измервателни токови трансформатори (CT) или (TA) и напрежение (VT) или (телевизор).

Със заключения токови трансформатори и трансформатори на напрежение параметрите на преходния процес в електрическата система се свалят, като от сензори.

Параметрите се състоят от:

• безплатни апериодични;

• периодичен, трептящ;

• принудителни, хармонични — компоненти.

Освен това тези параметри на преходния процес се изолират като сигнали на изхода на нискочестотния филтър (LFF). Тези сигнали се преобразуват в аналогово-цифров преобразувател (ADC) и се подават с периодичност в амплитудната честотна характеристика (AFC) към цифров филтър. В резултат на това преходният сигнал се превръща в цифрова импулсна информация.

Измервателното преобразуване се осъществява въз основа на входни информационни сигнали за релейна защита и автоматизация, както и на базата на софтуерно разлагане на симетрични компоненти на директната, отрицателната и нулева последователност на преходните токове и напрежения.

Когато получената информация надвишава определени настройки логически порти дайте импулс на разрешение за изключване на защитения обект от изпълнителния блок на RPA, действащ върху задвижването на прекъсвача (Q) (виж — Основните видове релейна защита и автоматизация)

Устройства за защита и автоматизация, базирани на микропроцесори

Устройството MPRZA (устройство за защита и автоматизация на базата на микропроцесор) се състои от:

• измервателна част (IC), която контролира стойностите на токове и напрежения и определя състоянието на работа или неработене;

• логическа част (LG), която генерира логически сигнал в зависимост от действието на ИС и други изисквания;

• управляваща (изпълнителна) част (UCH), предназначена да усилва и умножава логическия сигнал, получен от LP и захранващото напрежение за изключване на обекта и сигнал за работата на релейната защита;

• захранване (IP) за подаване на работна мощност към всички елементи на релейната защита.

Вижте по тази тема:Предимства и недостатъци на микропроцесорната защита на електрическото оборудване

Функционална схема на релейна защита и автоматизация на МР

Функционална схема на релейна защита и автоматизация

В устройства за релейна защита и автоматизация на базата на микропроцесори (устройства за релейна защита и автоматизация на МР), както и устройства за дигитална релейна защита и автоматизация, операционни и логически микросхеми, микроконтролери, микрочипове се използват и се сглобяват във функционални терминали.

Блокова диаграма на елементна база например може да се състои от:

• TA (TV) — трансформатори на ток или напрежение, с помощта на които първичните стойности се преобразуват във вторични, «безопасни» за по -нататъшно използване;

• ADC-аналогово-цифров преобразувател, който позволява преобразуване на аналогови стойности на токове и напрежения в цифрови (двоични или шестнадесетични) стойности, подходящи за обработка чрез микропроцесорна програма;

• микропроцесор — сложна интегрирана микросхема, която ви позволява да приемате, записвате и извършвате действия по сигнали; микросхема със записана микропрограма;

• DAC-цифрово-аналогов преобразувател;

• IO — изпълнителен орган — обикновено дискретен изход, състоянието на който се променя, когато се изпълняват сценарии.

Блокова схема на микропроцесорна релейна защита и автоматизация на МР

Фигура 6 показва блок-схема на микропроцесорно базирано устройство за релейна защита и автоматизация (MP RPA).

Блокова схема на релейна защита и автоматизация на микропроцесорни (MP)

Аналоговите входни стойности на променлив ток в общия случай (iА, iВ, iС, 3I0, uА, uВ, uС, 3U0) са фазови величини и стойности на нулевата последователност от токове и напрежения. Тези стойности се подават чрез междинни трансформатори на ток и напрежение (T), показани на диаграмата.

Аналоговите входни блокове трябва да осигуряват достатъчна изолационна якост на измервателните вериги спрямо вторичните вериги на високоволтовите токови и напрежени трансформатори.

Следните блокове:

• EV — преобразуватели, осигуряващи аналогово филтриране и нормализиране на входните сигнали;

• AD-аналогово-цифрови преобразуватели за изготвяне на цифрови стойности.

Основният елемент на устройството е микропроцесорен блок. Той е предназначен за:

• филтрация и първична обработка на измерени стойности;

• непрекъснат контрол на надеждността на измерените стойности;

• проверка на граничните условия;

• обработка на сигнали на логически функции;

• генериране на команди за изключване / включване и за сигнали;

• регистриране на текущи и аварийни събития, регистриране на моментални данни за щети;

• осигуряване на функционирането на операционната система, например съхранение на данни, часовник в реално време, превключване, интерфейси и др.

Дискретни входни стойности (A1):

• сигнали за състоянието на елементите на захранващата система (ключове и др.);

• сигнали от други устройства за релейна защита;

• сигнали за активиране или деактивиране на определени защитни функции;

• управляващи сигнали, които променят логиката на защита. Те са предназначени да въвеждат логическа (0/1) информация.

AV блок — изходни усилватели, които осигуряват изходни релета, сигнални елементи (светодиоди), дисплей на предния панел и различни интерфейси, които ще бъдат разгледани по -долу.

Дискретни изходи (изходни релета B1 и светодиоди) се използват за целите на управление и сигнализация, посочени в блоковата диаграма.

Дисплеят е предназначен за четене на защитни съобщения и за извършване на операции с помощта на клавиатурата.

Служебният интерфейс се използва за свързване на защитата с персонален компютър, с помощта на който с помощта на специални програми се предоставя ефективна услуга за защита. Този интерфейс също позволява централизирана конфигурация и поддръжка на устройството от разстояние (чрез модем).

Системният интерфейс осигурява комуникация между защитата и системата за наблюдение и контрол за предаване на различни съобщения за състоянието на защита, управление и архивиране на данни. Чрез този интерфейс могат да се предават и сигнали за промяна на защитните параметри.

Функционалният интерфейс осигурява бърз обмен на информация с други защити, както и за прехвърляне на информация към системата за надзорно управление.

Функционалната клавиатура за управление на предния панел е проектирана да въвежда контролна информация:

• промяна на настройките и защитните параметри;

• вход (изход от действие) на отделни защитни функции;

• въвеждане на команди за управление на превключващите елементи на залива;

• програмиране на дискретни входове и изходи;

• Провеждане на контролни проверки на изправността на устройството.

Вижте също:Терминали за защита и автоматизация на базата на микропроцесори на ABB