SU1584023A1 - Device for protection of automatic device of distribution substation - Google Patents
Device for protection of automatic device of distribution substation Download PDFInfo
- Publication number
- SU1584023A1 SU1584023A1 SU884617675A SU4617675A SU1584023A1 SU 1584023 A1 SU1584023 A1 SU 1584023A1 SU 884617675 A SU884617675 A SU 884617675A SU 4617675 A SU4617675 A SU 4617675A SU 1584023 A1 SU1584023 A1 SU 1584023A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- unit
- inputs
- output
- outputs
- Prior art date
Links
Landscapes
- Protection Of Static Devices (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к области релейной защиты и автоматики сосредоточенных элементов энергосистем и может быть использовано в комплексе систем по защите и управлению подстанци ми. Целью изобретени вл етс повышение надежности работы за счет самоконтрол устройства, а также расширение функциональных возможностей путем обеспечени регистрации и передачи контролируемых устройством параметров защищаемого объекта на верхний уровень управлени и получени от него управл ющих воздействий. Цель достигаетс тем, что информаци о состо нии энергообъекта, т.е. его токи, напр жени и положение выключателей ввод тс в устройство, формируютс в массивы и записываютс в оперативное запоминающее устройство. Затем устройство в соответствии с алгоритмом выпол ет требуемый набор функций релейной защиты (вплоть до отключени выключателей), контролирует наличие замыкани на землю и величину напр жени , обеспечива при этом повышенную точность заданных уставок, при необходимости запускает автоматический ввод резерва, передает контролируемые параметры защищаемого объекта на верхний уровень управлени , а также осуществл ет диагностирование элементов устройства и канала св зи с индикацией исправности и автоматический перезапуск устройства при возможных сбо х программы функционировани . 6 з.п. ф-лы, 7 ил.The invention relates to the field of relay protection and automation of concentrated elements of power systems and can be used in a complex of substation protection and control systems. The aim of the invention is to improve the reliability of operation due to the self-control of the device, as well as to expand the functionality by ensuring the registration and transmission of the device-controlled parameters of the protected object to the upper level of control and receiving control actions from it. The goal is achieved by the fact that information about the state of the power facility, i.e. its currents, voltages, and the position of the switches are inserted into the device, formed into arrays, and recorded into random access memory. Then, in accordance with the algorithm, the device performs the required set of relay protection functions (up to switching off the switches), controls the presence of a ground fault and voltage, while ensuring an increased accuracy of the specified settings, if necessary, starts the automatic transfer of the reserve, transmits the controlled parameters of the protected object on the upper level of control, and also performs the diagnosis of the elements of the device and the communication channel with the indication of health and automatic restart of the device and possible SBO's operation of the program. 6 hp f-ly, 7 ill.
Description
Изобретение относитс к энергетике , а именно к релейной защите и автоматике шин подстанций напр жением 6-10 кВ и их отход щих линий.The invention relates to power engineering, in particular to relay protection and automation of substation busbars with a voltage of 6-10 kV and their outgoing lines.
Цель изобретени - повышение надежности работы за счет самоконтрол устройства, а также расширение области применени путем обеспечени регистрации и передачи контролируемых устройством параметров защищаемого объекта на верхний уровень управлени и получени от него управл ющих воздействий.The purpose of the invention is to increase the reliability of operation due to the self-control of the device, as well as expanding the field of application by ensuring the registration and transmission of the device-controlled parameters of the protected object to the upper level of control and receiving control actions from it.
На фиг. 1 приведена однолинейна структурна схема распределительнойFIG. 1 shows a single-line distributional pattern
подстанции 6-10 кВ, оборудованной устройством защиты и автоматики; на фиг. 2 - функциональна схема устройства защиты и автоматики; на фиг. 3- функциональна схема блока ввода- вывода; на фиг. 4 - схема блока ввода дискретных сигналов; на фиг. 5 - схема блока выдачи управл ющих воздействий; на фиг. 6 - функциональна схема алгоритма функционировани устройства защиты; на фиг. 7 - блок-схема алгоритма функционировани системы токовой защиты.substations of 6-10 kV, equipped with a protection and automation device; in fig. 2 is a functional diagram of a protection and automation device; in fig. 3- functional block I / O; in fig. 4 - block diagram of the input discrete signals; in fig. 5 is a diagram of the control output unit; in fig. 6 is a functional diagram of the operation of the protection device; in fig. 7 is a flowchart of a current protection system function.
Устройство защиты и автоматики распределительной подстанции 1 содержит трансформаторы 2 тока (ТТ), подключенные соответственно каждой из отход щих линий с выключател ми 3 в цепь секционного выключател 4, а также в цепь двух выключателей вводов подстанции, трансформаторы 6 напр жени (ТН) в каждой из трех фаз обеих секций шин подстанции 7, промежуточные трансформаторы 8, которые подсоединены к последовательно включенным мультиплексору 9, аналого-цифровому преобразователю (АЦП) 10, блоку 1 1 ввода-вывода и микроЗВМ 12, датчик 13 времени, состо щий из набора пересчетных декад, блок 14 ввода дискретных сигналов, блок 15 ввода устав ок, блок 16 выдачи управл ющих воздействий, блок 17 тестового контрол , присоединенные к микроЭВМ 12 каждый посредством своего блока 11 ввода-вывода, программируемый таймер 18, приемопередатчик 19. При этом выходы блока 16 управл ющих воздействий подключены к исполнительным органам 20 управлени выключател ми 3-5, первый, второй и третий выходы, шина данных программируемого таймераThe protection and automation device of the distribution substation 1 contains current transformers 2 (CT) connected respectively to each of the outgoing lines with switches 3 to the circuit of sectional switch 4, as well as to the circuit of two switches of the substation inputs, voltage transformers 6 of the three phases of both sections of the substation bus 7, intermediate transformers 8, which are connected to the series-connected multiplexer 9, analog-to-digital converter (ADC) 10, input-output unit 1 1 and micro PLM 12, time sensor 13, of a set of counting decades, a discrete signal input unit 14, a statute input unit 15, a control output unit 16, a test control unit 17 each connected to the microcomputer 12 each through its own input-output unit 11, a programmable timer 18, a transceiver 19. At the same time, the outputs of the control actions block 16 are connected to the control actuators 20 by switches 3-5, the first, second and third outputs, the data bus of the programmable timer
18,шина данных приемопередатчика18, transceiver data bus
19,а также шина данных блока 17 тестового контрол подключены непосредственно к микроЭВМ 12, вход и выход приемопередатчика 19 присоединены к каналу 21 св зи, причем первый, второй и третий выходы блока 22 тактовых импульсов подключены соответственно к управл ющим входам приемопередатчика 19, датчика 13 времени и программируемого таймера 18, а четвертый - к микроЭВМ 12.19, as well as the data bus of the test control unit 17 are connected directly to the microcomputer 12, the input and output of the transceiver 19 are connected to the communication channel 21, with the first, second and third outputs of the clock unit 22 connected to the control inputs of the transceiver 19, sensor 13 time and programmable timer 18, and the fourth - to the microcomputer 12.
Блок 15 ввода уставок содержит дешифратор 23, входы которого вл ютс его входами, а каждый выход подключен к группе разделительныхThe setpoint input unit 15 contains a decoder 23, whose inputs are its inputs, and each output is connected to a group of
00
SS
00
5five
диодов 24, катоды которых объединены , а аноды присоединены к ключам 25, причем выходы всех ключей 25 объединены в группы и вл ютс выходами блока 15 ввода уставок.diodes 24, the cathodes of which are combined, and the anodes are connected to the keys 25, and the outputs of all the keys 25 are combined into groups and are the outputs of the setting input unit 15.
Приемопередатчик 19 содержит программируемый последовательньй интерфейс 26, шина данных которого вл етс шиной данных приемопередатчика 19, вход (приемника) последовательного интерфейса 26 через первый опт- рокный ключ 27 соединен с выходом первого усилител 28s вход которого вл етс входом приемопередатчика 19, а выход (передатчика) последовательного интерфейса 26 через второй опт- ронный ключ 27 присоединен к входу второго усилител 28, выход которого вл етс выходом приемопередатчика 19.The transceiver 19 contains a programmable serial interface 26, the data bus of which is the data bus of transceiver 19, the input (receivers) of the serial interface 26 via the first optical key 27 is connected to the output of the first amplifier 28s whose input is the input of the transceiver 19, and the output (transmitter a) serial interface 26 through a second optocoupler switch 27 connected to the input of the second amplifier 28, the output of which is the output of the transceiver 19.
Блок 17 тестового контрол содержит задатчик 29 режимов, первые восемь входов-выходов которого вл ютс первыми восемью входами-выходами блока 17 тестового контрол , а дев тый выход подключен к первому входу блокаThe test control unit 17 contains a setting mode master 29, the first eight inputs-outputs of which are the first eight inputs-outputs of the test control unit 17, and the ninth output is connected to the first input of the unit
30индикации, остальные восемь входов которого вл ютс восемью входами блока 17 тестового контрол , а дес тый выход задатчика режимов 29 подключен к входу дополнительного блока30 indications, the remaining eight inputs of which are the eight inputs of the test control unit 17, and the tenth output of the mode setter 29 is connected to the input of the additional unit
31пам ти, шина данных которого вл етс шиной данных блока 17 тестового контрол .31, the data bus of which is the data bus of the test control unit 17.
Блок 11 ввода-вывода содержит параллельный программный интерфейс 32 ввода-вывода, который, в свою очередь , содержит три двунаправленных восьмиразр дных регистра, причем восемь входов первого регистра вл ютс входами блока 11 ввода-вывода, шестнадцать входов-выходов второго и третьего регистров вл ютс входа- 5 ми-выходами блока 11 ввода-вывода, двадцать п тый и двадцать шестой входы параллельного интерфейса 32 присоединены к селектору 33 адреса, входы которого вл ютс входами блока 11 ввода-вывода, а шина данных интерфейса 32 вл етс шиной данных блока 11 ввода-вывода.I / O unit 11 contains a parallel I / O software interface 32, which, in turn, contains three bi-directional eight-bit registers, with the eight inputs of the first register being inputs of the I / O unit 11, sixteen input-outputs of the second and third registers. The inputs are the 5 mi-outputs of the I / O unit 11, the twenty-fifth and twenty-sixth inputs of the parallel interface 32 are connected to the address selector 33, the inputs of which are the inputs of the input-output unit 11, and the data bus of the interface 32 is th input-output data block 11.
Регистры параллельного интерфейсаParallel Interface Registers
32могут 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 подключаетс .32 can independently program the microcomputer 12 to the input or output. The number of interface registers involved is 32 I / O blocks 11, depending on which block is connected to it.
00
5five
00
00
5five
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-вывода к микроЭВМ 12 присоединены блок 14 ввода дискретных сигналов, блок 15 ввода уставок, блок 16 выдачи управл ющих воздействий и блок 17 тестового контрол . Устройство содержит еще два аналогичных блока ввода-вывода. В отлкчие от предыдущих четырех, в каждом из этих блоков 11 врода-вывсда дополнительно 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 Ц ввода-вывода , подключенном к датчику 13 времени, они ь качестве выходов присоединены непосредственно к самому датчику 13 времени.The protection and automation device contains six I / O units 11 thus completed. Four of them do not have a third register. Using the input / output unit 11, the discrete signal input unit 14, setpoint input unit 15, control output unit 16 and test control unit 17 are connected to the microcomputer 12. The device contains two more similar input / output units. In addition to the previous four, eight additional inputs of the third register are additionally involved in each of these 11 blocks of type 11, and in the block 11 of the I / O connected to the A / D converter 10, these eight inputs are connected to the multiplexer 9 , and in the I / O module C connected to the time sensor 13, they are connected to the time sensor 13 directly as output.
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 вл ютс 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 вл ютс выходами блока 14 ввода дискретных сигналов.The discrete signal input unit 14 contains an array of sensor-contacts 34 sensors on the object, one of the outputs of which are combined and connected to optocoupler switches 35, whose inputs are the inputs of the discrete signal input unit 14, and the other outputs are connected to the anodes of the separation diodes 36 grouped and connected to optocouplers 35, the outputs of which are the outputs of the discrete signal input unit 14.
Блок 16 выдачи управл ющих воздействий содержит набор емкостных фильтров 37, входы которых вл ютс его входами, а выходы присоединены к матрице ключей 20, управл ющихThe block 16 of the issuance of control actions contains a set of capacitive filters 37, the inputs of which are its inputs, and the outputs are connected to the matrix of keys 20, controlling
промежуточные трансформаторы 8, где трансформируетс в эквивалентные напр жени .intermediate transformers 8, where they are transformed into equivalent voltages.
Полученные напр жени наступают на входы аналогового мультиплексора 9, который в соответствии с двоичным кодом на своих управл ющих входах подключает один из аналоговых сигналов на вход АЦП 10, осуществл ющего эквивалентное преобразование измер емого аналогового сигнала в 12-разр дный цифровой код. Управление АЦП 13 и аналоговым мультиплексором 9 организуетс в соответствии с алгоритмом системной программы с помощью параллельного интерфейса 32 блока 11 ввода-вывода, через канал которого задаетс требуемый код номераThe voltages obtained step on the inputs of the analog multiplexer 9, which, in accordance with the binary code, on its control inputs connects one of the analog signals to the input of the A / D converter 10, which performs equivalent conversion of the measured analog signal to a 12-digit digital code. The control of the ADC 13 and the analog multiplexer 9 is organized in accordance with the system program algorithm using the parallel interface 32 of the input-output unit 11, through which the required number code is specified
аналогового сигнала, поступающий на управл ющие входы аналогового мультиплексора 9, и выдаетс управл ющий сигнал на запуск АЦП 10. Цифровой 12-разр дный эквивалентный код анало5 гового сигнала, полученный в результате преобразовани в АЦП 10, вводитс в микроЭВМ с помощью того же параллельного интерфейса 32 блока 11 ввода-вывода.the analog signal to the control inputs of the analog multiplexer 9, and a control signal is issued to trigger the ADC 10. The digital 12-bit equivalent code of the analog signal obtained as a result of conversion to ADC 10 is inputted into the microcomputer using the same parallel interface 32 block 11 input-output.
0 Св зь параллельного интерфейса 32 с микроЭВМ 12 осуществл етс через селектор 33 адреса. Селектор 33 адреса каждого блока 11 ввода-вывода настроен на свой определенный адрес,0 The parallel interface 32 is connected to the microcomputer 12 via the address selector 33. The address selector 33 of each I / O unit 11 is set to its specific address,
, благодар чему микроЭВМ 12, выдава в системную шину соответствующий адрес , может выбрать нужный блок 11 ввода-вывода и осуществить обмен информацией с тем блоком, который к, thanks to which the microcomputer 12, issuing the appropriate address to the system bus, can select the required input-output unit 11 and exchange information with the unit that
0 данному блоку ввода-вывода подключен.0 This I / O unit is connected.
Все контролируемые блок-контакты 34 выключателей 3-5 на объекте объединены в группы по восемь датчиков в строке и по восемь в столбце. ОпAll monitored block contacts of 34 switches 3-5 at the facility are combined into groups of eight sensors in a row and eight in a column. Op
выдачей напр жени на соленоид отклю- Д5 РОС состо ний блок-контактов 34,by issuing a voltage to the solenoid off-D5 POC of the states of the auxiliary contacts 34,
чени (включени ) выключателей 3-5, причем фильтр содержит первый конденсатор 38, подключенный к первому регистру 39 и аноду разделительногоswitches (3-5), the filter containing the first capacitor 38 connected to the first register 39 and the separating anode
диода 40, к катоду которого присоеди- 50 интерфейса 32 блока 11 ввода-вывода.the diode 40, to the cathode of which the interface is connected to the 50 interface 32 of the input-output unit 11.
нены второй резистор 41, второй конденсатор 42 и вход операционного усилител 43, выход которого вл етс выходом фильтра 37.the second resistor 41, the second capacitor 42, and the input of the operational amplifier 43, whose output is the output of the filter 37, are missing.
Устройство работает следующим образом .The device works as follows.
Информаци о состо нии энергообъекта - ток от первичных ТТ 2 и напр жение от ТН 6 - поступает наInformation about the state of the power facility - the current from the primary CT 2 and the voltage from the TN 6 - is supplied to
образующих матрицу (т.е. ввод и преобразование контролируемых на подстанции дискретных сигналов), осуществл етс с помощью параллельногоmatrix (i.e., input and transformation of discrete signals monitored at the substation), is carried out using parallel
Дл управлени матрицей в параллельном интерфейсе 32 задействовано два регистра А и В, причем регистр А в процессе программировани интерфейса настраиваетс на вывод информации, а регистр В - на ввод. Выходы регистра А и входы регистра В соединены с матрицей блок-контактов 34 шосредст- вом оптронных ключей 35, что обеспечивает гальваническую разв зку системы с блок-контактами 34 датчиков на объекте.In order to control the matrix, two registers A and B are involved in the parallel interface 32, while register A in the process of programming the interface is configured for information output, and register B for input. The outputs of register A and the inputs of register B are connected to the block of the contacts 34 by means of optocouplers 35, which ensures the galvanic isolation of the system with the block contacts of 34 sensors on the object.
Таким образом, одним из своих выходов датчики ЗА соединены с выходами регистра А, а другим через разделительный диод 36 - с входами регистра В. Разделительный диод 36 необходим дл устранени вли ни друг на друга блок-контактов, объединенных в одну строку матрицы.Thus, one of its outputs is connected to the outputs of register A, and the other via dividing diode 36 to the inputs of register B. Dividing diode 36 is necessary to eliminate the influence of each other on the block contacts united in one row of the matrix.
Опрос состо ни датчиков 34 осуществл етс последовательно по столбцам по инициативе микроЭВМ 12 в соответствии с алгоритмом функционировани системы. Так, например, если нужно в систему ввести состо ние датчиков 34, объединенных в столбец с номером 0, Tq, микроЭВМ 12 выдает в регистр А параллельного интерфейса 32 блока 11 ввода-вывода код с сигналом логической 1 в разр де 0 и сигналами О в остальных семи разр дах . Если отдельные блок-контакты 34 в столбце с номером 0 замкнуты, то сигнал 1 поступает на соответствующий вход регистра В. МикроЭВМ 12, считыва состо ние входов регистра В, однозначно получает информацию о состо нии блок-контактов 34, объединенных в столбец с номером 0.The interrogation of the state of the sensors 34 is performed sequentially in columns on the initiative of the microcomputer 12 in accordance with the system operation algorithm. So, for example, if it is necessary to enter the state of sensors 34 in the column with the number 0, Tq, microcomputer 12, enter in register A of the parallel interface 32 of the input-output unit 11 a code with a logical 1 signal in bit 0 and O signals in the remaining seven bits. If the individual block contacts 34 in column 0 are closed, signal 1 is fed to the corresponding register B input. Microcomputer 12, reading the state of register B inputs, unambiguously receives information about the state of block contacts 34, combined into column number 0 .
При необходимости ввести в систему положение блок-контактов 34 всех контролируемых на подстанции выключателей 3-5 микроЭВМ последовательно должна выдать в каждый разр д регистра А сигнал 1 и каждый раз читать в регистр В состо ние блок-контактов 34.If it is necessary to enter into the system the position of the auxiliary contacts 34 of all switches of the microcomputer controlled at the substation, 3-5 should sequentially output a signal 1 in each register bit A and read each time in register B the status of the auxiliary contacts 34.
Возможный дребезг блок-контактов 34 при переключени х выключателей устран етс программным путем за сче повторного считывани состо ни датчиков . Если в процессе п-кратного считывани микроЭВМ 12 зарегиетриро- (вано изменение состо ни датчика, то цикл считывани повтор етс до момента окончани дребезга.The possible bounce of the auxiliary contacts 34 when switching the switches is eliminated programmatically by rereading the state of the sensors. If in the process of n-fold reading of the microcomputer 12 a change in the sensor state is registered, the read cycle is repeated until the end of the chatter.
Контролируемые системой сигналы (тока, напр жени и положение выключателей защищаемого объекта) формируютс в массивы и записываютс в оперативное запоминающее устройство микроЭВМ 12. Записи обновл ютс по мере передачи массивов на диспетчерский пункт и выдачи их на печать.The signals monitored by the system (current, voltage, and the position of the switches of the protected object) are formed into arrays and recorded in the operative memory of the microcomputer 12. The records are updated as the arrays are transmitted to the control room and printed out.
МикроЭВМ 12 непосредственно осуществл ет выполнение программ релей0Microcomputer 12 directly executes relay programs.
00
5five
00
5five
00
5five
00
5five
ной защиты и автоматики: максимальной токовой защиты (МТЗ) вводов и отход щих присоединений, контроль замыкани- на землю и состо ни изол ции , а также автоматики включени резервного питани (АВР), при этом микроЭВМ 12 управл ет работой всех остальных блоков системы в соответствии с заложенным алгоритмом.protection and automation: maximum current protection (MTZ) of inputs and waste connections, earth fault monitoring and isolation conditions, as well as automatic backup power switching (AVR), while microcomputer 12 controls the operation of all other units of the system in according to the algorithm.
В посто нном запоминающем устройстве микроЗВМ 12 хран тс константы и пересчетные коэффициенты, необходимые дл обработки исходных данных, тексты шаблонов дл вывода на печать информации о состо нии защищаемого объекта, а также все подпрограммы, позвол ющие реализовать алгоритм функционировани устройства.Constant memory and recalculation factors necessary for processing the initial data, templates for printing the information about the state of the protected object, as well as all subroutines that allow the device to operate the algorithm, are stored in the microSVM 12 permanent memory device.
Ввод уставок по току и времени в систему организован с помощью кодовых переключателей 25, расположенных на наборном поле уставок Злока 15. МикроЭВМ 12 через параллельный интерфейс 32 блока 11 ввода-вывода и дешифратор 23 задает номер измен емой уставки, а затем считывает с наборного пол адрес конкретного ее значени , хран ющегос в посто нном запоминающем устройстве иикроЭВМ 12. Разр дность регистра А интерфейса 32 БВВ 11 и число выходов дешифратора 23 определ ютс требуемым количеством измен емых уставок.The input of the current and time settings into the system is organized using code switches 25 located in the Zlok 15 settings box. Microcomputer 12 through the parallel interface 32 of the I / O unit 11 and the decoder 23 sets the number of the setpoint to be changed, and then reads the address from the type field. its specific value stored in the persistent storage device of the microcomputer 12. The register A of the interface 32 of the BVV 11 and the number of outputs of the decoder 23 are determined by the required number of changeable settings.
Датчик 13 времени состоит из набора пересчетных декад делителей напр жени и выполн ет отсчет реального времени, индикацию времени на цифровом табло и ввод времени в систему по запросу микроЭВМ 12 (дата, часы, минуты, секунды, дес тые доли секунды ) . При обнаружении неисправностей микроЭВМ 12 считывает с датчика 13 времени точное врем возникновени повреждени .The time sensor 13 consists of a set of decadal voltage dividers and performs real-time counting, time indication on the digital display and time entry into the system on request of microcomputer 12 (date, hours, minutes, seconds, tenths of a second). When a malfunction is detected, the microcomputer 12 reads from the time sensor 13 the exact time of the occurrence of the damage.
Блок 22 тактовых импульсов, непрерывно выдава импульсы с заданной частотой, обеспечивает синхронную работу подключенных к нему блоков (микроЭВМ 12, датчика 13 времени, прот- граммируемого таймера 18 и приемопередатчика 19).The block of 22 clock pulses, continuously issuing pulses with a given frequency, ensures synchronous operation of the blocks connected to it (microcomputer 12, time sensor 13, programmed timer 18 and transceiver 19).
Отсчет требуемой установки времени срабатывани защиты организован с помощью программируемого тайиера 18, состо щего из трех независимых счетчиков (0, 1 и 2).The countdown of the required setting of the protection response time is organized using a programmable timer 18, consisting of three independent counters (0, 1 and 2).
Первые два внутренних вычитающих счетчика формируют временные интерваThe first two internal subtractive counters form time intervals.
лы выдержек времени МТЗ - выход 0 и АВР - выход 1. Сигналы с этих выходо в качестве векторов прерываний поступают в блок прерываний микроЭВМ 12 (не показан). Режим работы каналов таймера программируетс с помощью простых операций ввода-вывода. Каждый из трех каналов программируетс отдельно путем записи в регистр режима управл ющего слова и запрограммированного количества байтов.In the case of MTZ time delays, output 0 and AVR are output 1. Signals from these outputs as interrupt vectors are fed to the interrupt block of microcomputer 12 (not shown). Timer channel operation is programmed using simple I / O operations. Each of the three channels is programmed separately by writing the control word mode and the programmed number of bytes to the register.
2-й счетчик программируемого таймера 18 используетс дл организации автоматическе го перезапуска устройства при возможных сбо х в алгоритме функционировани . В начале каждого цикла программы во 2-й счефчик тай- мьра 18 записываетс число, в соответствии с которым таймер 18 отсчитывает определенный интервал времени . Если за это врем программа не успела завершить полный рабочий цикл и перегрузить 2-й счетчик, то на выходе 2-го счетчика таймера 18 по вл етс сигнал Сброс, который автоматически перезапускает устройство. Интервал времени выбираетс заведомо несколько больше длительности полного рабочего цикла. Поэтому перезапуск устройства будет только при сбо х и зацикливании в программе.The 2nd counter of the programmable timer 18 is used to organize automatic restart of the device in case of possible failures in the functioning algorithm. At the beginning of each program cycle, Timer 18 records a number in accordance with which Timer 18 counts a specific time interval. If during this time the program did not have time to complete the full working cycle and overload the 2nd counter, then at the output of the 2nd counter of timer 18 a Reset signal appears, which automatically restarts the device. The time interval is obviously chosen somewhat longer than the duration of the full working cycle. Therefore, the device will be restarted only when the program is crashing and looping.
Подключение программируемого таймера 18 и приемопередатчика 19 к системной шине микроЭВМ 12 организовано с помощью селектора адреса (не показан), назначение которого аналогично назначению селектора 33 адреса вход щего в состав блока 11 ввода- вывода.The connection of the programmable timer 18 and the transceiver 19 to the system bus of the microcomputer 12 is organized using an address selector (not shown), the assignment of which is similar to the assignment of the selector 33 to the address of the I / O unit 11.
Передача информации организована с помощью последовательного интерфейса 26 приемопередатчика 19, где осуществл етс преобразование параллельного кода передаваемой информации в последовательный контроль четности (нечетности) в блоках передаваемой информации, обмен с общей шиной устройства. С помощью оптрон- ных ключей 27 и усилителей 28, которые также вход т в состав приемопередатчика 19, производитс гальваническа разв зка электронных схем устройства с каналом 21 св зи (например , телефонным) и усиление сигналов . В случае использовани в качестве канала 21 электрической сети напр жением 6-10 кВ, т.е. при передаче информации по силовой сети, вThe transmission of information is organized using the serial interface 26 of the transceiver 19, where the parallel code of the transmitted information is converted into serial parity (odd evenness) in blocks of transmitted information, exchanged with the common bus of the device. Using optocouplers 27 and amplifiers 28, which are also part of transceiver 19, the device is galvanically isolated from the communication channel 21 (for example, telephone) and amplified signals. In the case of use as a channel 21 of the electrical network with a voltage of 6-10 kV, i.e. when transmitting information through the power network,
10ten
1515
2020
25 25
30thirty
3535
4040
4545
00
5five
приемопередатчике 19 дополнительно устанавливаетс высоковольтный емкостный фильтр присоединени .The transceiver 19 is additionally fitted with a high-voltage capacitive coupling filter.
Аналогично блок-контактам 34 выключателей 3-5 оптронные ключи 20, |управл ющие выдачей напр жени на соленоид отключени (включени ) выключателей 3-5, сгруппированы в столбцы (по восемь штук) и в строки (по восемь штук). Группа из восьми ключей с одним пор дковым номером входа регистра В составл ет одноименный столбец. Управление всем ключами 20 осуществл етс с помсшью параллельного интерфейса 32 блока 11 ввода-вывода. Регистр А выдает сигналы дл управлени ключами 20 и выдачи ими напр жени питани на соответствующие строки матрицы. Регистр В выдает сигналы дл подключени на свои столбцы матрицы общего провода от блока питани матрицы. Таким образом, дл срабатывани из ключей 20 матрицы необходимо одновременно выдать сигналы включени соответствующей строки и соответствующего столбца. ISimilar to the auxiliary contacts 34 of the switches 3-5, the optocouplers 20, | controlling the output of the voltage to the solenoid off (on) the switches 3-5, are grouped into columns (eight pieces each) and lines (eight pieces each). A group of eight keys with one sequence number of the input of register B constitutes a column of the same name. The control of all the keys 20 is carried out with the help of the parallel interface 32 of the input-output unit 11. Register A issues signals for controlling the keys 20 and for issuing the supply voltage to the corresponding rows of the matrix. Register B provides signals for connecting the common wire from the matrix power supply unit to its columns. Thus, to operate from the keys of the matrix 20, it is necessary to simultaneously issue the inclusion signals of the corresponding row and the corresponding column. I
Дл устранени возможности ложного управлени включателем при единичных ложных сигналах и помехах входы- выходы регистров А и В интерфейса 32 блока 11 подключены к управл ющим входам ключей 20 через специальные фильтры 37 (на фиг. 5 фильтр выделен пунктиром). Фильтр 37 построен по принципу емкостного накопител . Дл выдачи управл ющего сигнала на один из ключей 20 матрицы микроЭВМ 12 в соответствующем разр де 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 зар жает емкостный накопитель 41, 42. Посто нна времени разр да выбираетс таким образом, чтобы емкостный накопитель зар дилс до напр жени срабатывани ключа за 15-20 импульсов, поступающих с соответствующего разр да регистра. Операционный усилитель 43, облада большим входным сопротивлением , устран ет вли ние низкоомного управл ющего входа ключа 20 матрицы на формирование и усиление сигнала емкостного накопител .To eliminate the possibility of false control by a switch with single spurious signals and interference, the inputs / outputs of registers A and B of interface 32 of unit 11 are connected to control inputs of keys 20 through special filters 37 (in Fig. 5, the filter is highlighted by a dotted line). The filter 37 is built on the principle of capacitive storage. To issue a control signal to one of the keys 20 of the microcomputer array 12 in the corresponding register register A and. B records successively in time zeros and ones with a given frequency for a certain time interval. This sequence through the differential chain 38 and 39 and the separation diode 40 charges the capacitive storage 41, 42. The constant discharge time is chosen so that the capacitive storage is charged before the key has a voltage of 15-20 pulses from the corresponding discharge. register. The operational amplifier 43, having a large input impedance, eliminates the influence of the low-impedance control input of the matrix key 20 on the formation and amplification of the capacitive storage signal.
Самоконтроль устройства осуществл етс с помощью блока 17 тестового контрол . МикроЭВМ 12 в указанные в программе моменты времени, отсчитываемые датчиком 13 времени, через блок 11 обращаетс к задатчику 29 режимов, который определ ет необходимый в данный момент времени режим тестировани , выбирает в дополнительном блоке 31 пам ти соответствующую подпрограмму контрол состо ни оборудовани и сигнализирует о выбранном режиме тестировани в блок 30 индикации . Результат работы тестовой подпрограммы выдаетс в блок 30 индикации через блок приемопередатчика 19 и канал 21 св зи на верхний уровень управлени . В качестве задатчика 29 режимов может быть использован кодовый избиратель, в качестве блока 30 индикации - набор светодиодов.The self-control of the device is carried out using the test control block 17. The microcomputer 12, at the times indicated in the program, is counted by the time sensor 13, through block 11, calls the mode setter 29, which determines the test mode required at a given time, selects the corresponding equipment condition monitoring subroutine in the additional memory block 31 and signals selected test mode in display unit 30. The result of the test subroutine is output to the display unit 30 via the transceiver unit 19 and the communication channel 21 to the upper control level. A code selector can be used as a mode setting 29; a set of LEDs can be used as an indication unit 30.
При разработке конкретной схемы реализации устройства в качестве параллельного интерфейса 32 блока 11 ввода-вывода используют БИС КР580ВВ55 микроЭВМ 12 - микроконтроллер МК-01, выполненный на основе процессора КР580ВМ80А, в качестве программируемого таймера 18 - БИС КР580ВВ53, приемопередатчика 19 - КР 580ВВБ1.When developing a specific device implementation scheme, the I / O unit 11 uses a BIS KR580VV55 microcomputer 12 as a parallel interface 32 — the MK-01 microcontroller, based on the KR580BM80A processor; as a programmable timer 18, BIS KR580BB53, a transceiver 19 and KR 580BB1.
Однако предлагаемое устройство защиты и автоматики может быть выполнено и на другой элементной базе.However, the proposed device protection and automation can be performed on another elemental base.
Пуск и инициализаци устройства осуществл етс автоматически в мо- мент включени питани либо вручную при нажатии кнопки Инициализаци системы, либо -автоматически при срабатывании системного таймера перезапуска устройства.The device is started and initialized automatically at the moment of turning on the power, either manually when pressing the System Initialization button, or automatically when the system restart timer of the device is triggered.
После инициализации перед очередным циклом основной программы функционировани устройства в указанные моменты времени выполн етс подпрограмма тестового контрол всего оборудовани , хран ща с в дополнитель- ном блоке 31 пам ти, и если подпрограмма тестового контрол обнаружила неисправность, то об этом сигнализирует блок 30 индикации исправности системы, выдаетс соответствующее сообщение в канал св зи, и при невозможности продолжени выполнени программы система переходит в состо ние ожидани . Если тест прошел успешно , это также фиксирует блок 30 индикации исправности системы и продолжаетс выполнение программы.After initialization, before the next cycle of the main program of the device operation, the test control routine of the entire equipment is stored at the indicated times, stored in the additional memory block 31, and if the test control routine detects a malfunction, the system health indication 30 signals this , a corresponding message is sent to the communication channel, and if it is impossible to continue the execution of the program, the system goes into a standby state. If the test is successful, it also fixes the system health indication block 30 and the program continues.
00
5five
00
5five
00
5five
00
5five
Следующим этапом вл етс загрузка таймера 18 перезапуска и ввод текущей информации о состо нии энергообъекта: значени токов, протекающих через выключатели вводов 5 и отход щих присоединений 3 секций шин; значени трех фаз напр жений на секци х 7; ток секционного выключател 4: информативные параметры, характеризующие состо ние изол ции кабельные линий вводов и отход щих присоединений секций шин; текущее врем ; положение выключателей. Затем производитс -выполнение программы системной токовой защиты (СТЗ) и контроль замыкани на землю, а также контроль напр жений на секци х шин и при выполнении соответствующих условий , а именно, отсутствии к.з. и понижении напр жени , осуществл етс запуск АВР. При наличии замыкани на землю устройство действует на сигнал. Если результат выполнени программы указывает на наличие повреждени в защищаемой зоне, то микро- ЭВМ 12 формирует сигнал на отключение выключател защищаемого элемента .The next step is to load the restart timer 18 and enter the current information about the state of the power facility: the values of the currents flowing through the switches of the inputs 5 and the outgoing connections of 3 bus sections; the values of the three phases of the voltages in sections 7; section switch current 4: informative parameters characterizing the state of isolation cable lines of bushings and outgoing connections of bus sections; current time; switch position. Then, a program of system current protection (FCZ) and ground fault monitoring, as well as control of voltages on busbar sections and when the relevant conditions are met, namely, the absence of short circuit voltage, is performed. and lowering the voltage, the AVR is started. If there is a ground fault, the device acts on the signal. If the result of the execution of the program indicates the presence of damage in the protected area, the microcomputer 12 generates a signal to turn off the switch of the protected element.
Следующим этапом работы устройства вл етс переход на подпрограмму контрол состо ни изол ции кабельных линий присоединений. При ухудшении изол ции на любом из присоединений формируетс команда на выдачу соответствующей информации о состо нии изол ции данной кабельной линии на диспетчерский пункт. Конечным этапом выполнени системной программы вл етс подпрограмма диспетчеризации и передачи необходимой информа- .ции на диспетчерский пункт.The next stage of operation of the device is the transition to a subroutine monitoring the state of isolation of cable lines of connections. If the isolation deteriorates at any of the connections, a command is formed to issue the relevant information about the isolation status of this cable line to the control room. The final stage of the execution of the system program is the dispatching routine and the transfer of the necessary information to the control room.
Как видно из алгоритма, в системе используетс многоуровнева векторна система прерываний (ВП):As can be seen from the algorithm, the system uses a multilevel vector interrupt system (VP):
по ВПО от таймера 18 поступает сигнал об истечении установленной дл МТЗ выдержки времени;on VPO from timer 18, a signal is received that the time delay set for the overcurrent device is expired;
по ВП1 от таймера 18 поступает сигнал об истечении установленной дл АВР выдержки времени;on VP1 from timer 18, a signal is received that the time delay set for the ATS is expired;
по ВП2 в микроЭВМ 12 от датчика 13 времени через каждые 2, 4, 8 или 16 мин (по выбору) выдаютс сигналы дл передачи диспетчеру о наличии замыкани на землю на подстанции и о восстановлении нормального режима работы подстанции оперативным персоналом после ликвидации причин ава- РИИ;on VP2 in microcomputer 12 from time sensor 13 every 2, 4, 8 or 16 minutes (optional) signals are sent to the dispatcher that there is a ground fault at the substation and that the operating personnel restores the normal operation of the substation after the causes of the accident have been eliminated ;
( по ВПЗ в микроЭВМ 12 выдаетс сигнал о наличии запроса со стороны диспетчерского пункта на выдачу информационного сообщени о состо нии объекта;(according to the SCR, the microcomputer 12 is given a signal about the presence of a request from the control room to issue an information message about the state of the object;
по ВП4 в микроЭВМ 12 выдаетс сигнал о готовности приемопередатчика |К приему и выдаче очередного байта (информации на диспетчерский концентратор;on VP4 in microcomputer 12, a signal is received that the transceiver is ready | To receive and issue the next byte (information to the dispatch hub;
по ВПЗ от таймера 18 поступает сигнал об истечении установленной дл обобщенной токовой защиты (ОТЗ) первой секции шин выдержки времени;the CWP from timer 18 signals the expiration of the time delay set for the generalized current protection (RTD) of the first section of busbars;
по ВП6 от таймера 18 поступает сигнал об истечении установленной дл ОТЗ второй секции шин выдержки времени.On VP6 from timer 18, a signal is received that the time delay set for the OTZ of the second bus section has expired.
Алгоритм функционировани системной токовой защиты (СТЗ) с зависимой от тока выдержкой времени структурно состоит из двух аналогичных частей (по количеству секций шин).The algorithm of functioning of the system current protection (FCZ) with current-dependent time lag is structurally composed of two similar parts (by the number of bus sections).
Одна часть алгоритма СТЗ (фиг. 7) состоит из нескольких фрагментов: МТЗ вводов, контроль отклонени токов (КОТ) и обобщенна токова защита (ОТЗ) отход щих присоединений.One part of the FCZ algorithm (Fig. 7) consists of several fragments: MTZ inputs, control of current deviation (CAT), and generalized current protection (RTD) of the outgoing connections.
Первым этапом подпрограммы СТЗ вл етс выполнение функций МТЗ вводов первой секции шин и секционного выключател , а именно анализ текущего значени токов ввода и, в случа превышени или тока уставки, отключение выключател ввода.The first step of the FCZ routine is to perform the overcurrent function of the inputs of the first busbar section and the sectional switch, namely, the analysis of the current value of input currents and, in case of overcurrent or setpoint, shutdown of the input switch.
Далее выполн етс фрагмент КО Г-1, который включает в себ анализ абсолютных значений токов в данный момен времени j IJBB I ив предыдущий момен времени 1т1.а1 а также сравнени вычисленного отклонени тока (по модулю ) juljl Ujee - Ij-m I c уставкой 1МуСт При выполнении условийNext, the KO G-1 fragment is executed, which includes an analysis of the absolute values of the currents at a given time moment j IJBB I and at the previous time point 1t1.a1 as well as a comparison of the calculated current deviation (modulo) juljl Ujee - Ij-m I with the setting 1Mus Under the conditions
Ujeel lij.iMl Ibljl iJjcTUjeel lij.iMl Ibljl iJjcT
происходит переход на фрагмент ОТЗ-1, (т.е. запуск ОТЗ-1), который включает в себ цикл просмотра токов отход щихa transition to the HTA-1 fragment occurs (i.e., the launch of the HTA-1), which includes a cycle of viewing the outgoing currents
присоединений Iconnections I
ЯрYar
и сравнение каждого из них со своей уставкой . В случае lycs.i программа фиксирует те присоединени i, в кото0and comparing each one with its own setting. In the case of lycs.i, the program fixes those attachments i in which
5five
00
5five
00
5five
00
5five
OO
5five
рых обнаружено к.з. и, в зависимости от величины тока к.з., из таблиц выбирает соответствующую выдержку времени на срабатывание защиты, по истечении которой отключает выключатель поврежденного присоединени .ryh discovered k.z. and, depending on the magnitude of the short-circuit current, selects from the tables an appropriate time delay for the protection to operate, after which it switches off the switch of the damaged connection.
Затем выполн етс втора часть алгоритма СТЗ (на фиг. 7 не показана ), аналогична первой, а именно МТЗ-П, КОТ-П, ОТЗ-П.Then, the second part of the FCZ algorithm (not shown in Fig. 7) is executed, similar to the first, namely, MTZ-P, CAT-P, HTA-P.
Предлагаемое устройство может быть использовано при выполнении репейной ащиты и автоматики питающих подстанций предпри ти напр жением 6-10 кВ.The proposed device can be used when performing burdock protection and automation of power supply substations with a voltage of 6-10 kV.
Эффективность изобретени определ етс повышением надежности работы за счет самоконтрол устройства, что позвол ет увеличить врем бесперебойного электроснабжени и сократить затраты времени эксплуатационного персонала на профилактику, периодические осмотры и ремонты элементов защиты. Регистраци и передача контролируемых устройством параметров на верхний уровень управлени , фиксаци развити аварийной ситуации во времени повышают оперативность управлени системой защиты и защищаемым объектом, т.е. ускор ют анализ происход щего и прин тие более обоснованных управленческих решений, а также обеспечивают быстрое диагностирование элементов защищаемого объекта и защиту с целью сокращени сроков поиска неисправности и ремонта.The effectiveness of the invention is determined by the increased reliability of operation due to the self-control of the device, which allows to increase the uninterrupted power supply time and reduce the time spent by the operating personnel on prevention, periodic inspections and repairs of protection elements. Registering and transferring the parameters monitored by the device to the upper level of control, fixing the development of an emergency situation in time, increases the efficiency of managing the protection system and the protected object, i.e. they accelerate the analysis of what is happening and the adoption of more sound management decisions, as well as provide a quick diagnosis of the elements of the protected object and protection in order to shorten the time for troubleshooting and repair.
Адаптаци устройства к любым изменени м режимов и конфигурации защищаемого объекта производитс на программном уровне.Adaptation of the device to any changes in the modes and configuration of the protected object is performed at the software level.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884617675A SU1584023A1 (en) | 1988-12-08 | 1988-12-08 | Device for protection of automatic device of distribution substation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884617675A SU1584023A1 (en) | 1988-12-08 | 1988-12-08 | Device for protection of automatic device of distribution substation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1584023A1 true SU1584023A1 (en) | 1990-08-07 |
Family
ID=21414020
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU884617675A SU1584023A1 (en) | 1988-12-08 | 1988-12-08 | Device for protection of automatic device of distribution substation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1584023A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2521013C2 (en) * | 2009-01-26 | 2014-06-27 | Ансальдо Стс С.П.А. | Low-voltage power supply line for railway line or underground line supplied by direct current |
-
1988
- 1988-12-08 SU SU884617675A patent/SU1584023A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Шабад М.М. Расчеты релейной защиты и автоматики распределительных сетей. - Л.: Энергоатомиздат, 1985, с. 125. Авторское свидетельство СССР № 1252860, кл. Н 02 Н 3/40, 1983. л .(54) УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ И АВТОМАТИКИ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЙ ПОДСТАНЦИИ * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2521013C2 (en) * | 2009-01-26 | 2014-06-27 | Ансальдо Стс С.П.А. | Low-voltage power supply line for railway line or underground line supplied by direct current |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4894796A (en) | Automatic transfer switch with programmable display | |
GB1579042A (en) | Load controlling means | |
GB1401192A (en) | Automatic testing systems | |
GB2077076A (en) | A circuit for detecting short circuits and for shutting down individual line sections of a bus-line | |
CN104810924A (en) | Intelligent substation line redundancy protection networking manner implementation method | |
Weers et al. | Testing a new direct load control power line communication system | |
SU1584023A1 (en) | Device for protection of automatic device of distribution substation | |
US5132867A (en) | Method and apparatus for transfer bus protection of plural feeder lines | |
WO1989012345A1 (en) | Controller and a network controller system | |
RU2222083C2 (en) | Microprocessor unit for relay protective gear, automatic and remote-control devices | |
US4479262A (en) | Static audio-frequency control receiver | |
CN214428341U (en) | Signal fast switching circuit for realizing response time measurement of protection system | |
CN112531911B (en) | Equipment network measurement and control management system | |
US3855590A (en) | Cyclic or monitoring system for displaying the output of two substantially similar trains of logic | |
GB2136166A (en) | A mains-operated electronic clock | |
RU71043U1 (en) | MULTI-CHANNEL ARC PROTECTION DEVICE FOR COMPLETE DISTRIBUTION DEVICES | |
US3835466A (en) | Control of operator position display | |
SU1690075A1 (en) | Device for back-up of protections of connection of assembly lines of substations | |
CN220290885U (en) | Battery management module and battery management device | |
UA53690C2 (en) | Individual control system for starting units of an industrial plant with high degree of protection | |
SU1099331A1 (en) | Monitoring-distributing multibit relay device | |
GB1133143A (en) | Improvements in or relating to supervisory arrangements for information transfer | |
RU1781682C (en) | Redundant measuring system | |
SU354603A1 (en) | DEVICE FOR MEASUREMENT OF STATISTICAL PARAMETERS OF TELEPHONE MESSAGE | |
SU919135A1 (en) | Relay switching device |