Устройство для автоматизированной проверки релейной защиты и автоматики Советский патент 1992 года по МПК H01H69/01 

Ы

ч

(Л

ел ю

(57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам проверки релейной защиты и автоматики тяговых подстанций электрифицированных железных дорог. Целью изобретения является повышение быстродействия измерений в процессе контроля. Изобретение предназначено для автоматического контроля щитов релейной защиты и автоматики 14, на которые от микроЭВМ 1, связанную с таймером 6 через интерфейс 2, каналы тока 7 и напряжения 8, коммутатор 12, устройство 13 сопряжения подаются воздействующие

сигналы. Отсчет сдвига фазы напряжения относительно тока начинается при срабатывании логической схемы синхронизации фазы 10 от сигналов микроЭВМ и нуль-органа 9, а величина фазового угла определяется регистром 11 фазы, сдвигаемым под воздействием импульсов делителя 4 частоты. Измерение величины, частоты и фазы на выходах каналов осуществляется посредством измерительных усилителей, экстрема- торов, устройства выборки и хранения, аналоговых ключей, логических схем и аналого-цифрового преобразователя. 1 ил.

Данное техническое решение относится к электротехнике, з частности к устройствам проверки релейной защиты и автоматики (РЗА) тяговых подстанций электрифицированных железных дорог.

Известно устройство (аналог), предназначенное для автоматизированной проверки релейной защиты в заводских условиях, оно представляет собой автоматизированный комплекс, включающий в себя управляющую микроЭВМ и узлы формирования воздействующих сигналов. Недостатком устройства является отсутствие в нем измери- тельных узлов, Оценка величин воздействующих на реле сигналов производится косвенно по значению кодов, пода- ваемыхнацифроаналоговые

преобразователи, выходные сигналы которых поступают на усилители. Такой способ предполагает строго определенные релейные нагрузки и неприемлем для контроля РЗА в эксплуатации вследствие большого разброса параметров токовых измерительных цепей.

Известно устройство для автоматизированной проверки релейной защиты и автоматики, которое содержит микроЭВМ, интерфейс внешних устройств, регистр частоты, управляемый делитель частоты, гене- ратортактовыхимпульсов,

программируемый таймер, каналы формирования тока и напряжения, нуль-орган, логический узел синхронизации сдвига фазы, коммутатор, устройство сопряжения, щит РЗА и аналого-цифровой преобразователь. Недостатком устройства является сложность выполнения с высоким быстродействием измерений уровней фаз и частот формируемых сигналов тока и напряжения, поскольку в данном устройстве предполагалось применение набора приборов и средств автоматизации, создаваемых на базе серийных управляющих вычислительных комплексов и программно управляемых устройств связи с объектом, выполненных в стандартах КАМАК и АСЭТ. Применение указанных стандартов потребовало бы также разработки специальных решений по аппаратурному и программному сопряжению

их с рассматриваемым устройством.

Целью изобретения является повышение быстродействия измерений в процессе контроля.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство проверки релейной защиты и автоматики содержит микроЭВМ 1, интерфейс 2 внешних устройств, регистр частоты 3, управляемый делитель 4 частоты, генератор 5 тактовых импульсов, программируемый таймер 6, каналы 7 формирования тока и напряжения 8, нуль-орган 9, схему 10 синхронизации сдвига фазы, регистр 11 сдвига фазы, коммутатор 12, устройство 13 сопряжения и аналого-цифровой преобразователь 14, измерительные усилители с регулируемыми пределами измерений 15, экстрематоры 16, элемент И-ИЛИ 17, устройства выборки и хранения 18, аналоговые

ключи 19, элемент ИЛИ 20. проверяемую релейную защиту и автоматику 21. Последовательность работы узлов устройства определяется программой, заложенной в память микроЭВМ 1, при контроле аппаратуры РЗА

входы экстрематора 16 и УВХ 18. С выхода экстрематора импульсный сигнал, вход которого совпадает с максимумом измеряемого синусоидального сигнала, поступает на элемент И-ИЛИ 17.

В случае совпадения его с адресом канала по входу схемы И на выходе элемента 17 формируется сигнал, который открывает один из каналов УВХ 18 и вызывает требования прерывания по входу интерфейса 2. В УВХ 18 происходит запоминание амплитудного значения измеряемого сигнала, В процессе выполнения программы, вызванной прерыванием, микроЭВМ 1 формирует сигнал открытия одного из ключей 19 и этим же сигналом через элемент ИЛИ 20 осуществляет пуск АЦП 14, с выхода которого результат измерений через интерфейс 2 вводится в память микроЭВМ.

При изменении частоты сигнала как и в случае измерения уровня происходит установка пределов измерительного усилителя

15данного канала, формирование импульсов на выходе экстрематора 16 в момент первого максимума измеряемого сигнала, затем появление сигнала требования прерывания на выходе элемента 17.

В процессе выполнения программы, вызванной прерыванием микроЭВМ 1, запускается программируемый таймер 6, а при поступлении следующего требования прерывания от элемента 17, совпадающего с вторым максимумом измеряемого сигнала, снимается показание программируемого таймера и выполняется расчет периода Т и частоты сигнала.

При измерении угла сдвига фазы между двумя сигналами через интерфейс 2 выполняется установка пределов измерительных усилителей 15 двух каналов. Экстрематоры

16осуществляют формирование выходных импульсов в моменты максимумов измеряемых синусоидальных сигналов, поступающих на входы элемента И-ИЛИ 17. При поступлении сигналов адресов данных ка- налов на вторые входы И элемента 17 на его выходе последовательно формируются два сигнала требования прерываний в моменты появления экстремумов измеряемых сигналов. При обработке первого прерывания микроЭВМ запускает программируемый таймер 6, а при обработке второго - считывает показание таймера, рассчитывает временной интервал между экстремумами ДТ

AT 2 я .. ,.

и сдвиг фазы Y

, где Т - период основного сигнала.

Устройство позволяет упростить схему и процедуру измерений по сравнению с вариантом применения типовых программноуправляемых приборов. Точность измерений указанных параметров зависит в основном от быстродействия микроЭВМ по выполнению операций ввода-вывода и обработки прерываний и является достаточно высокой при изменении амплитудных значений сигналов тока или напряжения, частоты сигналов и сдвига фаз между ними для промышленной частоты 50 Гц.

Формула изобретения Устройство для автоматизированной проверки релейной защиты и автоматики, содержащее микроЭВМ, подключенную к первому входу и выходу программируемого таймера и интерфейса внешних устройств, генератор тактовых импульсов, подключенный к первому входу управляемого делителя частоты, второй вход которого подключен к второму выходу интерфейса, а третий - к выходу регистра частоты, вход которого подключен к третьему выходу интерфейса, выход управляемого делителя частоты соединен с первым входом регистра сдвига фазы и первыми входами каналов формирования сигналовтока и напряжения, выходы которых соединены с входами коммутатора, подключенного третьим входом к четвертому, а первым выходом к второму входу интерфейса, четвертым входом и вторым выходом соединен с блоком сопряжения, входы и выходы которого предназначены для подключения к блоку проверяемой релейной защиты, второй выход канала формирования тока через последовательно соединенные нуль-орган, блок синхронизации и сдвига фазы и регистр сдвига фазы, третий вход которого подключен к пятому выходу интерфейса, соединен с вторым входом канала формирования напряжения, третий вход которого подключен к шестому выходу интерфейса, второй вход блока синхронизации и сдвига фазы подключен к седьмому выходу интерфейса, о т- личающееся тем, что, с целью повышения быстродействия измерений в процессе контроля, дополнительно введены измерительные усилители с регулируемыми пределами измерений, экстрематоры.устройство выборки-хранения, аналоговые ключи, аналого-цифровой преобразователь, элементы И-ИЛИ и ИЛИ, при этом сигнальные входы усилителей с регулируемыми пределами измерений подключены к выходу канала формирования сигнала тока, а выходы - к входам экстрематоров и устройства выборки-хранения, первые входы элемента И- ИЛИ подключены к выходам экстрематоров, вторые входы - к восьмому и девятому выходам интерфейса, а выход - к третьему входу интерфейса и третьему входу устрой

стза выборки-хранения, выходы которогорового преобразователя, выход элемента подключены к аналоговым входам аналоге-ИЛИ подключен к входу запуска аналоговых ключей, управляющие входы которыхво-цифрового преобразователя, а его вы- соединены с десятым и одиннадцатым вы-ход - к четвертому входу интерфейса, ходами интерфейса и к входам элемента5 второй вход канала формирования тока ИЛИ, выход аналоговых ключей присоеди-подключен к двенадцатому выходу интер- нен к измерительному входу аналого-циф-фейса.