Особенности микропроцессорных защит и автоматики

Структура терминалов типа БМРЗ

БМРЗ состоит из ряда функциональных модулей, электрически соединенных через кросс-плату (модуль генмонтажный). Структура блока БМРЗ представлена на рис. 2.1. В его состав входят следующие модули:

модуль аналоговых сигналов (МАС);

модуль аналого-цифрового преобразователя (МАЦП);

модуль центрального процессора (МЦП);

модуль ввода-вывода (МВВ);

блок питания (БП);

пульт (МП);

модуль генмонтажный (МГ).

Все модули, кроме пульта и генмонтажного, соединяются с генмонтажным при помощи разъемов, фиксируются в общей кассете направляющими и крепятся двумя винтами. Такая конструкция обеспечивает простоту и удобство замены модулей при необходимости.

Все модули, имеющие электрические связи с внешними цепями, обеспечивают гальваническую развязку этих цепей. Таким образом, внутренние цепи БМРЗ полностью гальванически развязаны от внешних цепей, что обеспечивает его помехоустойчивость.

Сигналы от измерительных трансформаторов напряжения и тока поступают на клеммные соединители “1” и “2”, расположенные на панели модуля аналоговых сигналов (МАС). В МАС аналоговые сигналы преобразуются в напряжения, приведенные к уровням, требуемым для работы микроэлектронной элементной базы БМРЗ.

Напряжения, пропорциональные аналоговым сигналам, передаются в модуль аналого-цифрового преобразования (МАЦП), где производится их преобразование в последовательность двоичных кодов. Дальнейшая обработка производится процессором МАЦП, который обеспечивает цифровую фильтрацию и выдает значения параметров сигналов.

Результаты измерений передаются в модуль центрального процессора (МЦП). Сюда же из модулей БМРЗ поступает информация о состоянии дискретных входов, кнопок, установленных на модуле пульта, а также команды, поступающие по последовательным каналам из АСУ (RS-485) или от ПЭВМ (RS-232). 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 светодиодами, установленными в модуле пульта, и дисплеем.

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

В зависимости от заказа при поставке БМРЗ могут отличаться исполнением модули МАС, МВВ, МЦП и БП. В МВВ и БП изменяются количество и типы дискретных входов и выходных реле, в МАС изменяются количество и типы преобразователей аналоговых сигналов. МЦП выпускается в двух исполнениях, отличающихся типом последовательного канала – волоконно-оптический или RS-485.

Модуль аналоговых сигналов

МАС состоит из унифицированных измерительных преобразователей тока (ПИТ) и преобразователей напряжения (ПИН), конкретное число которых зависит от типа присоединения. Основными элементами преобразователей являются промежуточные трансформаторы и прецизионные преобразователи ток–напряжение. Промежуточные трансформаторы преобразователей обеспечивают гальваническую развязку и предварительное масштабирование входных сигналов. Первичные обмотки ПИН и ПИТ обеспечивают заданную термическую стойкость при кратковременных перегрузках по входным сигналам.

 

Рис. 2.1. Структурная схема БМРЗ

Преобразователи ток–напряжение служат для точного масштабирования сигналов и согласования импедансом промежуточных трансформаторов и аналого-цифрового преобразователя. Характеристики преобразователей тока приведены в табл. 2.4, преобразователей напряжения – в
табл. 2.5.

Таблица 2.4