Файл: Фабрикант, В. Л. Элементы устройств релейной защиты и автоматики энергосистем и их проектирование учеб. пособие.pdf

Г Л А В А Д Е В Я Т А Я

ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ДИСКРЕТНЫХ ВЕЛИЧИН В ДИСКРЕТНЫЕ (ЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ)

§9.1. Назначение логической части

иее программа действия

Как уже указывалось в § 1.3, измерительные органы устройств защиты и автоматики в соответствии с заданной им про­ граммой выдают на выходе дискретные сигналы, имеющие два значения: одно при несрабатывании измерительного органа, вто­ рое — при его срабатывании.

Эти дискретные сигналы поступают в л о г и ч е с к у ю ч а с т ь

мента энергосистемы. Выходной сигнал также является дискрет­ ной величиной, так как может иметь только два значения. В част­ ном случае, одно из значений может быть равным нулю (сигнал отсутствует). Сам факт наличия выходного сигнала, а также за­ держка его появления по времени зависят от соответствующего сочетания выходных сигналов измерительных органов (являющих­ ся входными сигналами по отношению к логической части) и за­ данной программы действия логической части устройства.

При проектировании устройств автоматики программа дейст­ вия логической части первоначально выражается в виде словесной формулировки, где для определения условия изменения выходно­ го дискретного сигнала в зависимости от сочетания входных дискретных сигналов используются союзы И, ИЛИ, частица НЕ, а также понятие «выдержка времени». Например, программа дейст­ вия максимальной токовой направленной защиты с выдержкой времени от междуфазовых коротких замыканий может быть опи­ сана следующим образом: защита действует на отключение вы­ ключателя, если сработало токовое реле ТА И реле направления мощности МА фазы А, ИЛИ сработало токовое реле Тс И реле направления мощности Мс фазы С, и сигнал, появившийся в ре­ зультате срабатывания данных реле, существует определенное за­ данное ВРЕМЯ (реле времени В).

Эта словесная программа может быть изображена графически (рис. 9.1), а также записана в виде алгебраического выражения.

Программа действия первой ступени дистанционной защиты с блокировкой при неисправностях в цепях напряжения записывает­ ся в следующем виде: защита действует на отключение выключа-

416

теля, если подействовало реле сопротивления фаз С А в ИЛИ реле сопротивления фаз С Вс, ИЛИ реле сопротивления фаз С е л И НЕ подействовала блокировка Б. Н при неисправностях в цепях на­

пряжения (рис. 9.2).

части устройств автоматики могут быть осуществлены посредством элементарных логических операций, названных соответственно применяемым в словесной формулировке союзам операциями И, ИЛИ, НЕ, а также логической операцией ВРЕМЯ.

Для удобства записи программы действия, а также ее преоб­ разования, например с целью упрощения схемы, все логические операции выражаются в виде алгебраических формул. При этом

дискретными величинами 0 и 1. Этих величин вполне достаточно для фиксации наличия сигнала 1 и его отсутствия 0.

В настоящее время большинство устройств релейной защиты выполняется с использованием электромеханических реле с под­ вижными замыкающими и размыкающими контактами. Начинают применяться и бесконтактные логические элементы. Как будет показано в § 9.6, электромеханические реле в большей мере при­ ближаются к так называемым идеальным логическим элементам.

417

Состояние контактов можно выразить двумя цифровыми сим­ волами, связанными со значениями проводимости контакта.

а)

элементов, а также промежуточных реле, применяющихся непо­ средственно внутри логической части устройства. Выходным эле­ ментом по отношению к цепочке контактов, реализующих опреде­ ленную логическую операцию, является обмотка промежуточного реле, контакты которого, в свою очередь, участвуют в дальнейших логических операциях.

Применяются два способа включения контактов по отношению

обтекается током при замыкании определенной группы контактов, соединяющих обмотку реле с источником оперативного тока (кон­ такты А и С или В и С на рис. 9.3, а ); во втором случае — при

размыкании группы контактов, осуществляющих при этом дешун­ тирование обмотки (контакты А и В или контакт С на рис. 9.3, б). Резистор R ограничивает ток, коммутируемый контактами.

В большинстве схем применяется последовательный способ включения контактов. В некоторых случаях по конструктивным соображениям применяется и второй способ: например, схема фик­ сации на заданное время кратковременного замыкания контакта А (рис. 9.4). Как видно из рисунка, контакты А и В\ нормально разомкнуты. Обмотка реле времени В обесточена, потенциал точ­ ки а равен потенциалу отрицательной шины питания. После замы­ кания контакта А на обмотку реле В подается напряжение. Реле

времени срабатывает и своим мгновенным замыкающим контак­ том Вх шунтирует контакт А. Потенциал точки а с момента замы­

418

кания контакта А равен потенциалу положительной шины пита­

ния и не меняется после размыкания этого контакта до момента деблокировки схемы. С точкой а связан дальнейший участок схе­ мы. Замыкающий контакт В2 реле времени по истечении заданно­ го времени шунтирует обмотку В и тем самым ее обесточивает. Контакты В\ и В2 возвращаются в

исходное положение.

Далее все элементарные логи­ ческие операции рассматриваются для последовательного способа включения контактов по отношению к обмотке реле.

При выполнении этой операции сигнал на выходе схемы по­ является в случае наличия хотя бы одного из выходных сигналов. Операция ИЛИ в контактном исполнении осуществляется посредст­

вом параллельного соединения контактов, замыкание которых соответствует появлению входных сигналов.

Из схемы на рис. 9.5 видно, что для протекания тока в об­ мотке реле X достаточно замыкания хотя бы одного из контактов А ИЛИ В, ИЛИ С. При параллельном соединении цепей их прово­ димости складываются. Поэтому операция ИЛИ иначе называет­

одного из этих контактов). Количественно можно охарактеризо­ вать эту зависимость как равенство значения выходного сигнала наибольшему значению входного.

Таким образом, правила сложения в булевой алгебре опре­ деляются следующими выражениями:

419