Schematy funkcjonalne i strukturalne mikroprocesorowego urządzenia przekaźnikowego do zabezpieczeń i automatyki (MP RPA)

Przekaźnikowe urządzenie zabezpieczeniowe i automatyki (RPA) zaczyna działać i działa w zależności od odchylenia parametrów od nominalnego chronionego sprzętu w jego elementach oraz odchylenia parametrów nominalnych od trybu pracy sieci i systemów. Informacje o parametrach są przesyłane poprzez pomiar przekładników prądowych (CT) lub (TA) i napięcia (VT) lub (TV).

Z wnioskami przekładniki prądowe i przekładniki napięciowe parametry procesu przejściowego w instalacji elektrycznej są pobierane niejako przez czujniki.

Parametry składają się z:

• wolny aperiodyczny;

• okresowe, migoczące;

• wymuszone, harmoniczne — składowe.

Co więcej, te parametry przejściowe są izolowane jako sygnały wyjściowe filtra dolnoprzepustowego (LFF). Sygnały te są przetwarzane w przetworniku analogowo-cyfrowym (ADC) i podawane z okresowością w amplitudowej odpowiedzi częstotliwościowej (AFC) do filtra cyfrowego.W rezultacie sygnał przejściowy jest przekształcany w cyfrową informację impulsową.

Przetwarzanie pomiarów odbywa się na podstawie wejściowych sygnałów informacyjnych dla zabezpieczeń i automatyki przekaźnikowej oraz na podstawie programowej dekompozycji składowych symetrycznych składowej stałej, przeciwnej i zerowej prądów i napięć przejściowych.

Gdy otrzymane informacje przekraczają określone ustawienia bramki logiczne dać impuls zezwalający na odłączenie chronionego obiektu od bloku wykonawczego RPA działającego na napęd wyłącznika (Q) (patrz — Główne rodzaje zabezpieczeń przekaźników i automatyki)

Mikroprocesorowe urządzenia zabezpieczające i automatyki

MPRZA (Microprocessor Based Protection and Automation Device) składa się z:

• część pomiarowa (IC), która kontroluje wartości prądów i napięć oraz określa stan pracy lub braku pracy;

• część logiczna (LG), która generuje sygnał logiczny w zależności od działania układu scalonego i innych wymagań;

• część sterująca (wykonawcza) (UCH), przeznaczona do wzmacniania i zwielokrotniania sygnału logicznego odbieranego z LP oraz napięcia zasilania do wyłączenia obiektu i sygnału do działania zabezpieczenia przekaźnika;

• zasilacz (IP) do zasilania roboczego wszystkich elementów zabezpieczenia przekaźnika.

Zobacz w tym temacie:Wady i zalety ochrony mikroprocesorowej urządzeń elektrycznych

Schemat funkcjonalny zabezpieczenia przekaźnikowego i automatyki MR

Schemat funkcjonalny zabezpieczenia przekaźnikowego i automatyki

W mikroprocesorowych przekaźnikowych urządzeniach zabezpieczających i automatyki (przekaźnikowych urządzeniach zabezpieczeniowych i automatyki MR), a także cyfrowych przekaźnikowych urządzeniach zabezpieczających i automatyki, mikroukłady operacyjne i logiczne, mikrokontrolery, mikroczipy są stosowane i montowane w funkcjonalne zaciski.

Na przykład schemat blokowy oparty na elementach może składać się z:

• TA (TV) — przekładniki prądowe lub napięciowe, za pomocą których wartości pierwotne są konwertowane na wtórne, „bezpieczne” do dalszego użytku;

• ADC – przetwornik analogowo-cyfrowy, który umożliwia konwersję analogowych wartości prądów i napięć na wartości cyfrowe (binarne lub szesnastkowe) nadające się do przetworzenia przez program mikroprocesorowy;

• mikroprocesor — złożony zintegrowany mikroukład, który umożliwia odbieranie, rejestrowanie i wykonywanie działań na sygnałach; mikroukład z zarejestrowanym mikroprogramem;

• przetwornik cyfrowo-analogowy DAC;

• IO — wykonawcze — zwykle wyjście dyskretne, którego stan zmienia się podczas wykonywania skryptów.

Schemat blokowy mikroprocesorowego zabezpieczenia przekaźnikowego i automatyki MR

Rysunek 6 przedstawia schemat blokowy mikroprocesorowego przekaźnikowego urządzenia zabezpieczającego i automatyki (MP RPA).

Schemat blokowy zabezpieczenia i automatyki przekaźników mikroprocesorowych (MP).

Wartości wejść analogowych AC w ​​ogólnym przypadku (iA, iB, iC, 3I0, uA, uB, uC, 3U0) to wielkości fazowe oraz wartości składowej zerowej prądów i napięć. Wartości te podawane są przez pośrednie przekładniki prądowe i napięciowe (T) pokazane na schemacie.

Jednostki wejść analogowych muszą zapewniać wystarczającą wytrzymałość izolacji obwodów pomiarowych względem obwodów wtórnych wysokonapięciowych przekładników prądowych i napięciowych.

Następujące bloki:

• EV — przetworniki zapewniające filtrację analogową i normalizację sygnałów wejściowych;

• Przetworniki analogowo-cyfrowe AD do wytwarzania wartości cyfrowych.

Głównym elementem urządzenia jest jednostka mikroprocesorowa. Jest przeznaczony do:

• filtracja i wstępne przetwarzanie mierzonych wartości;

• ciągła kontrola wiarygodności mierzonych wartości;

• sprawdzenie warunków brzegowych;

• przetwarzanie sygnałów funkcji logicznych;

• generowanie poleceń wyłączania / włączania i sygnałów;

• rejestracja zdarzeń bieżących i awaryjnych, rejestracja danych o natychmiastowych uszkodzeniach;

• zapewnienie funkcjonowania systemu operacyjnego, np. przechowywanie danych, zegar czasu rzeczywistego, przełączanie, interfejsy itp.

Dyskretne wartości wejściowe (A1):

• sygnały o stanie elementów systemu elektroenergetycznego (klucze itp.);

• sygnały z innych przekaźnikowych urządzeń zabezpieczających;

• sygnały umożliwiające włączenie lub wyłączenie niektórych funkcji bezpieczeństwa;

• sygnały sterujące, które zmieniają logikę zabezpieczenia. Są one przeznaczone do wprowadzania informacji logicznych (0/1).

Blok AV — wzmacniacze wyjściowe, które zapewniają przekaźniki wyjściowe, elementy sygnałowe (diody LED), wyświetlacz na panelu przednim i różne interfejsy, które zostaną omówione poniżej.

Wyjścia dyskretne (przekaźniki wyjściowe B1 i diody LED) służą do sterowania i sygnalizacji zgodnie ze schematem blokowym.

Wyświetlacz jest przeznaczony do odczytywania komunikatów bezpieczeństwa oraz wykonywania operacji przy użyciu klawiatury.

Interfejs serwisowy służy do połączenia ochrony z komputerem osobistym, za pomocą którego przy pomocy specjalnych programów realizowana jest skuteczna usługa ochrony. Interfejs ten umożliwia również scentralizowaną konfigurację i zdalną konserwację urządzenia (poprzez modem).

Interfejs systemu zapewnia komunikację między ochroną a systemem monitorowania i sterowania w celu przesyłania różnych komunikatów o stanie ochrony, zarządzania i tworzenia kopii zapasowych danych. Poprzez ten interfejs mogą być również przesyłane sygnały do ​​zmiany parametrów zabezpieczenia.

Interfejs funkcjonalny zapewnia szybką wymianę informacji z innymi zabezpieczeniami, a także przekazanie informacji do systemu kontroli nadrzędnej.

Funkcjonalna klawiatura sterująca panelu przedniego przeznaczona jest do wprowadzania informacji sterujących:

• zmienić ustawienia i parametry bezpieczeństwa;

• wejście (wyjście) poszczególnych funkcji zabezpieczeniowych;

• wprowadzanie komend sterujących elementami łączeniowymi pola;

• programowanie wejść i wyjść dyskretnych;

• Przeprowadzanie kontroli kontrolnych sprawności urządzenia.

Zobacz też:Terminale zabezpieczeniowe i automatyki oparte na mikroprocesorach ABB