Funkčné a štrukturálne schémy mikroprocesorového reléového zariadenia na ochranu a automatizáciu (MP RPA)
Reléové ochranné a automatizačné zariadenie (RPA) začína pracovať a pracuje v závislosti od odchýlky parametrov od nominálneho chráneného zariadenia v jeho prvkoch a od odchýlky nominálnych parametrov od režimu prevádzky sietí a systémov. Informácie o parametroch sú prenášané meracími transformátormi prúdu (CT) alebo (TA) a napätia (VT) alebo (TV).
So závermi transformátory prúdu a transformátory napätia parametre prechodového procesu v elektrickom systéme sa sťahujú akoby senzormi.
Parametre pozostávajú z:
-
voľný aperiodický;
-
periodické, blikajúce;
-
nútené, harmonické — zložky.
Okrem toho sú tieto prechodné parametre izolované ako výstupné signály dolnopriepustného filtra (LFF). Tieto signály sú konvertované v analógovo-digitálnom prevodníku (ADC) a privádzané s periodicitou v amplitúdovej frekvenčnej odozve (AFC) do digitálneho filtra.V dôsledku toho sa prechodový signál premení na digitálnu pulznú informáciu.
Prevod merania sa vykonáva na základe vstupných informačných signálov pre reléovú ochranu a automatizáciu, ako aj na základe softvérového rozkladu symetrických zložiek priameho, záporného a nulového sledu prechodových prúdov a napätí.
Keď prijaté informácie prekročia určité nastavenia logické brány dať impulz na odpojenie chráneného objektu od výkonného bloku RPA pôsobiaceho na pohon ističa (Q) (pozri — Hlavné typy ochrany relé a automatizácie)
Mikroprocesorové ochranné a automatizačné zariadenia
MPRZA (Microprocessor Based Protection and Automation Device) pozostáva z:
-
meracia časť (IC), ktorá riadi hodnoty prúdov a napätí a zisťuje stav prevádzky alebo neprevádzky;
-
logická časť (LG), ktorá generuje logický signál v závislosti od činnosti integrovaného obvodu a iných požiadaviek;
-
riadiaca (výkonná) časť (UCH), určená na zosilnenie a znásobenie logického signálu prijatého z LP a napájacieho napätia na vypnutie objektu a signálu na činnosť reléovej ochrany;
-
napájací zdroj (IP) na napájanie všetkých prvkov ochrany relé.
Pozri na túto tému:Výhody a nevýhody mikroprocesorovej ochrany elektrických zariadení
Funkčná schéma reléovej ochrany a automatizácie MR
Funkčná schéma ochrany relé a automatizácie
V zariadeniach na ochranu a automatizáciu relé na báze mikroprocesorov (zariadenia na ochranu a automatizáciu relé MR), ako aj v zariadeniach na ochranu digitálnych relé a automatizáciu, sa používajú prevádzkové a logické mikroobvody, mikrokontroléry, mikročipy, ktoré sa montujú do funkčných svoriek.
Bloková schéma založená na prvkoch môže napríklad pozostávať z:
-
TA (TV) - prúdové alebo napäťové transformátory, pomocou ktorých sa primárne hodnoty premieňajú na sekundárne, „bezpečné“ na ďalšie použitie;
-
ADC - analógovo-digitálny prevodník, ktorý umožňuje prevod analógových hodnôt prúdov a napätí na digitálne (binárne alebo hexadecimálne) hodnoty vhodné na spracovanie programom mikroprocesora;
-
mikroprocesor — komplexný integrovaný mikroobvod, ktorý vám umožňuje prijímať, zaznamenávať a vykonávať činnosti na signáloch; mikroobvod so zaznamenaným mikroprogramom;
-
DAC-digitálny-analógový prevodník;
-
IO — executive — zvyčajne diskrétny výstup, ktorého stav sa mení pri vykonávaní skriptov.
Bloková schéma ochrany mikroprocesorového relé a automatizácie MR
Obrázok 6 zobrazuje blokovú schému ochranného a automatizačného zariadenia na báze mikroprocesora (MP RPA).
Analógové vstupné hodnoty AC vo všeobecnom prípade (iA, iB, iC, 3I0, uA, uB, uC, 3U0) sú fázové veličiny a hodnoty nulovej sekvencie prúdov a napätí. Tieto hodnoty sa privádzajú cez transformátory stredného prúdu a napätia (T) znázornené na diagrame.
Analógové vstupné jednotky musia poskytovať dostatočnú izolačnú pevnosť meracích obvodov voči sekundárnym obvodom vysokonapäťových transformátorov prúdu a napätia.
Nasledujúce bloky:
-
EV — prevodníky poskytujúce analógové filtrovanie a normalizáciu vstupných signálov;
-
AD-analógovo-digitálne prevodníky na vytváranie digitálnych hodnôt.
Hlavným prvkom zariadenia je mikroprocesorová jednotka. Je určený pre:
-
filtrácia a primárne spracovanie nameraných hodnôt;
-
priebežná kontrola spoľahlivosti nameraných hodnôt;
-
kontrola okrajových podmienok;
-
spracovanie signálov logických funkcií;
-
generovanie príkazov na vypnutie / zapnutie a pre signály;
-
registrácia aktuálnych a mimoriadnych udalostí, registrácia údajov o okamžitých škodách;
-
zabezpečenie fungovania operačného systému, napr. ukladanie dát, hodiny reálneho času, prepínanie, rozhrania atď.
Diskrétne vstupné hodnoty (A1):
-
signály o stave prvkov energetického systému (kľúče atď.);
-
signály z iných reléových ochranných zariadení;
-
signály na aktiváciu alebo deaktiváciu určitých bezpečnostných funkcií;
-
riadiace signály, ktoré menia logiku ochrany. Sú navrhnuté tak, aby zadávali logické (0/1) informácie.
AV blok — výstupné zosilňovače, ktoré poskytujú výstupné relé, signálne prvky (LED), displej na prednom paneli a rôzne rozhrania, o ktorých sa bude diskutovať nižšie.
Diskrétne výstupy (výstupné relé B1 a LED) sa používajú na účely ovládania a signalizácie, ako je znázornené na blokovej schéme.
Displej je určený na čítanie bezpečnostných správ a na vykonávanie operácií pomocou klávesnice.
Systémové rozhranie zabezpečuje komunikáciu medzi ochranou a monitorovacím a riadiacim systémom na prenos rôznych správ o stave ochrany, správu a zálohovanie dát. Cez toto rozhranie je možné prenášať aj signály na zmenu parametrov ochrany.
Funkčné rozhranie zabezpečuje rýchlu výmenu informácií s inými ochranami, ako aj prenos informácií do nadriadeného riadiaceho systému.
Funkčná klávesnica na prednom paneli je určená na zadávanie ovládacích informácií:
-
zmeniť nastavenia a bezpečnostné parametre;
-
vstup (výstup) jednotlivých ochranných funkcií;
-
zadávanie príkazov na ovládanie spínacích prvkov poľa;
-
programovanie diskrétnych vstupov a výstupov;
-
Vykonávanie kontrolných previerok prevádzkyschopnosti zariadenia.
Pozri tiež:Ochranné a automatizačné terminály na báze mikroprocesorov ABB