Школа для Электрика. Все Секреты Мастерства. Образовательный сайт по электротехнике   Искать в Школе для электрика:
 
 

 

Релейная защита и автоматика

 

Функциональная и структурная схемы микропроцессорного устройства релейной защиты и автоматики (МП РЗА)




Устройство релейной защиты и автоматики (РЗА) начинает действовать и срабатывать в зависимости отклонения параметров от номинальных защищаемого оборудования в ее элементах и отклонения номинальных параметров режима работы сетей и систем. Информацию о параметрах передаются от измерительных трансформаторов тока (ТТ) или (ТА) и напряжения (ТН) или (ТV).

С выводов трансформаторов тока и трансформаторов напряжения снимаются, как с датчиков, параметры переходного процесса в электрической системе.

Параметры состоят из:

  • свободные апериодические;

  • периодические, колебательные;

  • принужденные, гармонические - составляющие.

Далее эти параметры переходного процесса выделяются как сигналы на выходе низкочастотного фильтра (НЧФ). Эти сигналы преобразуются в аналого-цифровом преобразователе (АЦП), и поступают с периодичностью в амплитудной частотной характеристикой (АЧХ) в цифровой фильтр. В результате сигнал переходного процесса становится цифровой импульсной информацией.

Происходит измерительное преобразование на основе входных сигналов информации для РЗА, а также основой программного разложения на симметричные составляющие прямой, обратной и нулевой последовательности токов и напряжений переходного процесса.

При поступившей информации превышающей определенных уставок логические элементы выдают импульс разрешения отключить защищаемый объект исполнительным блоком РЗА действующий на привод выключателя (Q) (смотрите - Основные виды релейной защиты и автоматики)

Микропроцессорное устройство релейной защиты и автоматики (РЗА)

Микропроцессорные устройства защиты и автоматики

Устройство МПРЗА (микропроцессорное устройство защиты и автоматики) состоит из:

  • измерительной части (ИЧ), контролирующей значения токов и напряжений и определяющей условие срабатывания или несрабатывания;

  • логической части (ЛГ), которая формирует логический сигнал в зависимости от действия ИЧ и других требований;

  • управляющей (исполнительной) части (УЧ), предназначенной для усиления и размножения логического сигнала, полученного от ЛЧ и подачи напряжения на отключение объекта и сигнал о работе релейной защиты;

  • источника питания (ИП) для подачи оперативного питания на все элементы релейной защиты.

Смотрите по этой теме: Преимущества и недостатки микропроцессорных защит оборудования электроустановок

Функциональная схема МП РЗА

Функциональная схема РЗА

Функциональная схема РЗА

В микропроцессорных устройства РЗА (МП РЗА), а также цифровых РЗА применяются операционные и логические микросхемы, микроконтроллеры, микрочипы и собираются в функциональные терминалы.

Блок-схема элементной базы например может состоять:

  • ТА(ТV) – трансформаторов тока или напряжения, с помощью которых преобразуются первичные величины во вторичные, «безопасные» для дальнейшего использования;

  • АЦП – аналогово-цифровой преобразователь, позволяющий конвертировать аналоговые величины токов и напряжений в цифровые (двоичные или шестнадцатеричные) значения пригодные для обработки программой микропроцессора;

  • микропроцессор - сложная интегральная микросхема, позволяющая принимать, записывать и выполнять действия над сигналами микросхема, имеющая записанную микропрограмму;

  • ЦАП – цифрово-аналоговый преобразователь;

  • ИО - исполнительный орган – обычно дискретный выход, состояние которого меняется при выполнении каких либо сценариев.

Структурная схема микропроцессорной МП РЗА

На рисунке 6 представлена структурная схема микропроцессорного устройства релейной защиты и автоматики (МП РЗА).

Структурная схема микропроцессорной (МП) РЗАСтруктурная схема микропроцессорной (МП) РЗА

Аналоговые входные величины переменного тока в общем случае (iА, iВ, iС, 3I0, uА, uВ, uС, 3U0) представляют собой фазные величины и величины нулевой последовательности токов и напряжений. Эти величины подаются через промежуточные трансформаторы токов и напряжений (Т), показанные на схеме.

Аналоговые входные блоки должны обеспечивать достаточную изоляционную прочность измерительных цепей относительно вторичных цепей высоковольтных трансформаторов тока и напряжения

Следующие блоки:

  • EV – преобразователи, обеспечивающие аналоговую фильтрацию и нормирование входных сигналов;

  • AD – аналого-цифровые преобразователи для подготовки цифровых величин.

МП РЗА Schneider Electric

Основным элементом устройства является микропроцессорный блок. Он предназначен для:

  • фильтрации и первичной обработки измеряемых величин;

  • непрерывного контроля достоверности измеряемых величин;

  • проверки граничных условий;

  • обработки сигналов логических функций;

  • формирования команд на отключение/включение и на сигналы;

  • регистрации текущих и аварийных событий, регистрации мгновенных данных повреждения;

  • обеспечения функционирования операционной системы, например, хранения данных, часы реального времени, коммутации, интерфейсы и т.д.

Дискретные входные величины (А1):

  • сигналы о состоянии элементов системы электроснабжения (выключатели и т.п.);

  • сигналы от других устройств РЗА;

  • сигналы о разрешении или запрете отдельных функций защиты;

  • сигналы управления, меняющие логику защиты. Они предназначены для ввода логической (0 / 1) информации.

Блок AV - выходные усилители, обеспечивающие работу выходных реле, сигнальных элементов (светодиодов), дисплея на лицевой панели и различных интерфейсов, о которых будет сказано ниже.

Дискретные выходы (выходные реле В1 и светодиоды) служат для целей управления и сигнализации, указанных на структурной схеме.

Дисплей предназначен для чтения сообщений защиты и для выполнения операций с помощью клавиатуры.

МП РЗА ОРИОНИнтерфейс обслуживания служит для связи защиты с персональным компьютером, при помощи которого с использованием специальных программ обеспечивается эффективное обслуживание защиты. Этот интерфейс позволяет также производить централизованную настройку и обслуживание устройства на расстоянии (через модем).

Системный интерфейс обеспечивает связь защиты с системой контроля и управления для передачи различных сообщений о состоянии защиты, об управлении и архивировании данных. Через этот интерфейс могут также передаваться сигналы, позволяющие изменять параметры защиты.

Функциональный интерфейс обеспечивает быстрый обмен информацией с другими защитами, а также для передачи информации в систему диспетчерского управления.

Функциональная клавиатура управления на передней панели предназначена для ввода управляющей информации:

  • изменение уставок и параметров защиты;

  • ввод (вывод из действия) отдельных функций защиты;

  • ввод команд для управления коммутационными элементами присоединения;

  • программирование дискретных входов и выходов;

  • проведение контрольных проверок исправности устройства.

Смотрите также: Микропроцессорные терминалы защит и автоматики ABB