Микропроцессорные устройства релейной защиты и автоматики
Совершенствование техники релейной защиты и автоматики привело к созданию микропроцессорных (цифровых) устройств РЗА с возможностью интеграции их в АСУ ТП энергообъектов.
Микропроцессорная техника позволяет перейти к качественно новому поколению защит, обладающих возможностями, которые на электромеханических и микроэлектронных устройствах получить невозможно:
Высокая надежность функционирования защиты за счет аппаратной надежности и постоянно действующей самодиагностики.
Простота технического и оперативного обслуживания.
Возможность получения практически любых форм характеристик измерительных органов.
Возможность настройки нескольких наборов уставок на одном присоединении с вводом в работу любого из них автоматически или дистанционно при изменении режима работы сети.
Причем дистанционный ввод возможен по паролю с любого уровня диспетчерского управления.
Регистрация и передача информации о работе устройств РЗА на любой уровень диспетчерского управления.
Интегрирование с системами контроля и управления объектом.
Уменьшение потребления, как по цепям переменного тока и напряжения, так и по цепям оперативного постоянного тока.
Значительное уменьшение веса и габаритов устройства.
Микропроцессорные устройства релейной защиты и автоматики состоят из следующих основных частей, модулей:
Источником информации о режиме работы электрической сети для устройств РЗА остаются трансформаторы тока и напряжения.
Модуль “ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ВХОДОВ” служит для преобразования поступающих от Т.Т. и Т.Н. вторичных токов и напряжений в аналоговые параметры, имеющие уровни, допустимые для аналого-цифрового
преобразователя (АЦП). Обычно выходное напряжение не превышает
10В.
На модуль “Измерительных входов”, например, дистанционной защиты линии подаются:
– три фазных тока линии.
– ток нулевого провода.
– ток в нулевом проводе смежной линии, имеющей индуктивную связь с защищаемой.
– три фазных напряжения.
– напряжение нулевой последовательности.
– напряжение на шинах (одна фаза).
Все эти параметры подаются через гальваническую развязку.
Из модуля “Измерительных входов” перечисленные выше параметры поступают в модуль “ФИЛЬТРАЦИИ И АНАЛОГО-ЦИФРОВОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ” (АЦП).
В этом модуле производится фильтрация аналоговых сигналов от высших гармонических составляющих и преобразование сигналов в цифровой код со скоростью выборки порядка 2 кГц, т.е. 40 выборок за период, что позволяет с очень высокой точностью оценивать параметры даже во время переходных процессов и при наличии значительных высших гармонических составляющих.
Далее информация в виде цифрового кода поступает в “ПРОЦЕССОРНЫЙ МОДУЛЬ”, где в соответствии с заданным алгоритмом происходит ее обработка.
Этот модуль является мозгом устройства, имеет специфические особенности у каждой фирмы-изготовителя, зависящие от требований точности, надежности, быстродействия и т.д..
БЛОК БИНАРНЫХ (ДИСКРЕТНЫХ) ВХОДОВ.
Предназначен для осуществления необходимых информационных связей с другими устройствами и аппаратами. ( связи с выключателем, связь с другими устройствами защит и автоматики, телеускорение, телеотключение, автоматические вводы-выводы отдельных функций, переключение уставок, блокировки и пр.).
БЛОК ДИСКРЕТНЫХ ВЫХОДОВ.
Предназначен для выдачи необходимых воздействий. (отключение и включение выключателей, взаимодействие с другими устройствами РЗА, сигнализация и др.).
МОДУЛЬ ЧЕЛОВЕКО-МАШИННОГО ОБЩЕНИЯ С КЛАВИАТУРОЙ И МИНИДИСПЛЕЕМ.
Предназначен для общения человека с устройством РЗА. (задание режимов работы и уставок, получение на встроенном дисплее краткой информации о функционировании РЗА).
Кроме перечисленных имеются МОДУЛЬ ПОДКЛЮЧЕНИЯ ВНЕШНЕГО ИНТЕРФЕЙСА (главного компьютера подстанции, переносного “NOTEBOOK” или модемного канала информации) и МОДУЛЬ ПИТАНИЯ, который формирует все необходимые уровни питания для функционирования устройства.