RU22336U1 - Универсальный пост высокочастотных защит "пвзу" - Google Patents

Description

Универсальный ноет высокочастотных защнт «ПВЗУ

Полезная модель относится к электротехнике, в частности, к устройствам защиты линий электропередачи.

Известна «Аппаратура высокочастотная защиты с контролем АВЗК-80 (см. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. АТГ 1.223.010 ТО. 1989 г.). Аппаратура содержит блок питания, блок высокочастотного (ВЧ)-приемопередатчика, блок сопряжения, блок автоматической проверки канала (АПК). Первый вход блока ВЧприемопередатчика соединен с выходом «Пуск блока сопряжения, первый выход - со входом «Прием блока сопряжения, второй вход - с высокочастотным каналом, третий вход - с блоком автоматической проверки канала, который соединен также прямой и обратной связью с блоком сопряжения и с блоком ВЧ-приемопередатчика.

В основу создания полезной модели поставлена задача повыщения функциональных возможностей устройства за счет повьппения полноты осуществления автоматических тестовых проверок, что обеспечивает повыщение качества автоматической проверки канала.

Поставленная задача рещается тем, что в универсальном посту высокочастотных защит «ПВЗУ, содержащем блок питания, блок приемопередатчика, первый вход которого соединен с выходом «Пуск блока сопряжения, первый выход - со входом «Прием блока сопряжения, первый вход и первый выход которого соединены с высокочастотной защитой, блок автоматической проверки канала, который соединен прямой и обратной связью с блоком сопряжения и с блоком приемопередатчика, выходы блока питания связаны соответственно с блоком приемопередатчика, с блоком сопряжения и с блоком автоматической проверки канала, блок автоматической проверки канала содержит перепрограммируемое запоминающее устройство, энергонезависимую память, микроконтроллер, оперативное запоминающее устройство, входы которых соединены между собой, а также индикатор и клавиатуру, входы которых соединены между собой, со вторым входом энергонезависимой памяти и со вторым входом микроконтроллера, блок сопряжения содержит, как минимум, одну цепь, соединенную со входом схемы логической обработки сигнала и состоящую из последовательно соединенных схемы формирования сигнала и схемы гальванической развязки цепей управления, схема логической обработки сигнала соединена с режимным коммутатором.

при этом выход логической схемы обработки сигнала соединен через схему гальванической развязки со схемой формирования выходного сигнала приемника.

Кроме того, к третьему входу микроконтроллера подключен записьшающий таймер, к четвертому входу микроконтроллера подключен интерфейс,

Поставленная задача решается также тем, что в универсальный посте высокочастотных защит «ПВЗУ, в качестве блока приемопередатчика использован блок приемопередатчика волоконно-оптической линии связи, содержащий передатчик оптического сигнала, приемник оптического сигнала, первый преобразователь, второй преобразователь, тактовый генератор, при этом первый вход первого преобразователя соединен с выходом «Пуск блока сопряжения, а выход - со входом передатчика оптического сигнала, выход которого соединен с волоконно-оптической линией связи для передачи, вход приемника оптического сигнал соединен с волоконно-оптической линией связи для приема, а выход - с первым входом второго преобразователя, первый выход которого соединен со вторым входом первого преобразователя, а второй выход - со входом «Прием блока сопряжения, первый выход тактового генератора соединен с третьим входом первого преобразователя, а второй выход - со вторым входом второго преобразователя.

Отличительными от прототипа признаками является выполнение в заявляемом устройстве блока автоматической проверки канала на базе микропроцессора, содержащего перепрограммируемое запоминающее устройство, энергонезависимую память, микроконтроллер, оперативное запоминающее устройство, входы которых соединены между собой, а также жидкостно-кристаллический индикатор, клавиатуру, входы которых соединены между собой и со вторым входом энергонезависимой памяти и со вторым входом микроконтроллера, к третьему входу микроконтроллера подключен записывающий таймер, к четвертому входу микроконтроллера подключен интерфейс, блок сопряжения содержит, как минимум, одну цепь, соединенную со входом схемы логической обработки сигнала и состоящую из последовательно соединенных схемы формирования сигнала, состоящей из последовательно соединенных усилителя и инвертора, и схемы гальванической развязки цепей управления, состоящей из оптоэлектронной пары, схема логической обработки сигнала соединена с режимным коммутатором, при этом выход логической схемы обработки сигнала соединен через оптоэлектронную пару со схемой формирования выходного сигнала приемника.

Отличительным от прототипа признаком является также использование в качестве блока приемопередатчика блока приемопередатчика волоконно-оптической линии связи, содержащего передатчик оптического сигнала, приемник оптического сигнала, первый

преобразователь, второй преобразователь, тактовый генератор, при этом первый вход первого преобразователя соединен с выходом «Пуск блока сопряжения, а выход - со входом передатчика оптического сигнала, выход которого соединен с волоконнооптической линией связи для передачи, вход приемника оптического сигнал соединен с волоконно-оптической линией связи для приема, а выход - с первым входом второго преобразователя, первый выход которого соединен со вторым входом первого преобразователя, а второй выход - со входом «Прием блока сопряжения, первый выход тактового генератора соединен с третьим входом первого преобразователя, а второй выход - со вторым входом второго преобразователя.

Перечисленная совокупность отличительных от прототипа признаков позволяет повысить функциональные возможности устройства за счет повышения полноты осуществления автоматических тестовых проверок, что обеспечивает повышение качества автоматической проверки канала.

Кроме того, в устройстве предусмотрена возможность передачи сигналов защиты по волоконно-оптическим каналам связи за счет введения в устройство блока приемопередатчика волоконно-оптической линии связи.

Использование в заявляемом универсальном посте высокочастотных защит «ПВЗУ новых элементов и их компоновка обеспечивают повьнпение его функциональных возможностей.

Анализ известных технических решений позволяет сделать вывод о том, что заявляемое техническое решение не известно из уровня техники, что свидетельствует о его соответствии критерию «новизна.

Возможность использования заяв.11яемого технического решения в промышленности позволяет сделать вывод о его соответствии критерию «промышленная применимость.

Па фиг.1 представлена блок-схема заявляемого универсального поста высокочастотных защит «ПВЗУ, на фиг.2 - блок-схема блока автоматической проверки канала, на фиг.З - функциональная схема блока сопряжения, на фиг.4 - блок-схема блока приемопередатчика волоконно-оптической линии связи.

Универсальный пост высокочастотных защит «ПВЗУ (фиг.1) содержит блок 1 высокочастотного (ВЧ) - приемопередатчика, который состоит из генератора несущей частоты, приемника сигналов, усилителя мощности, линейного фильтра (на чертеже не показаны). Генератор несущей частоты предназначен для формирования стабильного сигнала несущей частоты. Усилитель мощности предназначен: в режиме передачи - для усиления по мощности высокочастотного сигнала несущей частоты, в режиме приема „ --

ДЛЯ согласования входного сопротивления приемника сигналов с линией путем обеспечения нормированного сопротивления на выходе усилителя мощности. Приемник сигналов предназначен для вьщеления сигнала дальнего приемопередатчика из спектра сигналов и помех, принимаемых по проводам воздушной линии электропередачи, а также приема сигнала своего передатчика. Линейный фильтр предназначен для вьщеления первой гармоники из сигнала с выхода усилителя мощности, обеспечения параллельной работы изделий на соседних частотах, защиты цепей, подключенных к линейному фильтру, от перенапряжений, возникших на линии. Первый вход блока 1 ВЧприемопередатчика соединен с выходом «Пуск блока 2 сопряжения. Блок 2 сопряжения предназначен для преобразования уровня управляющих сигналов от защит всех типов (дифференциально-фазной, направленной защиты с высокочастотной блокировкой, полупроводниковой и цифровой), формирования сигнала управления передатчиком от защиты и блока автоматической проверки канала, а также для формирования выходных сигналов приемника, управ.11яющих сигналов для схемы автоконтроля. Первый выход блока 1 ВЧ-приемопередатчика соединен со входом «Прием блока 2 сопряжения. Первый вход и первый выход блока 2 сопряжения соединены с ВЧ-защитой. Второй вход блока 1 ВЧ-приемопередатчика соединен с ВЧ-каналом. Третий вход блока 1 ВЧприемопередатчика соединен с блоком 3 автоматической проверки канала (АПК). Блок 3 АПК предназначен для периодической проверки высокочастотного канала 2-х или более концевой линии с любой из существующих защит. В цикле автоматической проверки канала блок 3 АПК опрашивает состояния выходов приемника и передатчика универсального поста высокочастотных защит «ПВЗУ и осуществляет звуковую сигнализацию, световую индикацию, а также формирует сигналы для внешних устройств в случае фиксации неисправности в канале. Предусмотрены два режима работы блока 3 АПК: режим контроля канала (основной) и режим управления сервисными функциями. Вход и выход блока 3 АПК соединены соответственно с выходом и входом блока 1 ВЧприемопередатчика. Выход блока 1 ВЧ-приемопередатчика соединен с высокочастотным каналом. Универсальный пост высокочастотных защит «ПВЗУ содержит блок 4 питания. С выходов блока 4 питания напряжение подается на все блоки заявляемого устройства. Блок 5 приемопередатчика волоконно-оптической линии связи (ВОЛС) предназначен для работы универсального поста высокочастотных защит «ПВЗУ по волоконно-оптической линии связи. Первый вход блока 5 приемопередатчика ВОЛС соединен с выходом «Пуск блока 2 сопряжения, первый выход - со входом «Прием блока 2 сопряжения. Второй вход и второй выход блока 5 приемопередатчика ВОЛС соединены с волоконно-оптической линией связи. Выходы блока 4 питания соединены

соответственно со входом блока 1 ВЧ-приемопередатчика, со входом блока 2 сопряжения, со входом блока 3 АПК, со входом блока 5 приемопередатчика ВОЛС.

Блок 3 АПК (фиг.2) содержит перепрограммируемое запоминающее устройство (ПЗУ) 6, энергонезависимую память 7, микроконтроллер 8, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) 9, входы которых соединены между собой и со входом блока 5 приемопередатчика. В микроконтроллер встроен аналогово-цифровой преобразователь (на чертеже не показан). Микроконтроллер 8 имеет входы измерения уровней сигналов, входы контроля состояния приемопередатчика, выходы управления приемопередатчиком. Блок 3 АПК содержит жидкостно-кристаллический индикатор (ЖКИ) 10, клавиатуру 11, входы которых соединены между собой и со вторым входом энергонезависимой памяти 7 и со вторым входом микроконтроллера 8. Третий вход микроконтроллера 8 соединен с записывающим таймером 12 с подключенным к его входу источником 13 обеспеченного питания, четвертый вход - с интерфейсом 14, пятый вход - с выходом блока 4 питания, шестой вход - с выходом блока 1 ВЧ-приемопередатчика, выход - со входом блока 2 сопряжения.

Блок 4 сопряжения (фиг.З) содержит последовательно соединенные схему 15 формирования сигнала (компаратор с возможностью инвертирования сигнала), состоящую из последовательно соединенных усилителя 16 и инвертора 17, схему 18 гальванической развязки цепей управления (ГРЦУ), состоящую из оптоэлектронной пары 19, схему 20 логической обработки сигнала (ЛОС) с встроенным режимным коммутатором 21, который предназначен для выбора типа ВЧ-защиты. Выход схемы 20 ЛОС соединен через оптоэлектронную пару 22 со схемой 23 формирования выходного сигнала приемника (ФВСП).

Блок 5 приемопередатчика волоконно-оптической линии связи (ВОЛС) (фиг.4) предназначен для работы универсального поста высокочастотных защит «ПВЗУ по волоконно-оптической линии связи, он передает и принимает информационные кадры с частотой 8 кГц. Каждый кадр информации включает в себя; синхроимпульс, обеспечивающий непрерьшный контроль оптического канала связи и синхронизацию работы преобразователя последовательного кода в параллельный; информацию о состоянии сигнала «Пуск от блока 4 сопряжения; дополнительную информацию, получаемую от блока 3 АПК, содержащую код аналогово-цифрового преобразователя, связанный с микрофонным сигналом переговорного устройства, код устройства передачи данных и команд противоаварийной автоматики. Блок 5 приемопередатчика ВОЛС содержит первый преобразователь 24, который предназначен для преобразования параллельного кода в последовательный. Первый вход первого преобразователя 24

т/ (

соединен с выходом «Пуск блока 2 сопряжения, а выход - со входом передатчика 25 оптического сигнала, выход которого соединен с волоконно-оптической линией связи для передачи. Блок 5 приемопередатчика ВОЛС содержит приемник 26 оптического сигнала, вход которого соединен с волоконно-оптической линией связи для приема, а выход - со входом второго преобразователя 27, который предназначен для преобразования последовательного кода в параллельный. Первый выход второго преобразователя 27 соединен со вторым входом первого преобразователя 24, а второй выход - со входом «Прием блока 2 сопряжения. Блок 5 приемопередатчика ВОЛС содержит тактовый генератор 28, первый выход которого соединен с третьим входом первого преобразователя 24, а второй выход - со вторым входом второго преобразователя 27.

Универсальный пост высокочастотных защит «ПБЗУ (фиг.1, фиг.2, фиг.З, фиг.4) работает следующим образом.

Сигнал несущей частоты с выхода генератора несущей частоты поступает на вход усилителя мощности, в котором усиливается широкополосным усилителем до уровня выходной мощности. С выхода усилителя мощности усиленный сигнал поступает на вход линейного фильтра. При приеме высокочастотный сигнал с линии электропередачи поступает на вход линейного фильтра. Далее сигнал с первого выхода линейного фильтра поступает на вход приемника сигналов, в котором осуществляется двойное преобразование частоты. При включении питания блок 3 АПК вырабатывает кодовую комбинацию вызова, в соответствии с этой кодовой комбинацией манипулируется сигнал передатчика. На всех концах линии связи, в том числе и на передающем, код вызова принимается приемниками, в результате чего происходит запуск программных блоков и формирование откликов. Сигналы откликов анализирует устройство АПК - инициатор контроля. При приеме ответов всех приемопередатчиков канал связи считается исправным. Отсутствие ответа от какого-либо приемопередатчика воспринимается как неисправность канала связи. Вьшод защиты из действия осуществляется автоматически, если по результатам контроля канал признан неисправным, при этом передатчик передает в линию кодовый сигнал, при приеме которого происходит вывод из действия защиты на всех концах линии. При работе передатчика от сигналов защиты в блоке 2 сопряжения вырабатывается сигнал «ЗАПРЕТ ПРОВЕРЬШ, который запрещает управление передатчиком от устройства АПК. По окончании действия сигнала «ЗАПРЕТ ПРОВЕРКИ система АПК возвращается в обьршый режим работы. В режиме контроля канала блок 3 АПК периодически инициирует проверку или отвечает на запрос проверки канала, формируя соответствующий код команды по цепи пуска усилителя мощности; отображает на табло ЖКИ 10 результаты проверки канала; формирует сигналы «ВБ1ВОД

I.{W(

ЗАЩИТЫ, «ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ, «ЗУММЕР ; ведет запись в энергонезависимую память 7 длительностей сигналов в цепи приемника и передатчика при пусках релейной защиты, а также времени и признака неисправности канала, обнаруженной в процессе автоматического контроля.

Блок 3 АПК (фиг.2) в цикле проверки канала включается от таймера периодичности или от кнопки управления. По цепи «КОНТРОЛЬ ОСНОВНОЙ прослушивается канал на наличие помехи, посылается код вызова в канал, по которому происходит синхронизация цикла проверки канала для всех аппаратов линии. Если сигналы всех аппаратов на линии были приняты, формируется код запроса «одновременного пуска всех аппаратов канала для проверки дифференциально-фазной защиты. При исправном канале посылается код команды «ВВОД ЗАЩИТЫ. При этом на табло высвечивается: в верхней строке - время до очередной проверки и астрономическое, в нижней - сообщения о том, что защита введена, установлена определенная периодичность проверки канала и проверено наличие манипуляции. При обнаружении помехи в канале, отсутствии сигнала на выходе приемника в моменты пуска передатчиков от блока 3 АПК инициируется повторная проверка канала и, при подтверждении, фиксируется сигнал неисправности канала. При фиксации сигнала неисправности прекращается автоматическая проверка, посылается сообщение о неисправности на удаленные пункты канала, срабатьтают реле, звучит сигнал, загорается светодиод «НЕИСПРАВНОСТЬ. На удаленных пунктах канала в случае приема рапорта также срабатьюает реле, звучит сигнал, загорается светодиод «НЕИСПРАВНОСТЬ. Если неисправность в канале устранена, пуск автоматической проверки канала возможен с любого из пунктов канала.

При отсутствии сигнала «Пуск от блока 2 сопряжения и дополнительной информации от блока 3 АПК блок 5 приемопередатчика ВОЛС формирует кадры, содержащие тактовый синхроимпульс и импульсные последовательности, соответствующие отсутствию сигнала «Пуск и дополнительной информации. При подаче команды «Пуск от блока 2 сопряжения блок 5 приемопередатчика ВОЛС начинает формировать кадры информации, содержащие тактовый синхроимпульс и импульснз ю последовательность, которая в поле передачи команды «Пуск изменит свою конфигурацию. В результате на приемном конце после преобразования последовательного кода в параллельный, на выходе «Прием сигнал изменит свое значение и блок 2 сопряжения сформирует для защиты сигнал о том, что передатчик на удаленном конце линии в данный момент получил от защиты команду «Пуск. Аналогично происходит передача дополнительной информации от блока 3 АПК.

Claims (3)

1. Универсальный пост высокочастотных защит "ПВЗУ", содержащий блок питания, блок приемопередатчика, первый вход которого соединен с выходом "Пуск" блока сопряжения, первый выход - со входом "Прием" блока сопряжения, первый вход и первый выход которого соединены с высокочастотной защитой, блок автоматической проверки канала, который соединен прямой и обратной связью с блоком сопряжения и с блоком приемопередатчика, выходы блока питания связаны соответственно с блоком приемопередатчика, с блоком сопряжения и с блоком автоматической проверки канала, отличающийся тем, что блок автоматической проверки канала, содержащий перепрограммируемое запоминающее устройство, энергонезависимую память, микроконтроллер, оперативное запоминающее устройство, входы которых соединены между собой, а также индикатор и клавиатуру, входы которых соединены между собой, со вторым входом энергонезависимой памяти и со вторым входом микроконтроллера, блок сопряжения содержит как минимум одну цепь, соединенную со входом схемы логической обработки сигнала и состоящую из последовательно соединенных схемы формирования сигнала и схемы гальванической развязки цепей управления, схема логической обработки сигнала соединена с режимным коммутатором, при этом выход логической схемы обработки сигнала соединен через схему гальванической развязки со схемой формирования выходного сигнала приемника.

2. Универсальный пост высокочастотных защит "ПВЗУ" по п.1, отличающийся тем, что в качестве блока приемопередатчика использован блок приемопередатчика волоконно-оптической линии связи, содержащий передатчик оптического сигнала, приемник оптического сигнала, первый преобразователь, второй преобразователь, тактовый генератор, при этом первый вход первого преобразователя соединен с выходом "Пуск" блока сопряжения, а выход - со входом передатчика оптического сигнала, выход которого соединен с волоконно-оптической линией связи для передачи, вход приемника оптического сигнал соединен с волоконно-оптической линией связи для приема, а выход - с первым входом второго преобразователя, первый выход которого соединен со вторым входом первого преобразователя, а второй выход - со входом "Прием" блока сопряжения, первый выход тактового генератора соединен с третьим входом первого преобразователя, а второй выход - со вторым входом второго преобразователя.

3. Универсальный пост высокочастотных защит "ПВЗУ" по п.1, отличающийся тем, что к третьему входу микроконтроллера подключен записывающий таймер, к четвертому входу микроконтроллера подключен интерфейс.