CS237681B1 - Zařízení pro ochrany technologických, zejména energetických celků - Google Patents

Abstract

Zapojení řeší zařízení pro ochrany technologických, zejména energetických celků. Sestává z čidel s analogovým signálem, jimiž jsou osazený dílčí funkční části technologických celků. Jejich signál slouží jako vstupní informace pro vyhodnocováni stavu technologických procesu, nebo poruchového stavu technologického zařízeni. Jednotlivá čidla jsou připojena přes unifikační převodníky k příslušné ochranné jednotce obsahující na vstupu hladinový člen, z něhož je 3ignál rozveden přes časový člen do logického členu ochranné jednotky. Na každý výstup z hladinových členů je paralelně k časovému členu a přes vstupní obvody do testovacího rekonfiguračního a řídicího počítače a ke každému z výstupů unifikačního převodníku je paralelně k hladinovému členu připojen analogovědigitální převodník tvořící přímý vstup do počítače, jenž je připojen pres výstupní obvod na spojovací člen. Rekonfigurační a řídicí výstupy pro ochranné jednotky jsou paralelně vyvedeny přes okrajové obvody na logické cleny, paměíové členy a součtové členy ochranných jednotek. Součtové členy jsou vřazeny mezi logické členy a paměťové členy. Každá ochranná jednotka je propojena na spojovací člen paralelně k výstupním u obvodu.

Description

Vynález se týká elektronické části zařízení pro ochranu technologických, zejména energetických celků, sestávající z čidel s analogovým signálem, jimiž jsou osazeny dílčí funkční části technologického celku a jejichž signál slouží jako vstupní informace pro vyhodnocování stavu technolgického procesu nebo poruchového stavu technologického zařízení.

Doposud známá zařízení pro ochrany technologických celků jsou zpravidla tvořena sériovými řetězci, z nichž každý je tvořen jedním čidlem, vyhodnocovacím obvodem, koncovou jednotkou a dále elektrickou silovou částí, pohonem akčního členu a akčním členem. U zařízení,kde se požaduje vysoká míra bezporuchovosti se používá více čidel. U těchto řešení se využívá zapojení ve výběrové logice dvou signálů ze tří, případně i od více instalovaných, čidel.

U takto řešených, ochranných zařízení je iniciace ochranného signálu z čidla podmíněná dosažením mezního stavu, na který je Čidlo a vyhodnocovací obvod konstruován, přičemž při použití více čidel je aktivace ochranného povelu dále závislá na použitém majoritním vyhodnocovacím kritériu.

Stávající způsoby vyhodnocování měřené veličiny a způsoby zapojení čidel a dalších elektronických obvodů, tvořící zařízení pro ochrany technologických celků, neumožňují průběžné vyhodnocování měřené veličiny. Průběžné vyhodnocování měřené veličiny umožňuje trvalou diagnostiku čidel a kritických elektronických obvodů ochranného řetězce a dále umožňuje provozní diagnostiku

237 681 příslušné dílčí části techno-logického celku ko.icrolou parametrů měřené veličiny. Průběžné vyhodnocování měřené veličiny umožňuje výrazné zvýšení úrovně provozní spolehlivosti a bezpečnosti zařízení pro ochranu technologických celků a to mírou, kterou nelze v žádném- případě dosáhnout stávajícími způsoby a prostředky, a navíc výrazně omezuje poruchy a havarie technologického celku a jejich důsledky na provoz celého elektrárenského bloku včasným provedením ochranného povelu.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje zařízení podle vynálezu pro ochrany technologických, zejména energetických celků. Sestává se především z čidel s analogovým signálem, jimiž jsou osazeny dílčí funkční části technologických celků a jejichž signál slouží jako vstupní informace pro vyhodnocování stavu technologických procesů nebo poruchového stavu technologických zařízení. Jednotlivá čidla jsou připojena přes unifikační převodníky k příslušné ochranné jednotce obsahující na vstupu hladinový člen, ze kterého je ^signál rozveden přes časový člen do logické ho členu ochranné jednotky. Podstatou zařízení je, že na každý výstup z hladinových členů je paralelně k časovému členu přes vstupní obvody připojen počítač a ke každému z výstupů unifikačního převodníku je paralelně k hladinovému členu připojen analogovědigitální převodník, který tvoří přímý vstup do počítače. Přes výstupní obvod je počítač připojen na spojovací Člen.

Rekonfigurační a řídící vstupy pro ochranné jednotky jsou paralelně vyvedeny přes okrajové obvody na logické členy, pamětové členy a součtové členy ochranných jednotek. Součtové členy jsou vřazeny mezi logické členy a pamětové členy. Každá ochraxtná jednotka je propojena na spojovací člen paralelně k výstupnímu obvodu.

Paralelním připojením testovacího, rekonfiguračního a řídícího počítače k hladinovým členům obou ochranných jednotek na výstupy analogodigitálních převodníků a připojením výstupů z hladinových členů přes vstupní obvody k počítači paralelně k časovým členům ochranných jednotek a použití rekonfiguračních a řídících výstupů počítače na příslušné členy ochranných jednotek, se minimalizovalo riziko vzniku nehavarijních poruch technologického celku užitím průběžné diagnostiky čidel a kritických elektronických obvodů ochranných jednotek včetně počítače s možností rekon237 681

- 3 figurace s degradací aktivních částí zařízení ochran. Dále se minimalizoval vznik havarijních poruch technologického celku užitím průběžné diagnostiky příslušné části technologického celku kontrolou parametrů měřené veličiny společně s redundantním přenosem ochranného povelu počítačem a oběma ochrannými jednotkami.

Zařízení podle vynálezu pro ochrany technologických celků, zejména energetických celků, je znázorněno na přiloženém výkresu. Sestává se z analogových čidel Sl, S2 s analogovým signálem, jimiž jsou osazeny dílčí části technologických celků. Jejich analogový signál slouží jako vstupní informace pro vyhodnocování stavu .technologických procesů nebo poruchového stavu technologického zařízení. Jednotlivá čidla Sl, S2 jsou připojena přes unifikační převodníky Pl, P2 k příslušné ochranné jednotce JI, J2 obsahující na vstupu hladinový člen Hl, H2. Signál z hladinového členu Hl, H2 je rozveden přes časový člen TI, T2 do logického členu LI, L2 ochranné jednotky JI, J2. Na každý výstup z hladinových členů Hl, H2 je paralelně k časovému členu TI, T2 přes vstupní obvody VI, V2 pňi^c>j£K> počítač C, a ke každému z výstupů unifikačního převodníku Pl, P2 je paralelně k hladinovému členu Hl, H2 připojen analogovědigitalní převodník AI, A2 tvořící přímý vstup do počítače C. Přes výstupní obvod B je počítač C připojen na spojovací člen X. Rekonfigurační a řídící výstupy pro ochranné jednotky JI, J2 jsou paralelně vyvedeny přes okrajové obvody 01 na logické členy LI, L2. Pamětové členy ΚΙ, K2 jsou rovněž jako součtové členy Ml, M2 ochranných jednotek JI, J2 spojeny s počítačem C svými výstupy přes okrajové obvody 02, 03. Součtové členy Ml, M2 jsou vřazeny mezi logické členy LI, L2 a pamětové členy ΚΙ, K2. Každá ochranná jednotka JI, J2 je propojena na spojovací člen X paralelně k výstupnímu obvodu B.

Zařízení pro ochranu technologických, zejména energetických celků je současně i zařízením odolným vůči poruchám analogových čidel Sl, S2 a dalších komponent včetně počítače C s průběžnou detekcí poruch a s okamžitou schopností zotavení se po poruše rekonfigurací vlastní struktury konfigurační degradací aktivních komponent tvořících zařízení pro ochranu technologických celků. Schopnost zotavení se po poruše, aktivních komponent zařízení pro ochranu, zabraňuje a velmi vysokou pravděpodobností vzniku

237 681 nehavarijních poruch technologického celku. V případe vzniku poruchy na jednom z dvojice čidel Sl, S2 nebo na jednom z více měřících kanálů, počítač G v krátkém časovém intervalu detekuje a diagnostikuje poruchu čidla Sl, S2 nebo měřícího kanálu a provede zota vení zařízení ochran rekonfigurací vlastní struktury tím, že trvale až dookamžiku opravy vyřadí příslušnou komponentu a navazující ochrannou jednotku JI, J2 z činnosti rekonfiguračním signálem, který je vyveden na pamětový člen Kl, _K2 příslušné ochranné jednotky JI, J2. Poruchy komponent v jednom měřícím kanále mohou být i vícenásobné. Měřící kanál tvoří analogové čidlo _S1, S2, unifikační převodník Pl, P2, hladinový člen H1, H2 a vstupní obvod VI, V2 do počítače G, nebo měřící kanál tvoří analogové čidlo Sl, S2, unifikační převodník Pl, P2 a analogovědigitální převodník AI, A2. V případě vzniku současných poruch u obou čidel Sl, S2, počítač _C_ detekuje okamžitě vzniklý stav a protože v tomto případě je technologický celek bez měření pro ochranu, vydá počítač C. povel k odstavení technologického celku binárním povelovým signálem na spojovací člen _X, který je součástí silového elektrického obvodu akčního členu, prostřednictvím výstupního obvodu B. V tomto případě dochází k vědomému vzniku nehavarijní poruchy technologického celku, ovšem s pravděpodobností tak nízkou, že ji lze zanedbat za určitých předpokladů. V ostatních případech vzniku současných poruch u dvou měřících kanálů je počítač C_ schopen provést zotavení po poruše zařízení až na takový stupen rekonfigurace vlastní struktury, kdy funkce ochrany technologického celku je zajištěna jedním z obou analogových, čidelSl, S2 a na ně napojenou ochrannou jednotkou JI, J2. V tomto případě je zařízení ochrany v jednoduchém simlexovém zapojení. V případě vzniku poruchy počítače _C se pomocí samotestujících procedur a příslušných, kontroxních obvodů počítače C_, provede okamžitá detekce poruchy počítače _C_ a okamžitě po této detekci provede se zablokování výstupu z počítače_C ve výstupním obvodu V, a vyšle se z počítače rekonfigurační binární signál přes okrajový obvod 02 na součtové členy Ml, M2 a současně vyšle se řídící binární signál z počítače C_pře ový obvod 01 na logické členy LI,L2. Touto rekonfigurací aktivní struktury zařízení ochrany v důsledku poruchy počítače C, je správná funkce ochrany zajištována jedním z obou ochranných jednotek JI nebo J2 připojených k čidlům Sl, S2 prostřednictvím unifikačuích převodníků Pl, P2

237 681

Pro tento druh poruch ve struktuře zařízení ochrany je jedna ze dvojice ochranných jednotek JI, J2 předvolena rekonfiguračními binárními signály z počítače C, které jsou vyvedeny na pamětové členy K1 a K2 presfokrajový obvod 03. Testovací, rekonfigurační a řídící počítač _C neprovádí průběžnou diagnosciku ochranných jednotek vyjma hladinových členů Hl a H2.

V případě speciálních požadavků na velmi vysokou spolehlivost a bezpečnost zařízení ochran technolgockych. celků, lze standardním způsobem připojit přídavný testovací počítač na ochranné jednotky JI a J2 a na počítač _C, což není na výkresu znázorněno. Přídavný testovací počítač provádí trvalé testování všech členů ochranných jednotek JI, J2 kontrolou správnosti logických hodnot u binárních signálů vstupujících hebo vystupujících z příslušných členů a dále provádí periodické testování ochranných jednotek JI, stimulačními binárními signály, které jsou periodicky zaváděny na vstup hladinových členů Hl, H2.

V případě vzniku havarijního stavu v procesu nebo na technologickém celku provede počítač _C vyhodnocení vzniklého stavu a vydá povelový binární signál na spojovací Člen X prostřednictvím výstupního obvodu B_a následně v krátkém časovém internvalu, který odpovídá nejk^atšímu intervalu za který technologický proces nebo technologický celek přejde ze stavu normálního do stavu havárie, vydá ochranná jednotka JI a současně J2 prostřednictvím logických členů LI, L2 povelový binární signál na spojovací člen _X s tím, že počítač £ vydá řídící binární signál na logické členy

LI a L2 prostřednictvím okrajového obvodu 01, který odblokuje blokovaný výstupní signál z ochranných jednotek JI a J2.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   237 681 \

   Zařízení pro ochrany technologických. , zejména energetických, celků, sestávající z čidel s analogovým signálem, jimiž jsou osazeny dílci funkční části technologických celků a jejichž signál slouží jako vstupní informace pro vyhodnocování stavu technologických procesů nebo poruchového stavu technologického zařízení, kde jednotlivá čidla jsou připojena přes unifikační převodníky k příslušné ochranné jednotce obsahující na vstupu hladinový člen, z něhož je signál rozveden přes Časový člen do logického členu ochranné jednotky, vyznačené tím, že na každý výstup z hladinových členů (Hl, H2) je paralelně k časovému členu (TI, T2) přes vstupní obvody (VI, V2) 'ppípojeh počítač (C), a ke každému z výstupů unifikačního převodníku (Pl, P2) je paralelně k hladinovému členu (Hl, H2) připojen analogovědigitální převodník (AI, A2) tvořící přímý vstup do počítače (C), jenž je připojen přes výstupní obvod (B) na spojovací člen (X), zatímco rekonfigurační a řídící výstupy pro ochranné jednotky (JI, J2) jsou paralelně vyvedeny přes okrajové obvody (01, 02, 03) na logické členy (LI, L2), pamětové členy (ΚΙ, K2) a součtové členy (Ml, M2) ochranných jednotek (JI, J2), kde součtové Členy (Ml, M2) jsou vřazeny mezi logické členy (LI, L2) a pamětové členy (ΚΙ, K2), přičemž každá ochranná jednotka (JI, J2) je propojena na spojovací člen (X) paralelně k výstupnímu obvodu (B).