Устройство защиты и автоматики распределительной подстанции

 

Изобретение относится к области релейной защиты и автоматики сосредоточенных элементов энергосистем и может быть использовано в комплексе систем по защите и управлению подстанциями. Целью изобретения является повышение надежности работы за счет самоконтроля устройства, а также расширение функциональных возможностей путем обеспечения регистрации и передачи контролируемых устройством параметров защищаемого объекта на верхний уровень управления и получения от него управляющих воздействий. Цель достигается тем, что информация о состоянии энергообъекта, т.е. его токи, напряжения и положение выключателей вводятся в устройство, формируются в массивы и записываются в оперативное запоминающее устройство. Затем устройство в соответствии с алгоритмом выполяет требуемый набор функций релейной защиты (вплоть до отключения выключателей), контролирует наличие замыкания на землю и величину напряжения, обеспечивая при этом повышенную точность заданных уставок, при необходимости запускает автоматический ввод резерва, передает контролируемые параметры защищаемого объекта на верхний уровень управления, а также осуществляет диагностирование элементов устройства и канала связи с индикацией исправности и автоматический перезапуск устройства при возможных сбоях программы функционирования. 6 з.п. ф-лы, 7 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„sU, шяй (1) Н 02 Н 3/08, 7/22, 7/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСЯОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4617675/24-07 (22) 08. 12.88 (46) 07.08.90. Бюл. Р 29 (71) Киевский политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции, (72) А.Г.Балюн, С.Г.Бабич, В.P.Выходцев, Т.Ф.Германчук,:

Г.П.Касьянов, В.P.Григорив, В.И.Тимченко, Е.А.Ягельский и Л.И.Живаго (53) 621.316.925 (088.8) (56) Шабад M.М. Расчеты релейной защиты и автоматики распределительных .сетей. — Л.: Энергоатомиздат, 1985, с. 125.

Авторское свидетельство СССР

Р 1252860, кл. Н 02 Н 3/40, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ И АВТОМАТИКИ

РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЙ ПОДСТАНЦИИ (57) Изобретение относится к области релейной защиты и автоматики сосредоточенных элементов энергосистем и может быть использовано в комплексе систем по защите и управлению подстанпиями. Целью изобретения является повышение надежности работы за счет самоконтроля устройства, а также расширение функциональных возможИзобретение относится к энергетике, а именно к релейной защите и автоматике шин подстанций напряжением 6-10 кВ и их отходящих линий.

Цель изобретения — повышение надежности работы за счет самоконтроля устройства, а также расширение обласностей путем обеспечения регистрации и передачи контролируемых устройством параметров защищаемого объекта на верхний уровень управления и получения от него управляющих воздействий. Цель достигается тем, что информация о состоянии энергообъекта, т.е.

его токи, напряжения и положение выключателей вводятся в устройство, формируются в массивы и записываются в оперативное запоминаюшее устройство. Затем устройство в соответствии с алгоритмом выполняет требуемый набор функций релейной защиты (вплоть до отключения выключателей), контролируют наличие замыкания на землю и величину напряжения, обеспечивая при этом повышенную точность заданных уставок, при необходимости запускает автоматический ввод резерва, передает контролируемые параметры защищаемого объекта на верхний уровень управления, а также осуществляет диагно."тирование элементов устройства и канала связи с индикацией исправности и BBãîìàòè÷åñêèé перезапуск устройства при возможных сбоях программы функционирования. 6 з.п.ф-лы, 7 ил. ти применения путем обеспечения регииетрации и передачи контролируемых устройством параметров защищаемого объекта на верхний уровень управления и получения от него управляющих воздействий.

На фиг. 1 приведена однолинейная структурная схема распределительной

1584023 подстанции 6-10 кВ, оборудованной устройством защиты и автоматики; на фиг. 2 — функциональная схема устройства защиты и автоматики на фиг. 3У

5 функциональная схема блока вводавывода; на фиг. 4 - схема блока ввода дискретных сигналов; на фиг. 5 — схема блока выдачи управляющих воздействий; на фиг. 6 — функциональная схема алгоритма функционирования устройства защиты; на фиг. 7 — блок-схема алгоритма функционирования системы токовой защиты. устройство защиты и автоматики распределительной подстанции 1 содержит трансформаторы 2 тока (ТТ), подключенные соответственно каждой из отходящих линий с выключателями 3 в цепь секционного выключателя 4, а также в цепь двух выключателей 5 вводов подстанции, трансформаторы 6 напряжения (ТН) в каждой из трех фаз обеих секций шин подстанции 7, промежуточные трансформаторы 8, которые 25 подсоединены к последовательно включенным мультиплексору 9, аналого-цифровому преобразователю (АЦП) 10, блоку 11 ввода-вывода и микроЭВМ 12, датчик 13 времени, состоящий из набо- 30 ра пересчетных декад, блок 14 ввода дискретных сигналов, блок 15 ввода уставок, блок 16 выдачи управляющих воздействий, блок 17 тестового контроля, присоединенные к микроЭВМ 12 каждый посредством своего блока 11 ввода-вывода, программируемый таймер

18, приемопередатчик 19. При этом выходы блока !6 управляющих воздействИй подключены к исполнительным ор- 40 ганам 20 управления выключателями

3-5, первый, второй и третий выходы, шина данных программируемого таймера

18, шина данных приемопередатчика

19, а также шина данных блока 17 45 тестового контроля подключены непосредственно к микроЭВМ 12, вход и выход приемопередатчика 19 присоединены к каналу 21 связи, причем первый, второй и третий выходы блока 22 тактовых импульсов подключены соответственно к управляющим входам приемопередатчика 19, датчика 13 времени и программируемого таймера 18, а четвертый — к микроЭВМ 12.

Блок 15 ввода уставок содержит дешифратор 23, входы которого являются его входами, а каждыи выход подключен к группе разделительных диодов 24, катоды которых объединены, а аноды присоединены к ключам

25, причем выходы всех ключей 25 объединены в группы и являются выходами блока 15 ввода уставок.

Приемопередатчик 19 содержит программируемый последовательный интерфейс 26, шина данных которого является шиной данных приемопередатчика

19, вход (приемника) последовательного интерфейса 26 через первый оптронный ключ 27 соединен с выходом первого усилителя 28, вход которого является входом приемопередатчика 19, а выход (нередатчика) последовательного интерфейса 26 через второй оптронный ключ 27 присоединен к входу второго усилителя 28, выход которого является выходом приемопередатчика 19.

Блок 7 тестового контроля содержит задатчик 29 режимов, первые восемь входов-выходов которого являются первыми восемью входами-выходами блока 17 тестового контроля, а девятый выход подключен к первому входу блока

30 индикации, остальные восемь вхо" дов которого являются восемью входами блока 17 тестового контроля, а десятый выход задатчика режимов 29 подключен к входу дополнительного блока

31 памяти, шина данных которого является шиной данных блока 17 тестового контроля.

Блок 11 ввода-вывода содержит параллельный программный интерфецс 32 ввода-вывода, который, в свою очередь, содержит три двунаправленных восьмиразрядных регистра, причем восемь входов первого регистра являются входами блока 11 ввода-вывода, шестнадцать входов-выходов второго и третьего регистров являются входами-выходами блока 11 ввода-вывода, двадцать пятый и двадцать шестой входы параллельного интерфейса 32 присоединены к селектору 33 адреса, входы которого являются входами блока

11 ввода-вывода, а шина данных интерфейса 32 является шиной данных блока 11 ввода-вывода.

Регистры параллельного интерфейса

32 могут независимо программировать микроЭВМ 12 на вход или на выход.

Количество задействованных регистров интерфейса 32 блока 11 ввода-вывода зависит от того, какой блок к нему подключается.

5 1584023 6

Устройство защиты и автоматики содержит шесть выполненных таким образом блоков 11 ввода-вывода. У четырех из них не задействован третий регистр. С помощью блока 11 ввода-вы5 вода к микроЭВМ 12 присоединены блок 14 ввода дискретных сигналов, блок 15 ввода уставок, блск 16 выдачи управляющих воздействий и блок

17 тестового контроля. Устройство содержит еще два аналогичных блока ввода-вывода. В отличие от предыдущих четырех, в каждом из этих блоков

11 ввода-вывода дополнит льно задействовано еще восемь входов-выходов третьего регистра, причем в блоке

11 ввода-вывода, подключенному к

АЦП 10, эти восемь входов-выходов присоединены в качестве входов к мультиплексору 9, а в блоке 11, ввода-вывода, подключенном к датчику

13 времени, они i качестве выходов присоединены непосредственно к самому датчику 1.3 времени.

55

Блок 14 ввода дискретных сигналов содержит матрицу блок-контактов 34 датчиков .на объекте, один из выводов которых объединены и присоединены к оптронным ключам 35, входы которых являются входами блока 14 ввода дискретных сигналов, а другие выводы подключены к анодам разделительных диодов 36, катоды которых объединены в группы и подключены к оптронным ключам 35, выходы которых являются выходами блока 14 ввода дискретных сигналов.

Блок 16 выдачи управляющих воздействий содержит набор емкостных фильтров 37, входы которых являются

его входами, а выходы присоединены к матрице ключей 20, управляющих выдачей напряжения на соленоид отключения (включения) .выключателей 3-5, причем фильтр содержит первый конденсатор 38, подключенный к первому регистру 39 и аноду разделительного диода 40, к катоду которого присоединены второй резистор 41, второй конденсатор 42 и вход операционного усилителя 43, выход которого является выходом фильтра 37.

Устройство работает следующим образом.

Информация о состоянии энергообъекта - ток от первичных ТТ 2 и напряжение от ТН 6 - поступает на

35 промежуточные трансформаторы 8, где трансформируется в эквивалентные напряжения.

Полученные напряжения наступают на входы аналогового мультиплексора

9, который в соответствии с двоичным кодом на своих управляющих входах подключает один из аналоговых сигналов на вход АЦП 10, осуществляющего эквивалентное преобразование измеряемого аналогового сигнала в !2-разрядный цифровой код. Управление АЦП 10 и .аналоговым мультиплексором 9 организуется в соответствии с алгсритмом системной программы с помощью параллельного интерфейса 32 блока 11 ввода-вывода, через канал которого задается требуемый код номера аналогового сигнала, поступающий на управляющие входы аналогового мультиплексора 9, и выдается управляющий сигнал на запуск АЦП 10. Цифровой

12-разрядный эквивалентный код аналогового сигнала, полученный в результате преобразования в АЦП 10, вводится в микроЭВМ с помощью того же параллельного интерфейса 32 блока 11 ввода-вывода.

Связь параллельного интерфейса

32 с микроЭВМ 12 осуществляется через селектор 33 адреса, Селектор 33 адреса каждого блока 11 ввода-вывода настроен на свой определенный адрес, благодаря чему микроЭВМ 12, выдавая в системную шину соответствующий адрес, может выбрать нужный блок 11 ввода"вывода и осуществить обмен информацией с тем блоком, который к данному блоку ввода-вывода подключен.

Все контролируемые блок-контакты

34 выключателей 3-5 на объекте объединены в группы по восемь датчиков в строке и по восемь в столбце. Опрос состояний блок-контактов 34, образующих матрицу (т.е. ввод и преобразование контролируемых на подстанции дискретных сигналов), осуществляется с помощью параллельного интерфейса 32 блока 11 ввода-вывода.

Для управления матрицей в параллельном интерфейсе 32 задействовано два регистра А и В, причем регистр А в процессе программирования интерфейса настраивается на вывод информации, а регистр  — на ввод. Выходы регистра А и входы регистра В соединены с матрицей блок-контактов 34 посредством оптронных ключей 35, что обеспе1584023 чивает гальваническую развязку системы с блок-контактами 34 датчиков на объекте.

Таким образом, одним из своих выходов датчики 34 соединены с выходами регистра А, а другим через разделительный диод 36 - с входами регистра В. Разделительный диод 36 необходим для устранения влияния друг иа друга блок-контактов, объединенных в одну строку матрицы.

Опрос состояния датчиков 34 осуществляется последовательно по столбцам по инициативе микроЭВМ 12 в соответствии с алгоритмом функционирования системы. Так, например, если нужно в систему ввести состояние датчиков 34, объединенных в столбец с номером О, то,микроЭВМ 12 выдает в регистр А параллельного интерфейса

32 блока 11 ввода-вывода код с сигналом логической "1" в разряде О и сигналами "О" в остальных семи разрядах. Если отдельные блок-контакты

34 в столбце с номером О замкнуты, то сигнал "1" поступает на соответствующий вход регистра В. МикроЭВИ

12, считывая состояние входов регист ра В, однозначно получает информацию о состоянии блок-.контактов 34, объединенных в столбец с номером О.

При необходимости ввести в систему положение блок-контактов 34 всех контролируемых на подстанции выключателей 3-5 микроЭВМ последовательно должна выдать в каждый разряд регистра А сигнал "1" и каждый раз читать в регистр В состояние блок-контактов 34.

Возможный дребезг блок-контактов

34 при переключениях выключателей устраняется программным путем за счет повторного считывания состояния датчиков. Если в процессе и-кратного считывания микроЭВИ 12 зарегистриро° вано изменение состояния датчика, то цикл считывания повторяется до момента окончания дребезга.

Контролируемые системой сигналы (тока, напряжения и положение выключателей защищаемого объекта) формируются в массивы и записываются в оперативнбе запоминающее устройство микроЭВМ 12. Записи обновляются по мере передачи массивов на диспетчерский пункт и выдачи их на печать.

МикроЭВМ 12 непосредственно осуществляет выполнение программ релей45

55 ды). При обнаружении неисправностей

° микроЭВМ 12 считывает с датчика 13 времени точное время возникновения повреждения.

Блок 22 тактовых импульсов, непрерывно выдавая импульсы с заданной частотой, обеспечивает синхронную работу подключенных к нему блоков (микроЭВМ 12, датчика 13 времени, про граммируемого таймера 18 и приемопередатчика 19).

Отсчет требуемой установки времени срабатывания защиты организован с помощью программируемого тайяера

18, состоящего из трех независимых счетчиков (О, 1 и 2).

Первые два внутренних вычитающих счетчика формируют временные интерваной защиты и автоматики: максимальной токовой защиты (MT3) вводов и отходящих присоединений, контроль

5 замыкания на землю и состояния изоляции, а также автоматики включения резервного питания (АВР), при этом микроЭВМ 12 управляет работой всех остальных блоков системы в соответствии с заложенным алгоритмом.

В постоянном запоминающем устройстве микроЭВИ 12 хранятся константы и пересчетные коэффициенты, необходимые для обработки исходных данных, тексты шаблонов для вывода на печать информации о состоянии защищаемого объекта, а также все подпрограммы, позволяющие реализовать алгоритм функционирования устройства.

Ввод уставок по току и времени в систему организован с помощью кодовых переключателей 25 расположенных на наборном поле уставок блока 15.

МикроЭВИ 12 через параллельный интер25 фейс 32 блока 11 ввода-вывода и дешифратор 23 задает номер изменяемой устанки, а затем считывает с наборного поля адрес конкретного ее значения, храняющегося в постоянном запоминающем устройстве яикроЭВМ 12. Разрядность регистра А интерфейса 32

БВВ 11 и число выходов дешифратора

23 определяются требуемым количеством изменяемых уставок.

Датчик 13 времени состоит из набора пересчетных декад делителей напряжения и выполняет отсчет реального времени, индикацию времени на цифровом табло и ввод времени в систему

40 по запРосУ микроЭВМ 12 (дата, часы, минуты, секунды, десятые доли секун1584023

l0 лы выдержек времени МТЗ вЂ” выход 0 и

ABP — выход 1. Сигналы с этих выходов в качестве векторов прерываний поступают в блок прерываний микроЭВМ 12 (не показан) ° Режим работы каналов таймера программируется с помощью простых операций ввода-вывода. Каждый из трех каналов программируется отдельно путем записи в регистр режима управляющего слова и запрограммированного количества байтов.

2-й счетчик программируемого таймера 18 используется для организации автоматическо го перезапуска устройства при возможных сбоях в алгоритме функционирования. В начале каждого цикла программы во 2-й счеФчик таймера 18 записывается число, в соответствии с которым таймер 18 отсчитывает определенный интервал времени. Если за это время программа не успела завершить чолный рабочий цикл . и перегрузить 2-й счетчик, то на выходе 2-ro счетчика таймера 18 появля- 25 ется сигнал "Сброс", который автоматически перезапускает устройство. Интервал времени выбирается заведомо несколько больше длительности полного рабочего цикла. Поэтому перезапуск устройства будет только при сбоях и зацикливании в программе °

Подключение программируемого таймера 18 и приемопередатчика 19 к системной шине микроЭВМ 12 организовано с помощью селектора адреса (не

35 показан), назначение которого аналоI гично назначению селектора 33 адреса, входящего в состав блока 11 вводавывода.

Передача информации организована с помощью последовательного интерфейса 26 приемопередатчика 19, где осуществляется преобразование параллельного кода передаваемой информации в последовательный контроль четности (нечеткости) в блоках передаваемой информации, обмен с общей шиной устройства. С помощью оптронных ключей 27 и усилителей 28, которые также входят в состав приемопередатчика 19, производится гальваническая развязка электронных схем устройства с каналом 21 связи (например, телефонным) и усиление сигналов. В случае использования в ка55 честве канала 21 электрической сети напряжением 6-10 кВ, т.е. при передаче информации по силовой сети, в приемопередатчике 19 дополнительно устанавливается высоковольтный емкостный фильтр присоединения.

Аналогично блок-контактам 34 выключателей 3-5 оптронные ключи 20, управляющие выдачей напряжения на соленоид отключения (включения) выключателей 3-5, сгруппированы в столбцы (по восемь штук) и в строки (по восемь штук). Группа иэ восьми ключей с одним порядковым номером входа регистра В составляет одноименный столбец. Управление всеми ключами 20 осуществляется с помощью параллельного интерфейса 32 блока

11 ввода-вывода. Регистр А выдает сигналы для управления ключами 20 и выдачи ими напряжения питания на соответствующие строки матрицы. Регистр В выдает сигналы для подключения на свои столбцы матрицы общего провода от блока питания матрицы.

Таким образом, для срабатывания из ключей 20 матрицы необходимо одновременно выдать сигналы включения соответствующей строки и соответствующего столбца. !

Для устранения возможности ложного управления включателем при единичных ложных сигналах и помехах входывыходы регистров А и В интерфейса

32 блока 11 подключены к управляющим входам ключей 20 через специальные фильтры 37 (на фиг. 5 фильтр вьщелен пунктиром). Фильтр 37 построен по принципу емкостного накопителя. Для выдачи управляющего сигнала на один из ключей 20 матрицы микроЭВМ 12 в соответствующем разряде регистра А и

В записывает последовательно во времени нули и единицы с заданной частотой в течение определенного интервала времени. Эта последовательность через дифференциальную цепочку 38 и

39 и разделительный диод 40 заряжает емкостный накопитель 41, 42. Постоянная времени разряда выбирается таким образом, чтобы емкостный накопитель зарядился до напряжения срабатывания ключа за 15-20 импульсов, поступающих с соответствующего разряда регистра. Операционный усилитель 43, обладая большим входным сопротивлением, устраняет влияние низкоомного управляющего входа ключа 20 матрицы на формирование и усиление сигнала емкостного накопителя.

1584023

Самоконтроль устройства осуществляется с помощью блока 17 тестового контроля. МикроЭВМ 12 в указанные в программе моменты времени, отсчитываемые датчиком 13 времени, через блок 11 обращается к задатчику 29 режимов, который определяет необходимый в даннйй момент времени режим тестирования, выбирает в дополнительном блоке 31 памяти соответствующую подпрограмму контроля состояния оборудования и сигнализирУет о выбранно» режиме тестирования в блок 30 индикации. Результат работы тестовой подпрограммы выдается в блок 30 индикации через. блок приемопередатчика 19 и канал 21 связи на верхний уровень управления. В качестве задатчика 29 режимов может быть использован кодовый набиратель, в качестве блока 30 индикации — набор светодиодов.

При разработке конкретной схемы реализации устройства в качестве параллельного интерфейса 32 блока 11 25 ввода-вывода используют БИС KP580BB55„ микроЭВМ 12 — микроконтроллер МК-01, выполненный на основе процессора

КР580ВМ80А, в качестве программируе. мого таймера 18 - БИС КР580ВВ53, приемопередатчика 19 — KP 580ВВБ1.

Однако предлагаемое устройство защиты и автоматики может быть выполнено и на другой элемен гной базе.

Пуск и инициализация устройства

35 осуществляется автоматически в момент включения питания либо вручную при нажатии кнопки "Инициализация системы", либо -автоматически при срабатывании системного таймера перезапуска устройства.

После инициализации перед очередным циклом основной программы функщлонирования устройства в указанные моменты времени выполняется подпро- 45 грамма тестового контроля всего оборудования, хранящаяся в дополнительном блоке 31 памяти, и если подпрограмма тестового контроля обнаружила неисправность, то об этом сигнализирует блок 30 индикации исправности системы, выдается соответствующее сообщение в канал связи, и при невозможности продолжения выполнения программы система переходит в состояние ожидания..Если тест прошел успешно, зто также фиксирует блок 30 индикации исправности системы и продолжается выполнение программы.

Следующим этапом является загрузка таймера 18 перезапуска и ввод текущей информации о состоянии знергообъекта: значения токов, протекающих через выключатели вводов 5 и отходящих присоединений 3 секций шин; значения трех фаз напряжений на секциях 7; ток секционного выключателя 4 информативные параметры, характеризующие состояние изоляции кабельных линий вводов и отходящих присоединений секций шин; текущее время; положение выключателей. Затем производится выполнение программы системной токовой защиты (СТЗ) и контроль замыкания на землю, а также контроль напряжений на секциях шин и при выполнении соответствующих условий, а именно, отсутствии к.э. и понижении напряжения, осуществляется запуск ABP. При наличии замыкания на землю устройство действует на сигнал. Если результат выполнения программы указывает на наличие повреждения в защищаемой зоне, то микро3ВМ 12 форьжрует сигнал на отключение выключателя защищаемого элемента.

Следующим этапом работы устройства является переход на подпрограмму контроля состояния изоляции кабельных линий присоединений. При ухудшении изоляции на любом иэ присоединений формируется команда на выдачу соответствующей информации о состоянии изоляции данной кабельной линии на диспетчерский пункт. Конечным этапом выполнения системной программы является подпрограмма диспетчеризации и передачи необходимой информации на диспетчерский пункт.

Как видно иэ алгоритма, в системе используется многоуровневая векторная система прерываний (ВП): по ВПО от таймера 18 поступает сигнал об истечении установленной для МТЗ выдержки времени; по ВП1 от таймера 18 поступает сигнал об истечении установленной для АВР выдержки времени; по ВП2 в микроЭВМ 12 от датчика 13 времени через каждые 2, 4, 8 или

16 мин (по выбору) выдаются сигналы для передачи диспетчеру о наличии замыкания на землю на подстанции и о восстановлении нормального режима работы подстанции оперативным.персо13

l4

1584023! Ijss (l Х - ы

1ы)1 0 ХЧС7

50 происходит переход на фрагмент ОТЗ-1, (т.е. запуск ОТЗ-1), который включает в себя цикл просмотра токов отходящих присоединений Х; и сравнение каж-

Я . 55 (П дого иэ них со своей уставкой I

В случае I; > I< ; программа

1"ч

III фиксирует те присоединения i в котоналом после ликвидации причин аварии; по ВПЗ в микроЭВМ 12 выдается сигнал о наличии запроса со стороны . диспетчерского пункта на выдачу информационного сообщения о состоянии объекта; по ВП4 в микроЭВМ 12 выдается сигнал о готовности приемопередатчика к приему и выдаче очередного байта информации на диспетчерский концентратор; по ВП5 от таймера 18 поступает сигнал об истечении установленной для обобщенной токовой защиты (ОТЗ) первой секции шин выдержки времени; по ВП6 от таймера 18 поступает сигнал об истечении установленной для ОТЗ второй секции шин выдержки времени °

Алгоритм функционирования системной токовой защиты (СТЗ) с зависимой от тока выдержкой времени структурно состоит иэ двух аналогичных частей 25 (по количеству секций шин)..

Одна часть алгоритма СТЗ (фиг. 7) состоит из нескольких фрагментов:

МТ3 вводов, контроль отклонения токов (КОТ) и обобщенная токовая защита (ОТЗ) отходящих присоединений.

Первым этапом подпрограммы СТ3 является выполнение функций МТЗ вво. — ; дов первой секции шин и секционного выключателя, а именно анализ текущего значения токов ввода и, в случае превышения или тока уставки, отключение выключателя ввода.

Далее выполняется фрагмент КОТ-1, который включает в себя анализ абсо.40 лютных значений токов в данный момент времени ) Х >ss I и в предыдущий момент времени „, а также сравнение вычисленного отклонения тока (по модулю) f Ij l = 1 Х;s —. I -„,ü i с 45 уставкой I" -, . При выполнении условий рых обнаружено к. s. и, в зависимости от величины тока к,з., из таблиц выбирает соответствующую выдержку времени на срабатывание защиты, по истечении которой отключает выключатель поврежденного присоединения, Затем выполняется вторая часть алгоритма СТ3 (на фиг. 7 не показана), аналогичная. первой, а именно

МТЗ-П, КОТ-П, ОТЗ-П.

Предлагаемое устройство может быть

1 использовано при выполнении реле"ной ащиты и автоматики питающих подстанций предприятия напряжением

6-10 кВ.

Эффективность изобретения опреде-. ляется повышением надежности работы эа счет самоконтроля устройства, что позволяет увеличить время бесперебойного электроснабжения и сократить затраты времени эксплуатационного персонала на профилактику, периодические осмотры и ремонты элементов защиты. Регистрация и передача контролируемых устройством параметров на верхний уровень управления, фиксация развития аварийной ситуации во времени повышают оперативность управления системой защиты и защищаемым объектом, т.е. ускоряют анализ происходящего и принятие более обоснованных управленческих решений, а .также обеспечивают быстрое диагностирование элементов защищаемого объекта и защиту с целью сокращения сроков поиска неисправности и ремонта.

Адаптация устройства к любым изменениям режимов и конфигурации защищаемого объекта производится на программном уровне.

Формула изобретения

1. Устройство защиты и автоматики распределительной подстанции, содержащее промежуточные трансформаторы по числу защищаемых присоединений, последовательно включенные мультиплексор, аналого-цифровой преобразователь, блок ввода-вывода и микроЭВМ, а. также блок тактовых импульсов, отличающее с я тем, что, с целью повышения надежности работы за счет самоконтроля устройства, а также с целью расширения области применения путем обеспечения регистр рации и передачи контролируемых уст ройством параметров. защищаемого

1584023

l6 объекта на верхний уровень управления и получения от него управляющих воздействий, в него введены датчик времени, состоящий из набора пересчетных декад, блок ввода дискрет5 ных сигналов, блок ввода уставок, блок выдачи управляющих воздействий, блок тестового контроля, присоединенные к микроЭВМ каждый посредством своего блока ввода-вывода, а также программируемый таймер и приемопередатчик, при этом выходы блока выдачи управляющих. воздействий подключены к исполнительным органам управления выключателями, первый, второй, третий выходы и шина данных программируемого таймера и шина данных приемопередатчика, а также шина данных блока тестового контроля подключены непосредственно кмикроЭВМ, вход и выход приемопередатчика присоединены к каналу связи, причем первый, второй и третий выходы блока тактовых импульсов подключены соответственно к управ-. ляющим входам приемопередатчика, датчика времени и программируемого таймера, а четвертый — к микроЭВМ.

2. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что блок вво- 3О да-вывода содержит параллельный интерфейс, ввода-вывода, первые восемь входов которого являются входами блока ввода-вывода, а следующие шестнад.цать входов-выходов которого. являют35 ся входами-выходами блока ввода-вывода, причем двадцать пятый и двадцать шестой входы параллельного интерфейса присоединены к селектору адреса, входы которого являются вхо-. дами блока ввода-вывода, а шина данных интерфейса является шиной данных блока ввода-вывода.

3. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я. тем, что блок ввода дискретных сигналов содержит матрицу, блок-контактов датчиков на объекте, I один из выводов которых объединены и присоединены к оптронным ключам, входы которых являются входами блока ввода дискретных сигналов, а другие выводы подключены к анодам разделительных диодов,. катоды которых объединены в группы и подключены к оптронным ключам, выходы которых являются выходами блока ввода дискретных 1 сигналов.

4, Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что блок ввода уставок содержит дешифратор, входы которого являются входами блока ввода уставок, а каждый выход которого подключен к группе разделительных диодов, катоды которых объединены, а аноды присоединены к ключам, причем выходы всех ключей объединены в группы и являются выходами блока ввода уставок.

5. Устройство по и. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что приемопередатчик содержит программируемый последовательный интерфейс, шина данных которого является шиной данных приемопередатчика, вход последовательного интерфейса через первый оптронный ключ соединен с выходом первого усилителя, вход которого является входом приемопередатчика, а выход последовательного интерфейса через второй оптронный ключ присоединен к входу второго усилителя, выход которого является выходом приемопередатчика.

6. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем,.что блок выдачи управляющих воздействий содержит набор емкостных фильтров, входы которых являются входами блока выдачи управляющих воздействий, а выходы присоединены к матрице ключей, управляющих выдачей напряжения на соленоид отключения и включения выключателей, причем фильтр содержит первый конценсатор, подключенный к первому резистору и аноду разделительного диода, к катоду которого присоединены второй резистор, второй конденсатор и вход операционного усилителя, выход которого является выходом фильтра, вторые выводы первого и второго резисторов, второго конденсатора подключены к общей шине заземления.

7. Устрбйство по и. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что блок тестового контроля содержит задатчик режимов, первые восемь входов-выходов которого являются первыми восемью входами-выходами блока тестового контроля, а девятый выход которого подключен к первому входу блока индикации, остальные восемь входов ко» торого являются вторыми восемью входами блока тестового контроля, а десятый выход задатчика режимов под!

1584023 ключен к входу дополнительного блока памяти, шина данных которого является шикофф данных блока тестового контроля.

5Uz,1

1584023

1534023

1584023

Составитель Ю.Постников

Техред М.Ходанич Корректор Л.Патай редактор О.Головач

Заказ 22бО

Тираж 488

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при rKHT CCCP

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно †издательск комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101