RU165071U1

RU165071U1 - MODULAR DEVICE FOR MONITORING AND CONTROL OF SIGNALS OF RELAY PROTECTION AND ANTI-EMERGENCY AUTOMATION

Info

Publication number: RU165071U1
Application number: RU2015157476/07U
Authority: RU
Inventors: Владимир Иванович Босенко; Евгений Александрович Денисов; Михаил Львович Сысоев
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Уралэнергосервис"
Priority date: 2015-12-31
Filing date: 2015-12-31
Publication date: 2016-10-10

Abstract

1. Модульное устройство контроля и управления сигналами релейной защиты и противоаварийной автоматики, размещаемое в шкафу УПАСК и/или РЗ и ПА, содержит связанные между собой модуль управления и модуль исполнительных реле, при этом модуль управления включает модуль внешних фильтров, модуль конденсаторных блоков, центральный процессор, к которому подключены модуль приема сигналов УПАСК, модуль блока питания, модуль внешней сигнализации, а модуль исполнительных реле включает модуль выходных реле, модуль внешней сигнализации, модуль связи с ПК и модуль связи с АРМ диспетчера, отличающееся тем, что модуль управления и модуль исполнительных реле выполнены в виде связанных через проводной канал связи отдельных узлов с возможностью их размещения внутри шкафа УПАСК и/или РЗ и ПА вне зависимости друг от друга, причем каждый из модулей оснащен центральным процессором на плате управления, на которой расположены подключенные к процессору выходы модуля блока питания, модуль индикации, модуль внешней сигнализации и модуль шкафной сети, при этом модуль управления через УПАСК соединен с внешним переключателем, установленным с возможностью вывода всех выходных цепей из работы, и к его центральному процессору дополнительно присоединены связанные между собой модуль приема сигналов УПАСК, модуль разрешающих кнопок и ключей и выведенный на лицевую панель модуль ключей управления, а к центральному процессору модуля исполнительных реле дополнительно подключены связанный с УПАСК модуль блокировки, обеспечивающий дополнительную не зависящую от основного алгоритма работы устройства защиту от срабатывания при поступлении ложных команд, в1. The modular device for monitoring and control of relay protection and emergency control signals, located in the UPASK and / or RP and PA cabinets, contains interconnected control modules and executive relay modules, while the control module includes an external filter module, a capacitor unit module, a central the processor to which the UPASK signal receiving module, the power supply module, the external signaling module are connected, and the executive relay module includes the output relay module, the external signaling module, the communication module with a PC and a communication module with the dispatcher’s workstation, characterized in that the control module and the executive relay module are made in the form of separate nodes connected through a wired communication channel with the possibility of their placement inside the UPASK and / or RP and PA cabinets, independently of each other, each of the modules is equipped with a central processor on the control board, on which are located the outputs of the power supply module connected to the processor, an indication module, an external signaling module and a cabinet network module, while the control module is connected via the UPASK connection with an external switch installed with the possibility of putting all output circuits out of operation, and an UPASK signal receiving module, an enable button and key module and a control key module displayed on the front panel, and an executive relay module connected to the central processor, are additionally connected to its central processor In addition, an interlocking module connected to the UPASK is connected, which provides additional protection independent of the main algorithm of the device’s operation upon receipt false commands,

Description

Заявляемая полезная модель относится к области электротехники, в частности, к устройствам релейной защиты и противоаварийной автоматики в электрических сетях и может входить в состав шкафов УПАСК и/или РЗ и ПА для формирования их исполнительной схемы.The inventive utility model relates to the field of electrical engineering, in particular, to relay protection and emergency control devices in electrical networks and can be part of UPASK and / or RP and PA cabinets to form their actuating circuit.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому техническому решению является устройство контроля и управления сигналами релейной защиты и противоаварийной автоматики энергетических сетей, выполненное в виде единого блока с внешними подключениями, внутри которого размещены микропроцессорный модуль, модуль приема сигналов сигнализаций, модуль выхода сигналов сигнализаций и группу входов и выходов для их соединения с ПЭВМ и АСУ ТП, а также модуль внешних фильтров, подключенный через соответствующую кросс-плату для релейных модулей, по меньшей мере, к одному релейному модулю, модуль конденсаторных блоков, модуль питания, модуль внешней синхронизации часов, которые своими входами-выходами подключены к микропроцессорному модулю, при этом релейные модули снабжены механическими размыкателями с ручным управлением и электронной сигнализацией коммутационного положения размыкателя, которая выведена на лицевую панель устройства и подключена к АСУ ТП для контроля и отключения устройства от входных и выходных цепей, при этом все соединения устройства выполнены печатными проводниками. Кроме того, все подключаемые устройства релейной защиты и противоаварийной автоматики имеют общую временную сетку с устройством для синхронизации времени наступления событий и прохождения сигналов в управляющих цепях для их регистрации. Микропроцессорный модуль использует программные команды фиксированного сдвига, функции удержания минимальной длительности, функции удержания минимального периода повторения сигналов, функции выдержки срабатывания (патент №2479904 на изобретение «Устройство контроля и управления сигналами релейной защиты и противоаварийной автоматики», дата подачи 08.02.1012 г., опубликовано 20.04.2013 г.).The closest technical solution to the claimed technical solution is a device for monitoring and control of relay protection signals and emergency automation of energy networks, made in the form of a single unit with external connections, inside of which there is a microprocessor module, an alarm signal reception module, an alarm signal output module and a group of inputs and outputs for their connection with a PC and automatic process control system, as well as an external filter module connected via an appropriate cross-board for relay modules at least one relay module, a capacitor unit module, a power module, an external clock synchronization module, which are connected to the microprocessor module by their inputs and outputs, while the relay modules are equipped with manual mechanical breakers and electronic signaling of the switching position of the breaker, which is displayed on the front panel of the device and connected to the automatic process control system to control and disconnect the device from input and output circuits, while all the connections of the device are printed and conductors. In addition, all connected relay protection and emergency control devices have a common time grid with a device for synchronizing the time of occurrence of events and the passage of signals in control circuits for their registration. The microprocessor module uses fixed-shift program commands, functions of holding the minimum duration, functions of holding the minimum repetition period of the signals, the function of the response delay (patent No. 2479904 for the invention "Device for monitoring and control signals of relay protection and emergency control", filing date 08.02.1012, published on April 20, 2013).

Известное устройство имеет ряд недостатков, в частности, оно громоздко, т.к. состоит из нескольких модулей, объединенных в едином корпусе и имеющих многочисленные проводные связи с выходными клеммами шкафа, что влияет на уровень помех, шумов, а также на повышение вероятности ошибок при монтаже. В конструкции используют механические размыкатели, которые также обладают рядом недостатков, а именно: ограниченным сроком службы из-за физического износа контактов, минимальным размером допуска при монтаже, т.к. контакты в сборе должны плотно заходить друг в друга. При синхронизации времени в известном решении невозможен прием сигналов синхронизации непосредственно устройством, для чего введен промежуточный внешний модуль. При работе устройства сдвиг по времени выполняется сразу для всех входящих в состав конструкции модулей (устройств), что не позволяет изменять состояние выходных/входных цепей быстрее заданного времени в зависимости от их предыдущего изменения состояния. Хранение информации ограничено семью сутками, после чего информация автоматически удаляется. Сопряжение между модулями выполнено посредством дополнительного устройства - кросс-платы, что снижает надежность и увеличивает влияние помех. Релейный модуль обеспечивает только одностороннюю связь и выполнение полученных от модуля управления команд без обратной связи.The known device has several disadvantages, in particular, it is cumbersome, because consists of several modules combined in a single housing and having numerous wired connections with the cabinet output terminals, which affects the level of interference, noise, and also increases the likelihood of installation errors. The design uses mechanical breakers, which also have a number of disadvantages, namely: a limited service life due to physical wear of the contacts, a minimum size of the tolerance during installation, because The contacts in the assembly must fit tightly into each other. When synchronizing time in a known solution, it is impossible to receive synchronization signals directly by the device, for which an intermediate external module is introduced. When the device is operating, a time shift is performed immediately for all modules (devices) that are part of the design, which does not allow changing the state of the output / input circuits faster than the specified time, depending on their previous state change. Information storage is limited to seven days, after which the information is automatically deleted. Interfacing between the modules is carried out by means of an additional device - a cross-board, which reduces reliability and increases the influence of interference. The relay module provides only one-way communication and the execution of commands received from the control module without feedback.

Техническим результатом, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, является обеспечение возможности изменения конфигурации исполнительной схемы, уставок, положений ключей управления шкафа УПАСК с помощью ввода или вывода команд управления, как местным обслуживающим персоналом, так и через АРМ диспетчера.The technical result, which is achieved by the claimed utility model, is to provide the ability to change the configuration of the Executive circuit, the settings, the positions of the control keys of the UPASK cabinet by entering or outputting control commands, both by local maintenance personnel, and through the dispatcher workstation.

Дополнительным результатом является упрощение конструкции.An additional result is a simplified design.

Указанный технический результат достигается тем, что модульное устройство контроля и управления сигналами релейной защиты и противоаварийной автоматики, размещаемое в шкафу УПАСК и/или РЗ и ПА, содержит связанные между собой модуль управления и модуль исполнительных реле, при этом модуль управления включает модуль внешних фильтров, модуль конденсаторных блоков, центральный процессор, к которому подключены модуль приема сигналов УПАСК, модуль блока питания, модуль внешней сигнализации, а модуль исполнительных реле включает модуль выходных реле, модуль внешней сигнализации, модуль связи с ПК и модуль связи с АРМ диспетчера, согласно полезной модели модуль управления и модуль исполнительных реле выполнены в виде связанных через проводной канал связи отдельных узлов с возможностью их размещения внутри шкафа УПАСК и/или РЗ и ПА вне зависимости друг от друга, причем каждый из модулей оснащен центральным процессором на плате управления, на которой расположены подключенные к процессору выходы модуля блока питания, модуль индикации, модуль внешней сигнализации и модуль шкафной сети, при этом модуль управления через УПАСК соединен с внешним переключателем, установленным с возможностью вывода всех выходных цепей из работы, и к его центральному процессору дополнительно присоединены связанные между собой модуль приема сигналов УПАСК, модуль разрешающих кнопок и ключей и выведенный на лицевую панель модуль ключей управления, а к центральному процессору модуля исполнительных реле дополнительно подключены связанный с УПАСК модуль блокировки, обеспечивающий дополнительную, не зависящую от основного алгоритма работы устройства защиту от срабатывания при поступлении ложных команд, в том числе от УПАСК, модуль связи с АСУТП энергообъекта, обеспечивающий одновременную синхронизацию по времени всех модулей, а также модуль связи с ПК через USB-порт, при этом модуль внешних фильтров и модуль конденсаторных блоков объединены между собой и установлены на входах каждого из модулей блока питания, а модуль исполнительных реле одновременно является выходным клеммным рядом шкафа УПАСК и/или РЗ и ПА. Заявляемая полезная модель поясняется чертежами, где фиг. - общая блок-схема модульного устройства контроля и управления сигналами релейной защиты и противоаварийной автоматики.The specified technical result is achieved by the fact that the modular device for monitoring and control of relay protection and emergency automation signals, located in the UPASK and / or RP and PA cabinets, contains interconnected control module and executive relay module, while the control module includes an external filter module, a capacitor unit module, a central processor to which the UPASK signal receiving module, a power supply module, an external signaling module are connected, and an executive relay module includes an output module data relays, an external alarm module, a communication module with a PC and a communication module with a dispatcher workstation, according to a utility model, the control module and the executive relay module are made in the form of separate nodes connected through a wired communication channel with the possibility of their placement inside the UPASK and / or RP and PA cabinets regardless of each other, each of the modules is equipped with a central processor on the control board, on which are located the outputs of the power supply module connected to the processor, an indication module, an external alarm module, and a cabinet module network, while the control module via UPASK is connected to an external switch installed with the possibility of putting all output circuits out of operation, and the UPASK signal receiving module, the permitting buttons and keys module, and the module displayed on the front panel are additionally connected to its central processor control keys, and an interlocking module connected to the UPASK is additionally connected to the central processor of the executive relay module, which provides an additional independent of the main algorithm The device’s operation is protection against triggering upon receipt of false commands, including from UPASK, the communication module with the process control system of the power facility, which provides simultaneous time synchronization of all modules, as well as the PC communication module via the USB port, while the external filter module and the capacitor unit module are interconnected and installed at the inputs of each of the power supply modules, and the executive relay module is at the same time the output terminal row of the UPASK and / or RZ and PA cabinets. The inventive utility model is illustrated by drawings, where FIG. - a general block diagram of a modular device for monitoring and control of relay protection signals and emergency automation.

Предлагаемое к защите техническое решение является буфером, размещаемым между устройствами УПАСК и/или РЗ и ПА, с одной стороны, и устройствами реализации воздействий РЗ и ПА, с другой, причем при приеме сигнала оно получает команды от УПАСК и/или устройств РЗ и ПА и подает их на исполнительные и другие устройства реализации воздействий РЗ и ПА. Тип устройств УПАСК и/или РЗ и ПА, а также входящих в них элементов значения не имеет, т.к. конструкция выполнена с возможностью сопряжения по интерфейсам, напряжениям, токам, временным характеристикам и алгоритмам работы с любыми из них, имеющими релейные выходы с сухими контактами.The technical solution proposed for protection is a buffer placed between UPASK and / or RE and PA devices, on the one hand, and RE and PA impact devices, on the other hand, and upon receiving a signal, it receives commands from UPASK and / or RE and PA devices and feeds them to executive and other devices for implementing the effects of RE and PA. The type of UPASK and / or RE and PA devices, as well as the elements included in them, does not matter, because the design is configured to interface with interfaces, voltages, currents, time characteristics and algorithms for working with any of them having relay outputs with dry contacts.

Заявляемое устройство устанавливается в шкафах УПАСК и/или РЗ и ПА и выполнено в виде связанных между собой как минимум двух модульных узлов, а именно, модуля управления (МУ) 1, подключаемого к дискретным выходам устройства передачи аварийных сигналов и команд УПАСК (на чертеже не показано), и модуля исполнительных реле с платой управления (МИР с ПУ) 2, присоединяемого к устройствам реализации воздействий РЗ и ПА - внешней сети (на чертеже не показано). Связь между модулями осуществлена через канал проводной связи 3 - локальную сеть в виде шины данных, к которой, в случае оперативного наращивания функционала, может быть одновременно присоединено несколько идентичных модулей управления 1 и модулей исполнительных реле 2, при этом конфигурация может быть любой. Изменение исполнительной схемы, уставок, настроек и автоматического восстановления работоспособности устройства в случае замены какого-либо из модулей осуществляется программно, как с подключенного местно ПК, так и с АРМ диспетчера (на чертеже не показаны). Силовые выходные реле модуля 2, объединенные с клеммами 4, образуют клеммный ряд шкафа УПАСК и/или РЗ и ПА, что исключает необходимость использования большого количества проводных связей между элементами конструкции, уменьшает объем работ при наладке и эксплуатации, улучшает помехозащищенность, а также освобождает место внутри шкафа, благодаря чему появляется возможность размещения дополнительного оборудования.The inventive device is installed in the cabinets UPASK and / or RZ and PA and is made in the form of at least two modular units interconnected, namely, the control module (MU) 1, connected to the discrete outputs of the alarm transmission device and UPASK commands (not shown shown), and an executive relay module with a control board (MIR with PU) 2 connected to devices for realizing the effects of RE and PA - an external network (not shown in the drawing). The communication between the modules is carried out through a wire communication channel 3 - a local area network in the form of a data bus, to which, in the case of operational expansion of the functional, several identical control modules 1 and executive relay modules 2 can be connected at the same time, and this can be any configuration. Changing the executive circuit, settings, settings and automatic restoration of the device’s operability in case of replacement of any of the modules is carried out programmatically, both from a locally connected PC and from the dispatcher’s workstation (not shown in the drawing). The power output relays of module 2, combined with terminals 4, form the terminal row of the UPASK and / or RZ and PA cabinets, which eliminates the need for a large number of wire connections between structural elements, reduces the amount of work during commissioning and operation, improves noise immunity, and also frees up space inside the cabinet, making it possible to place additional equipment.

Выполнение модулей 1, 2 в виде самостоятельных узлов, а также реализация связи между ними позволяют устанавливать их в шкафу УПАСК и/или РЗ и ПА обособленно, что значительно упрощает не только конструкцию, но эксплуатацию и ремонт устройства, сокращая при этом временные и трудовые затраты.The implementation of modules 1, 2 in the form of independent nodes, as well as the implementation of the connection between them, allow them to be installed separately in the UPASK and / or RP and PA cabinets, which greatly simplifies not only the design, but operation and repair of the device, while reducing time and labor costs .

Отличительной особенностью является и то, что каждый из модулей 1, 2 оснащен центральным процессором на плате управления (ЦП) 5, на которой расположены подключенные к процессору автономный модуль блока питания 6, модуль индикации 7 со светодиодной цифровой индикацией для отображения собственного состояния и/или неисправного элемента, модуль внешней сигнализации 8 с реле с сухими контактами на каждом из модулей и модуль шкафной сети 9, имеющий обратную связь с каналом проводной связи 3 и центральным процессором 5, оснащенным энергонезависимой памятью в виде журнала событий, предназначенного для фиксации и хранения информации о параметрах и времени произошедших событий, уставок, настроек и изменений функциональной и исполнительной схемы устройства, а также о лице, осуществившем ввод устройства в работу, дате ввода устройства в работу и т.п.Информация хранится, по меньшей мере, в течение срока службы устройства.A distinctive feature is that each of the modules 1, 2 is equipped with a central processor on the control board (CPU) 5, on which are located an autonomous power supply module 6 connected to the processor, an indication module 7 with LED digital indication to display its own state and / or of a faulty element, an external alarm module 8 with a relay with dry contacts on each of the modules and a cabinet network module 9 having feedback with a wire communication channel 3 and a central processor 5 equipped with non-volatile memory in the form of an event log designed to record and store information about the parameters and time of the events that occurred, settings, settings and changes of the functional and executive circuit of the device, as well as about the person who commissioned the device, the date the device was put into operation, etc. . Information is stored for at least the lifetime of the device.

К центральному процессору модуля управления 1 подключены модуль приема сигналов УПАСК 10, а также модуль приема сигналов управления 11, двусторонней связью соединенный с модулем ключей управления 12, который, в свою очередь, связан с центральным процессором 5 и выведен на внешнюю панель модуля управления 1, предназначенную для управления устройством и отображения оперативной текущей информации. Ключи управления разделены на разрешающие прохождение команд (ключи управления) и разрешающие изменение положения ключей управления, включение режима тестирования и т.п. Каждый ключ управления соответствует определенному номеру команды, которая программно задается заранее и может быть изменена при формировании новой исполнительной схемы шкафа, при этом изменение исполнительной схемы осуществляется, как местно с ПК, так и с АРМ диспетчера. Количество команд может быть от 1 до 64. Ключи управления могут быть или в виде кнопок, не требующих квитирования при дистанционном изменении их положения с ПК или АРМ диспетчера или переключателей, в том числе кулачковых, или виртуальными. Количество ключей управления может варьироваться от 1 до 96. Модуль приема сигналов УПАСК 10 снабжен устройством, срабатывающем при внешнем воздействии, в частности, при поступлении сигнала. В качестве такого устройства применен, например, триггер (на чертеже не показан). Модуль приема сигналов управления 11 служит для разрешения замыкания выходных реле при тестировании устройства (подтверждение намерения опробования прохождения команд с замыканием выходных контактов) и разрешения изменения положения ключей управления при нажатии кнопок ключей управления на панели модуля управления (защита от изменения положения ключей управления при случайном нажатии).To the central processor of the control module 1 are connected a signal receiving module UPASK 10, as well as a module for receiving control signals 11, two-way communication connected to the module of the control keys 12, which, in turn, is connected to the central processor 5 and displayed on the external panel of the control module 1, designed to control the device and display live current information. The control keys are divided into allowing the passage of commands (control keys) and allowing changing the position of the control keys, enabling the test mode, etc. Each control key corresponds to a specific command number, which is programmed in advance and can be changed during the formation of a new cabinet executive circuit, while the executive circuit is changed both locally from a PC and from the dispatcher workstation. The number of commands can be from 1 to 64. The control keys can be either in the form of buttons that do not require acknowledgment when remotely changing their position from the PC or the workstation of the dispatcher or switches, including cam, or virtual. The number of control keys can vary from 1 to 96. The UPASK 10 signal reception module is equipped with a device that is triggered by an external action, in particular, when a signal is received. As such a device, for example, a trigger is used (not shown in the drawing). The module for receiving control signals 11 serves to enable the closure of the output relays when testing the device (confirmation of the intention to test the passage of commands with the closure of the output contacts) and to allow the position of the control keys to be changed by pressing the keys of the control keys on the panel of the control module (protection against changing the position of the control keys by accidental pressing )

К центральному процессору модуля исполнительных реле 2 подключен, по меньшей мере, один модуль выходных реле 13, выходы которых соединены с соответствующими управляемыми устройствами, например, высоковольтными выключателями (на чертеже не показаны), причем количество выходных реле для одной команды может достигать 96. Двусторонней связью с центральным процессором модуля 2 соединены модуль связи с персональным компьютером (ПК) 14 и модуль связи с АСУТП 15, который имеет двустороннюю связь с АРМ диспетчера. Связь модуля 14 с ПК осуществляется через встроенный USB-порт. Дополнительно к центральному процессору модуля исполнительных реле 2 присоединен выход модуля блокировки 16, вход которого подключен к УПАСК. Каждый центральный процессор имеет плату управления 17, при этом плата управления центрального процессора модуля 2 связана с блоком выходных реле 13.At least one output relay module 13 is connected to the central processor of the executive relay module 2, the outputs of which are connected to corresponding controlled devices, for example, high-voltage switches (not shown in the drawing), and the number of output relays for one command can reach 96. Two-way communication with the central processor of module 2 is connected to a communication module with a personal computer (PC) 14 and a communication module with an automatic process control system 15, which has two-way communication with the dispatcher workstation. Module 14 communicates with a PC via the built-in USB port. In addition to the central processor of the executive relay module 2, the output of the blocking module 16 is connected, the input of which is connected to the UPASK. Each central processor has a control board 17, while the control board of the central processor of module 2 is connected to the block of output relays 13.

На входах каждого модуля блока питания 6 установлены модуль внешних фильтров и модуль конденсаторных блоков, объединенные между собой (на чертеже не показаны). Модули внешних фильтров предназначены для фильтрации оперативного тока постоянного напряжения от электромагнитных помех, подаваемого на выходы ПРД (передача) и входы ПРМ (прием) команд соответственно.At the inputs of each module of the power supply unit 6, an external filter module and a capacitor unit module are installed, interconnected (not shown in the drawing). External filter modules are designed to filter the operating current of direct voltage from electromagnetic interference supplied to the outputs of the PRD (transmission) and the inputs of the PRM (reception) of the commands, respectively.

Осуществление полезной модели подтверждается примерами конкретного выполнения.The implementation of the utility model is confirmed by examples of specific performance.

Заявляемое устройство выполняет непрерывный контроль за исправностью всех модулей и их элементов, в том числе исполнительных реле. Контроль не прерывается при исполнении команд и наступлении иных событий.The inventive device performs continuous monitoring of the health of all modules and their elements, including executive relays. Control is not interrupted during the execution of commands and other events.

При появлении любой неисправности срабатывают модули внешней сигнализации с электромеханическими реле с сухими контактами, которые замыкают контакты при срабатывании, и светодиодной цифровой индикации, что позволяет выявить имеющий повреждения модуль, тип неисправности или неисправный элемент.When any malfunction occurs, the external alarm modules with electromechanical relays with dry contacts that close the contacts when triggered, and an LED digital indication are activated, which allows you to identify a damaged module, type of malfunction, or defective element.

Предлагаемое решение реализовано на базе интеллектуальной системы управляющих воздействий «ЭЛИС» (ИСУВ «ЭЛИС»).The proposed solution is implemented on the basis of the intellectual control system "ELIS" (ISUV "ELIS").

Пример №1Example No. 1

При появлении входного сигнала от УПАСК, центральный процессор модуля управления, на котором произошло воздействие, формирует информационный пакет с указанием номера команды и передает его в шкафную сеть, при этом, производится запись в журнале событий. Поступивший сигнал принимают все установленные модули, в том числе и МИР с ПУ, при этом исполнение принятой команды производится теми МИР с ПУ, у которых в исполнительной схеме записана реализация данной принятой команды. Реализация команды осуществляется путем воздействия на соответствующие этой команде реле. Запись о реализации соответствующим реле поступившей команды производится в журнале событий. Исполнительная схема и записанная информация о положении ключей управления (КУ) являются масками для срабатывания реле, согласно которой центральный процессор (ЦП) передает воздействие на драйверы соответствующих реле. При положении ключа управления "разрешено", подтверждении исполнения команды цепями блокировки выходных реле, подающей питание непосредственно на один из контактов выходных реле, в модуле исполнительных реле срабатывают реле, программно назначенные поступившему от УПАСК сигналу.When an input signal from UPASK appears, the central processor of the control module, on which the action occurred, forms an information packet indicating the command number and sends it to the cabinet network, while recording is made in the event log. The received signal is received by all installed modules, including MIR with PU, while the execution of the received command is performed by those MIR with PU, in which the implementation of this received command is recorded in the executive circuit. The implementation of the command is carried out by acting on the relays corresponding to this command. A record of the implementation of the corresponding relay of the received command is made in the event log. The executive circuit and the recorded information about the position of the control keys (KU) are masks for relay operation, according to which the central processor (CPU) transmits the effect on the drivers of the corresponding relays. When the control key is "enabled", confirming the execution of the command by the output relay blocking circuits supplying power directly to one of the contacts of the output relays, in the executive relay module relays are activated that are programmatically assigned to the signal received from UPASK.

Осуществление блокировки.The implementation of the lock.

Пример №2Example No. 2

При появлении входного сигнала от УПАСК, центральный процессор (ЦП) модуля управления МУ, на котором произошло воздействие, формирует информационный пакет с указанием номера команды и передает его в шкафную сеть, при этом производится запись в журнале событий. Поступивший сигнал принимают все установленные модули, в том числе и МИР с ПУ, при этом исполнение принятой команды производится теми МИР с ПУ, у которых в исполнительной схеме записана реализация данной принятой команды. Реализация команды осуществляется путем воздействия на соответствующие этой команде реле. Запись о реализации соответствующим реле поступившей команды производится в журнале событий. Исполнительная схема и записанная информация о положении КУ являются масками для срабатывания реле, согласно которой ЦП передает воздействие на драйверы соответствующих реле. При положении ключа управления "разрешено", не подтверждении команды цепями блокировки выходных реле, подающей питание непосредственно на один из контактов выходных реле, в модуле исполнительных реле не срабатывают реле по причине отсутствия питания на их обмотках. Производится запись события.When an input signal from UPASK appears, the central processor (CPU) of the MU control module, on which the impact occurred, generates an information packet indicating the command number and transmits it to the cabinet network, while recording is made in the event log. The received signal is received by all installed modules, including MIR with PU, while the execution of the received command is performed by those MIR with PU, in which the implementation of this received command is recorded in the executive circuit. The implementation of the command is carried out by acting on the relays corresponding to this command. A record of the implementation of the corresponding relay of the received command is made in the event log. The executive circuit and the recorded information about the position of the control units are masks for relay operation, according to which the CPU transfers the effect on the drivers of the corresponding relays. When the control key is "enabled", without confirming the command by the output relay blocking circuits supplying power directly to one of the contacts of the output relays, the relays do not work in the executive relay module due to the lack of power on their windings. An event is being recorded.

Пример №3Example No. 3

При появлении входного сигнала от УПАСК, ЦП МУ, на котором произошло воздействие, формирует информационный пакет с указанием номера команды и передает его в шкафную сеть, при этом производится запись в журнале событий. Поступивший сигнал принимают все установленные модули, в том числе и МИР с ПУ, при этом исполнение принятой команды производится теми МИР с ПУ, у которых в исполнительной схеме записана реализация данной принятой команды. Реализация команды осуществляется путем воздействия на соответствующие этой команде реле. Запись о реализации соответствующим реле поступившей команды производится в журнале событий. Исполнительная схема и записанная информация о положении КУ являются масками для срабатывания реле, согласно которой ЦП передает воздействие на драйверы соответствующих реле. При положении ключа управления "запрещено", подтверждении команды цепями блокировки выходных реле, подающей питание непосредственно на один из контактов выходных реле, в модуле исполнительных реле не срабатывают реле по причине запрещения работы реле ключом управления.When an input signal from UPASK appears, the CPU of the MU, on which the impact occurred, generates an information packet indicating the command number and transmits it to the cabinet network, while recording is made in the event log. The received signal is received by all installed modules, including MIR with PU, while the execution of the received command is performed by those MIR with PU, in which the implementation of this received command is recorded in the executive circuit. The implementation of the command is carried out by acting on the relays corresponding to this command. A record of the implementation of the corresponding relay of the received command is made in the event log. The executive circuit and the recorded information about the position of the control units are masks for relay operation, according to which the CPU transfers the effect on the drivers of the corresponding relays. When the control key is “prohibited”, the command is confirmed by the output relay blocking circuits supplying power directly to one of the output relay contacts, the relay does not operate in the executive relay module due to the relay being prohibited by the control key.

Пример №4Example No. 4

При появлении входного сигнала от УПАСК, ЦП МУ, на котором произошло воздействие, формирует информационный пакет с указанием номера команды и передает его в шкафную сеть, при этом производится запись в журнале событий. Поступивший сигнал принимают все установленные модули, в том числе и МИР с ПУ, при этом исполнение принятой команды производится теми МИР с ПУ, у которых в исполнительной схеме записана реализация данной принятой команды. Реализация команды осуществляется путем воздействия на соответствующие этой команде реле. Запись о реализации реле поступившей команды производится в журнале событий. Исполнительная схема и записанная информация о положении КУ являются масками для срабатывания реле, согласно которой ЦП передает воздействие на драйверы соответствующих реле. При положении ключа управления "запрещено", неподтверждении команды цепями блокировки выходных реле, подающей питание непосредственно на один из контактов выходных реле, в модуле исполнительных реле не срабатывают реле по причине запрещения работы этих реле ключом управления.When an input signal from UPASK appears, the CPU of the MU, on which the impact occurred, generates an information packet indicating the command number and transmits it to the cabinet network, while recording is made in the event log. The received signal is received by all installed modules, including MIR with PU, while the execution of the received command is performed by those MIR with PU, in which the implementation of this received command is recorded in the executive circuit. The implementation of the command is carried out by acting on the relays corresponding to this command. Record about the implementation of the relay of the received command is made in the event log. The executive circuit and the recorded information about the position of the control units are masks for relay operation, according to which the CPU transfers the effect on the drivers of the corresponding relays. When the control key is “prohibited”, the command is not confirmed by the output relay blocking circuits supplying power directly to one of the contacts of the output relays, the relays do not work in the executive relay module due to the prohibition of the operation of these relays by the control key.

Осуществление контроля работоспособности шкафной сети и входящих в нее устройствMonitoring the performance of the cabinet network and its devices

Пример №5Example No. 5

При появлении неисправности шкафной сети (потеря связи хотя бы с одним из модулей, перерывов связи, повреждении данных) срабатывает сигнализация о неисправности с указанием на индикаторе неисправного устройства, происходит запись в журнале событий. Дальнейшая работа определяется заданными сценариями действий при обнаружении неисправностей. Все модули получают информацию о состоянии других модулей. Дальнейшая работоспособность интеллектуальной системы ЭЛИС определяется программно заданными сценариями действий при обнаружении неисправностей, хранящимися в каждом из модулей.If there is a malfunction of the cabinet network (loss of communication with at least one of the modules, communication interruptions, data corruption), a malfunction alarm is triggered with an indication of the malfunctioning device, and an event log is recorded. Further work is determined by the given action scenarios in case of fault detection. All modules receive status information about other modules. The further operability of the ELIS intelligent system is determined by software-defined action scenarios for detecting faults stored in each of the modules.

Контроль целостности обмоток исполнительных реле, в частности, КЗ, обрыва.Monitoring the integrity of the actuator relay windings, in particular, short circuit, open circuit.

Пример №7Example No. 7

ЦП в МИР с ПУ с настраиваемой периодичностью, например, от 2 до 250 мс, опрашивает малым напряжением с малым током обмотку выходного реле. При повреждении цепи питания обмотки реле (короткое замыкание или обрыв) ток в цепи будет возрастать или отсутствовать. ЦП МИР с ПУ передает полученную о неисправности информацию в шкафную сеть, откуда сигнал поступает в остальные модули ЭЛИС, замыкает выходные контакты реле сигнализации и срабатывает сигнализация на индикаторе с указанием на неисправный элемент. В журнале событий производится соответствующая запись. Дальнейшая работоспособность ЭЛИС определяется программно заданными сценариями действий при обнаружении неисправностей.The CPU in the MIR with the control panel with adjustable frequency, for example, from 2 to 250 ms, polls the winding of the output relay with a low voltage and a low current. If the power supply circuit of the relay winding is damaged (short circuit or open), the current in the circuit will increase or be absent. The MIR CPU with the control unit transmits the information received about the malfunction to the cabinet network, from where the signal enters the remaining ELIS modules, closes the output contacts of the alarm relay and the alarm is triggered on the indicator indicating the faulty element. In the event log the corresponding entry is made. Further ELIS operability is determined by software-defined action scenarios for fault detection.

Выявление неисправностей цепей ключей управленияTroubleshooting control key circuits

Пример №8Example No. 8

ЦП в МУ опрашивает элемент определения замыкания контакта КУ. При повреждении элемента, ЦП МУ передает информацию о неисправности в шкафную сеть, сигнал поступает в остальные модули ЭЛИС, замыкает выходные контакты реле сигнализации и срабатывает сигнализация на индикаторе с указанием на неисправный элемент, происходит запись в журнале событий. Дальнейшая работоспособность ЭЛИС определяется заданными сценариями действий при обнаружении неисправностей.The CPU in the MU polls the KU contact closure determination element. If an element is damaged, the MU CPU transmits information about the malfunction to the cabinet network, the signal enters the remaining ELIS modules, closes the output contacts of the alarm relay and the alarm is triggered on the indicator indicating the faulty element, and an event log is recorded. The further performance of the ELIS is determined by the given action scenarios when faults are detected.

Мониторинг уровня питающего напряжения каждым из модулей.Monitoring the voltage level of each module.

Пример №9Example No. 9

Каждый ЦП следит за напряжением питания модулей. В случае снижения соответствующем модуле срабатывает сигнализация о неисправности с указанием на эту неисправность, происходит запись в журнале событий. Дальнейшая работоспособность ЭЛИС определяется заданными сценариями действий при обнаружении неисправностей.Each CPU monitors the supply voltage of the modules. In the event of a reduction in the corresponding module, a malfunction alarm is triggered indicating this malfunction, and an entry is made in the event log. The further performance of the ELIS is determined by the given action scenarios when faults are detected.

Проверка работоспособности цепей входов от УПАСКChecking the operability of input circuits from UPASK

Пример №10Example No. 10

ЦП в МУ опрашивает элемент определения замыкания контакта КУ. При повреждении элемента, ЦП МУ передает информацию о неисправности в шкафную сеть, сигнал поступает в остальные модули ЭЛИС, замыкает выходные контакты реле сигнализации и срабатывает сигнализация о неисправности с указанием на индикаторе на причину неисправности, происходит запись в журнале событий. Дальнейшая работоспособность ЭЛИС определяется заданными сценариями действий при обнаружении неисправностей.The CPU in the MU polls the KU contact closure determination element. If an element is damaged, the MU CPU transmits information about the malfunction to the cabinet network, the signal enters the remaining ELIS modules, closes the output contacts of the alarm relay and the alarm is triggered, indicating the cause of the malfunction on the indicator, and the event is recorded in the event log. The further performance of the ELIS is determined by the given action scenarios when faults are detected.

Настройка сценариев действий при выявлении неисправностиSet up troubleshooting scenarios

Пример №11Example No. 11

При выявлении какой-либо неисправности модуля или элемента модуля, ЭЛИС может действовать по заранее программно определенному сценарию действий при неисправности. Сценарии при наличии неисправности предусматривают или полный вывод модуля или элемента модуля из работы, или частичный вывод из работы.If any malfunction of the module or module element is detected, the ELIS can act according to a pre-programmed action scenario for a malfunction. Scenarios in the event of a malfunction provide either a complete decommissioning of a module or module element, or a partial decommissioning.

Проведение тестирования в автоматическом режимеTesting in automatic mode

Пример №12Example No. 12

При появлении питания модулей ЭЛИС после отсутствия питания более 10 секунд, МУ, назначенный главным модулем (мастер), опрашивает модули в сети, сверяет их с имеющейся спецификацией сети для определения наличия отключенных модулей, появления новых или подмены схемы и настроек в модулях. По завершении тестирования в случае обнаружения дополнительного нового модуля главный модуль вводит в работу модули, установленные ранее, и блокирует новый. При исчезновении ранее установленного модуля и появлении нового в него автоматически записывается исполнительная схема имевшегося модуля, хранящаяся на всех модулях ЭЛИС, и устройство вводится в работу. При исчезновении модуля и непоявлении другого, ЭЛИС выводится из работы или действует согласно иному программно записанному сценарию работы при неисправности.When the power of the ELIS modules appears after a power outage for more than 10 seconds, the MU assigned by the main module (master) interrogates the modules in the network, checks them against the existing network specification to determine if the modules are disabled, new ones appear or replace the circuit and settings in the modules. Upon completion of testing, if an additional new module is detected, the main module puts into operation the modules installed earlier and blocks the new one. When the previously installed module disappears and a new one appears, the executive circuit of the existing module stored on all ELIS modules is automatically written into it, and the device is put into operation. If the module disappears and another one does not appear, ELIS is taken out of operation or acts according to another programmatically recorded scenario of operation in the event of a malfunction.

Проведение тестирования в ручном режимеManual Testing

Пример №13Example No. 13

Для проверки срабатывания реле соответствие записанной исполнительной схемы проектной обеспечивается возможность проведения тестирования, имитирующего воздействие УПАСК или устройства РЗ и ПА на входах МУ. При активном режиме "ТЕСТ", определяемом переключателем в шкафу УПАСК и/или РЗА и ПА, при команде на замыкание исполнительных реле, отдаваемой оператором ПК, происходит срабатывание выходных реле в соответствии с записанной исполнительной схемой. При неактивном режиме «ТЕСТ» срабатывания реле не происходит, а результат тестирования можно получить из журнала событий, который выводится на экран ПК.To check the operation of the relay, the correspondence of the recorded executive design circuit to the design provides the possibility of testing that simulates the effects of UPASK or a relay and relay device at the inputs of the MU. When the "TEST" mode is active, which is determined by the switch in the UPASK and / or relay protection and automation cabinets, when the command for closing the executive relays given by the PC operator occurs, the output relays are triggered in accordance with the recorded executive circuit. When the “TEST” mode is inactive, the relay does not operate, and the test result can be obtained from the event log, which is displayed on the PC screen.

Оперативное изменение схемы шкафа непосредственно на месте с ПК или с АРМ диспетчера.Operational change of the cabinet diagram directly on the spot from a PC or from the dispatcher workstation.

Пример №14Example No. 14

С ПК, подключенного к ЭЛИС по USB или посредством сервера АСУТП (АРМ диспетчера), возможно изменение исполнительной схемы шкафа. На вкладке "исполнительная схема" в ПО ПК назначаются команды, группы ключей управления с логикой, выходные реле и настройки выходных реле. После нажатия клавиши «изменить схему» новая исполнительная схема записывается во все модули устройства.From a PC connected to the ELIS via USB or through the control system server (dispatcher workstation), it is possible to change the cabinet's executive circuit. On the "executive circuit" tab in the PC software, commands, groups of control keys with logic, output relays and output relay settings are assigned. After pressing the “change circuit” key, a new executive circuit is written to all modules of the device.

Возможность формирования отчета по итогам тестаAbility to generate a report on the test results

Пример №15Example No. 15

По итогам проведенного тестирования в журнале событий формируется отчет о тестовых событиях с указанием имитированных команд, реализованных команд, сработавших реле и т.д. Для всех событий записывается время их наступления. Отчеты доступны для чтения и сохранения в ПО ПК в соответствующем разделе "Отчеты".Based on the results of the testing, a report on test events is generated in the event log indicating the simulated commands, implemented commands, triggered relays, etc. For all events, the time of their occurrence is recorded. Reports are available for reading and saving in PC software in the corresponding section "Reports".

СинхронизацияSynchronization

Пример №16Example No. 16

Модули ЭЛИС синхронизируют свое время друг с другом в процессе обмена информацией на основании временной метки, полученной от сервера АСУТП. При поступлении запроса с сервера АСУТП время синхронизируется с сервером АСУТП, т.к. в каждом запросе присутствует метка времени для синхронизации часов, информация о синхронизации передается по шкафной сети для одновременной синхронизации времени для всех модулей.ELIS modules synchronize their time with each other in the process of exchanging information based on the timestamp received from the control system. Upon receipt of a request from the control system server, the time is synchronized with the control system server, because each request contains a time stamp for clock synchronization, synchronization information is transmitted through the cabinet network for simultaneous time synchronization for all modules.

Предлагаемое к защите устройство контроля и управления сигналами релейной защиты и противоаварийной автоматики энергетических сетей может быть реализовано различными программно-аппаратными средствами. Варианты осуществления, описанные выше, были представлены в качестве примера, а не для ограничения.The device for monitoring and control of relay protection signals and emergency automation of power networks proposed for protection can be implemented by various software and hardware tools. The embodiments described above were presented by way of example and not limitation.

Claims

1. The modular device for monitoring and control of relay protection and emergency control signals, located in the UPASK and / or RP and PA cabinets, contains interconnected control modules and executive relay modules, while the control module includes an external filter module, a capacitor unit module, a central the processor to which the UPASK signal receiving module, the power supply module, the external signaling module are connected, and the executive relay module includes the output relay module, the external signaling module, the communication module with a PC and a communication module with the dispatcher’s workstation, characterized in that the control module and the executive relay module are made in the form of separate nodes connected through a wired communication channel with the possibility of their placement inside the UPASK and / or RP and PA cabinets, independently of each other, each of the modules is equipped with a central processor on the control board, on which are located the outputs of the power supply module connected to the processor, an indication module, an external signaling module and a cabinet network module, while the control module is connected via the UPASK connection with an external switch installed with the possibility of putting all output circuits out of operation, and an UPASK signal receiving module, an enable button and key module and a control key module displayed on the front panel, and an executive relay module connected to the central processor, are additionally connected to its central processor In addition, an interlocking module connected to the UPASK is connected, which provides additional protection independent of the main algorithm of the device’s operation upon receipt false commands, including from UPASK, the communication module with the process control system of the energy facility, which provides simultaneous time synchronization of all modules, as well as the PC communication module via the USB port, while the external filter module and the capacitor unit are combined and installed at the inputs each of the power supply modules, and the executive relay module is at the same time the output terminal row of the UPASK and / or RP and PA cabinets.

2. The modular device according to claim 1, characterized in that the control keys are executed on buttons that do not require acknowledgment when remotely changing their position from a PC or dispatcher workstation.

3. The modular device according to claim 1, characterized in that the control keys are made in the form of switches, including cam switches.

4. The modular device according to claim 1, characterized in that the control keys are virtual.