Структурная схема БМРЗ

 

В состав БМРЗ входят следующие модули:

Модуль аналоговых сигналов (МАС);

Основными функциональными узлами МАС являются унифицированные измерительные преобразователи тока (ПИТ) и преобразователи напряжения (ПИН).

Измерительный преобразователь состоит из промежуточного трансформатора и усилителя. Дополнительным узлом преобразователя является формирователь тестового сигнала.

Промежуточные трансформаторы преобразователей обеспечивают гальваническую развязку и предварительное масштабирование входных сигналов.

Уилители служат для точного масштабирования сигналов.

Формирователь тестового сигнала обеспечивает проверку работоспособности преобразователя по командам от МАЦП.

МАС может содержать до восьми преобразователей. Количество и типы преобразователей определяются картой заказа и зависят от реализуемых функций защиты.

Для реализации МТЗ с комбинированным пуском по напряжению МАС должен содержать не менее двух преобразователей напряжения ПИН-120 (U_АВ, U_ВС). Для реализации АВР БМРЗ-ВВ должен иметь не менее трех преобразователей напряжения (U_АВ, U_ВС, U_ВНР).

 

    2. Модуль аналого-цифрового преобразователя (МАЦП).

МАЦП выполняет функции измерительного органа БМРЗ. В состав МАЦП входят 16-разрядный аналого-цифровой преобразователь (АЦП), процессор цифровой обработки сигналов, а также оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) осциллограмм, которое устанавливается по специальному заказу. АЦП выполняет преобразование аналоговых сигналов измерительных преобразователей в двоичный код. Типовая частота дискретизации - 24 выборки за период.

Процессор МАЦП обеспечивает выделение первой, высших гармонических составляющих сигнала, подавление апериодической составляющей и измерение их действующих значений. В МАЦП производятся вычисления симметричных составляющих тока и напряжения, активной и реактивной мощности, частоты и других параметров. Кроме того, процессор МАЦП контролирует исправность измерительных преобразователей МАС и аналоговых цепей МАЦП. Результаты измерений параметров сигналов и самодиагностики передаются в МЦП.

 

    3. Модуль центрального процессора (МЦП).

МЦП содержит центральный процессор (ЦП1), постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), электрически перепрограммируемое постоянное запоминающее устройство (ЭППЗУ), ОЗУ, микросхему часов/календаря, центральный процессор управления дисплеем (ЦП2), драйверы последовательных каналов, буфер и шину обмена с МАЦП и МВВ (BF1), регистры клавиатуры и индикации (индикаторов), схему резервного питания часов/календаря и ОЗУ.

В ЦП1 поступают значения электрических параметров защищаемого объекта из МАЦП и информация о состоянии дискретных входов из МВВ. На основании этой информации вырабатываются команды управления выходными реле и индикаторами БМРЗ.

ЦП1 также передает информацию ЦП2 для вывода на жидкокристаллический дисплей, обслуживает клавиатуру, а также обеспечивает обмен по последовательным каналам RS-232 и АСУ.

В энергонезависимом ЭППЗУ хранятся параметры настройки БМРЗ (программные ключи и уставки). Срок хранения при отключенном питании - не менее 5 лет.

Схема резервного питания обеспечивает подпитку часов/календаря и ОЗУ, в котором хранится аварийная информация, при отсутствии оперативного тока в течение не менее 200 часов.

Программа ЦП заносится в ПЗУ предприятием-изготовителем.

 

4. Модуль ввода-вывода (МВВ).

В МВВ могут быть установлены до 16 ячеек входных дискретных сигналов и до 16 выходных реле. Ячейка входных сигналов состоит из порогового элемента и высоковольтного оптрона. Оптроны обеспечивают гальваническую развязку и высокую электрическую прочность изоляции между первичными и вторичными цепями. Пороговый элемент предназначен для защиты от ложных срабатываний при замыканиях и утечках в цепях оперативного тока КРУ. Напряжение срабатывания порогового элемента составляет не менее 60 % номинального напряжения.

Выходные узлы МВВ содержат ключи, управляющие малогабаритными электромеханическими реле с высокой коммутационной способностью, а также цепи обратной связи, позволяющие системе самодиагностики контролировать исправность ключей, обмоток реле и цепей питания выходных реле. Релейные выходы МВВ имеют аппаратные и программные средства защиты от ложных срабатываний при любой неисправности БМРЗ, а также при воздействии внешних помех и любых перерывах оперативного питания.

В БМРЗ могут устанавливаться реле с замыкающими, размыкающими и переключающими контактами. Количество и типы входных ячеек и выходных реле зависят от исполнения БМРЗ и определяются картой заказа.

 

Блок питания (БП).

 

 БП состоит из двух узлов: узла питания (УП) и узла ввода-вывода (УВВ).

    Напряжение питания может быть переменное, постоянное и выпрямленное. Оно преобразуется в УП в четыре вторичных напряжения постоянного тока: + 5 В, + 24 В и ± 15 В. Потребление УП от сети не превышает 15 Вт в дежурном режиме и 25 Вт при срабатывании БМРЗ.

    УП обеспечивает:

1. Гальваническую развязку между первичными и вторичными цепями, высокое электрическое сопротивление, подавление высокочастотных и импульсных помех по сети питания.

2. Нечувствительность БМРЗ к перерывам питания до 1,0 с. При подключении к БП блока конденсаторов устойчивость к перерывам питания увеличивается до 10 с.

УВВ обеспечивает установку до семи дискретных входов и семи реле и предназначен для увеличения общего количества дискретных входов БМРЗ до 23 и выходных реле до 23.

        

6. Модуль пульта (МП) или пульт (в зависимости от исполнения).

Модуль пульта (МП) содержит жидкокристаллический дисплей (ЖКИ), узел регулировки контрастности ЖКИ, восемь кнопок управления БМРЗ, восемь индикаторов, соединитель для связи с ПЭВМ и вспомогательные элементы.

 

Модуль генмонтажный.

Модуль генмонтажный (МГ) обеспечивает связь между модулями БМРЗ с по-мощью установленных на нем соединителей и печатного монтажа.

 

Принцип действия.

Сигналы от первичных трансформаторов напряжения и тока поступают на клеммные соединители “1”, “2” и "2А", расположенные на панели МАС. В МАС аналоговые сигналы преобразуются в напряжения заданных требуемых уровней. Эти напряжения передаются в МАЦП. Здесь они преобразуются в последовательность двоичных кодов.

Дальнейшая обработка производиться процессором МАЦП, который обеспечивает цифровую фильтрацию и выдает значения параметров сигналов.

Результаты измерений передаются в МЦП. Сюда же из модулей БМРЗ поступает информация о состоянии дискретных входов, кнопок, установленных на лицевой панели, а также команды, поступающие по последовательным каналам из АСУ или от ПЭВМ.

МЦП производит логическую обработку поступающей информации (сравнение измеренных параметров аналоговых сигналов с уставками, отсчет выдержек времени и т. д.) и формирует команды управления и сигнализации, которые передаются на выходные реле, установленные в МВВ и БП. Кроме того, МЦП обеспечивает управление индикаторами, установленными на лицевой панели и дисплеем.

Все модули и узлы БМРЗ питаются от БП, особенностью которого является возможность работы от источника постоянного или переменного напряжения, а также широкий диапазон рабочих напряжений.