CS267715B1

CS267715B1 - Connections to adapt the inputs and outputs of a microcomputer system to connected peripherals

Info

Publication number: CS267715B1
Application number: CS879893A
Authority: CS
Inventors: Stanislav Ing Gloc; Miroslav Ing Horak
Original assignee: Stanislav Ing Gloc; Horak Miroslav
Priority date: 1987-12-27
Filing date: 1987-12-27
Publication date: 1990-02-12
Also published as: CS989387A1

Abstract

Zapojení obovodů pro přizpůsobení mikropočítače k připojeným periferiím, umožňující soustředění nových integrovaných systémů měření, jištění a ovládání do jedniného uceleného systému a tím oddělení sekundární techniky od primární, t. j. silové části rozváděče vysokého napětí. Řešení představuje další generaci vývoje sekundární techniky rozváděčů vysokého napětí. Zajiěfcuje digitalisaci zpracováných signálů za použití mikropočítače a umožňuje kompatibilitu s přenosovými měřícím systémy energetiky a navazuje na vývoj systému ochran.Circuitry for adapting the microcomputer to the connected peripherals, enabling the concentration of new integrated measurement, protection and control systems into a single integrated system and thus separating the secondary technology from the primary, i.e. power part of the high-voltage switchgear. The solution represents the next generation of development of the secondary technology of high-voltage switchgear. It ensures the digitization of processed signals using a microcomputer and enables compatibility with transmission measurement systems in the energy sector and continues the development of the protection system.

Description

Vynález se týká zapojení pro přizpůsobení vstupů a výstupů mikropočítačového systému k připojeným periferiím, zejména obvodů v rozvodných zařízeních.The invention relates to a circuit for adapting the inputs and outputs of a microcomputer system to connected peripherals, in particular circuits in distribution devices.

Dosavadní sekundární technika rozváděčů vysokého napětí, tj. obvody měření, jiětění, ovládání, siganalizace a pomocné obvody v podružných rozvodnách vn se umisťují v rozvaděči vysokého napětí v tzv. přístrojové skříňce. V oblasti jištění se používají elektromechanické ochrany, v oblasti měření ručkové měřící přístroje a k ovládání se ještě hojně využívat místní ovládání s tlačítkovými ovladači. Signalizace stavu je místní, signalizace poruch světelná. Začíná se využívat elektronika a'automatizační technika i v této oblasti. Jde o soustředění nových systémů měření, jištění a ovládání do jednoho uceleného centralizovaného systému. Z hlediska teorie řízení představuje takový rozvaděč řízený systém a centralizovaný systém jeho měření a ovládání je systémem řídícím. Příkladem může být používarý systém který využívá pro ovládání a signalizaci rozvaděče vysokého napětí pevně prodrátovanou elektronickou logiku. /The existing secondary technology of high voltage switchboards, ie measuring, control, control, signaling and auxiliary circuits in secondary MV substations are placed in the high voltage switchboard in the so-called instrument box. In the field of protection, electromechanical protections are used, in the field of measurement hand-held measuring instruments, and local control with push-button controls is also widely used for control. Status signaling is local, fault signaling is light. Electronics and automation technology are beginning to be used in this area as well. It is a matter of concentrating new systems of measurement, protection and control into one complete centralized system. From the point of view of control theory, such a switchboard represents a controlled system and the centralized system of its measurement and control is a control system. An example is a system that uses hard-wired electronic logic to control and signal a high-voltage switchgear. /

Nevýhodou popsaného stavu v sekundární technice rozváděčů vysokého napětí.spočívají v rozvodnách s klasickým vybavením ve velké vlastní spotřebě elektromechanických ochran, v nepřesnosti ručkových měřidel a jejich spotřebě energie.The disadvantages of the described state in the secondary technology of high voltage switchboards are in substations with classical equipment in the large self-consumption of electromechanical protections, in the inaccuracy of hand meters and their energy consumption.

Popsané nevýhody odstraňuje zapojení pro přizpůsobení vstupů a výstupů mikropočítačového systému podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že -výstupií šunky rozvaděče, propojené s jistícím transformátorem proudu v rozvaděči jsou spojeny se vstupními svorkami nadproudové a podpěťové ochrany a že výstupní svorky rozváděče, propojené s měřícími transformátory proudu a napětí v rozváděči, jsou spojeny se vs-tupními svorkami převodníkuelektrických veličin, dále že vstupní svorky rozváděče, propojené se zapínací a vypínací cívkou vypínače vn jsou spojeny s výstupními svorkami desky výstupních relé, dále Že vstupní svorky rozváděče, propojené s vypínací cívkou vypínačů vysokého napětí jsou spojeny s výstupními svorkami nadproudové a*podněťové ochrany, dále že výstupní svorky nadproudové a podpěťové ochrany jsou spojeny se vstupními svorkami desky paměti signalizace, dále že výstupní svorky převodníku elektrických veličin jsou spojeny se vstupy A/D převodníků mikropočítače, dále že vstupní svorky ovládacího a signalizačního panelu jsou spojeny s výstupními svorkami desky paměti signalizace, dále že výstupní svorky ovládacího a. signalizačního panelu jsou spojeny se vstupními svorkami desky paměti signalizace, dále že další výstupní svorky ovládacího a signalizačního panelu jsou spojeny se vstupními svorkami přepínače režimu dálkově-místně a výstupní svorky přepínače režimu dálkověmístně jsou spojeny se vstupními svorkami desky výstupních relé, dále že výstupní svorky mikropočítače jsou spojeny se vstupními svorkami přepínače režimu dálkově-místně a že výstupní svorky mirkopočítače jsou spojeny se vstupními svorkami dálnopisu a výstupní svorky dálnopisu jsou spojeny se vstupními svorkami mikropočítače', dále že další výstupní svorky mikropočítače jsou spojeny se vstupními svorkami měřícího panelu a výstupní svorky měřícího panelu jsou spojeny se vstupními svorkami mikropočítače, dále že další vstupní svorky mikropočítače jsou spojeny s výstupními svorkami desky paměti signalizace a že vstupní svorky ovládacího a signalizačního panelu jsou upraveny pro test signálek a vstupní svorky ovládacího a signalizačního panelu jsou upraveny pro kvitaci - RES.The described disadvantages are eliminated by the circuit for adapting the inputs and outputs of the microcomputer system according to the invention, the essence of which consists in that the output of the switchboard hammer measuring current and voltage transformers in the switchboard are connected to the input terminals of the converter of electrical quantities, further that the input terminals of the switchboard connected to the on and off coil of the MV switch are connected to the output terminals of the output relay board. coil of high voltage switches are connected to output terminals of overcurrent and * undervoltage protection, further that output terminals of overcurrent and undervoltage protection are connected to input terminals of signaling memory board, further that output terminals of electrical quantities converter are connected to A / D converters of microcomputer, further that the entrance The terminals of the control and signaling panel are connected to the output terminals of the signaling memory board, and that the output terminals of the control and signaling panel are connected to the input terminals of the signaling memory board. -locally and output terminals of the remote mode switch are connected to the input terminals of the output relay board, further that the output terminals of the microcomputer are connected to the input terminals of the remote mode switch and that the output terminals of the microcomputer are connected to the teletype input terminals and the further terminals of the microcomputer are further connected to the input terminals of the measuring panel and the output terminals of the measuring panel are connected to the input terminals of the microcomputer, further that the other input terminals of the microcomputer are connected to the output terminals of the memory board. ignalization and that the input terminals of the control and signaling panel are adapted for test of signals and the input terminals of the control and signaling panel are adapted for acknowledgment - RES.

Výhody zapojení podle vynálezu sjočívají v tom, že jeho využití je možné pro libovolnou rozvodnu, dále v úspoře elektrické energie, a v omezení ztrát, které vznikají při výpadku a v úsporách nákladů na údržbu a obsluhu.The advantages of the circuit according to the invention are that its use is possible for any substation, further in saving electricity, and in reducing losses which occur in the event of a failure and in saving maintenance and operating costs.

Příklad zapojení podle vynálezu je na přiloženém výkrese, který představuje blokové schéma pro měření, jištění a ovládání elektrického rozvaděče vysokého napětí.An example of a circuit according to the invention is shown in the accompanying drawing, which is a block diagram for measuring, securing and controlling a high-voltage electrical switchboard.

Rozváděč l· vysokého napětí je určen ke spínání odboček vedení vysokého napětí a je doplněn nadproudovou a přepěťovou ochranou 2. Převodník elektrických veličin je určen k centralisovanému měření a převádí proud a napětí z měřících transformátorů na unifikovaný signál. Dálnopis 2 je vstupně-výstupním zařízením, s možností dálkového ovládání vypínačů vysokého napětí pomocí klávesnice. Mikropočítač 4 - mikroproceserová modulárníThe high voltage switchboard 1 is designed for switching high voltage line taps and is supplemented by overcurrent and overvoltage protection 2. The converter of electrical quantities is intended for centralized measurement and converts current and voltage from measuring transformers to a unified signal. Teletype 2 is an input-output device, with the possibility of remote control of high voltage switches using a keyboard. Microcomputer 4 - microprocessor modular

2.2.

CS 267715 Bl stavebnice - zajišťuje několik funkcí : provádí výpočet hodnot napětí a proudů z převodníků elekttických veličin a zobrazuje jejich digitální údaj na připojeném displeji, přijímá signály o působení ochran a změnách stavu vypínačů a zajišťuje jejich výpis s udáním času, zajiS^uje příjem signálů z terminálu v nadřazené rozvodně a po ověření jejich provedení a dále po provedení daného povelu zajistí'^;jeho potvrzení zpět na nadřazenou rozvodnu. Přepínačem 8 dálkově-místně se přepíná režimu ovldádání. Deska £ výstupních relé převádí výstupní signály z jednotky mikropočítačového systému nebo od tlačítek z ovládacího panelu na signály pro ovládání výkonových relé, umístěných v rozvaděči, které slouží pro zapínání ovládacích cívek vypínačů. Deska í paměti signalizace uchovává informapi o zapůsobení ochrany pro vypnutí příslušného obovodu. Zapůsobení je trvale indikováno na ovládacím a signalizačním panelu 6, dokud není paměl vymazána. Dále obsahuje deska £ paměti signalizace obvody pro vytvoření signálu při zapůsobení ochrany a pro příjem zprávy z dálnopisu. Měřící panel 10 obsahuje vícemístné displeje pro zobrazení měřeného proudu, napětí a denního času. Dále jsou zde displeje, ve kterých se pro lepší zřetelnost opakuje hodnota, navolená dekadickými přepínači. Zdroj 11 napájí nestabilisovaně 24 V ss. ovládací a signalizační obvody , ostatní obvody jsou napájeny stabilisovaným napětím 24 V stejnosměrných.CS 267715 Bl kit - provides several functions: calculates voltage and current values from converters of electrical quantities and displays their digital data on the connected display, receives signals about the effect of protections and changes in circuit breakers and provides their listing with time, ensures signal reception from the terminal in the superior substation and after verifying their execution and further after execution of the given command ^. its confirmation back to the superior substation. Switch 8 remotely switches the control mode locally. The output relay board £ converts the output signals from the microcomputer system unit or from the buttons on the control panel to signals for controlling the power relays located in the switchboard, which serve to turn on the control coils of the circuit breakers. The signaling memory board stores information about the action of the protection for switching off the relevant circuit. The action is permanently indicated on the control and signaling panel 6 until the memory is cleared. Furthermore, the signaling memory board 6 comprises circuitry for generating a signal when the protection is applied and for receiving a message from a telex. The measuring panel 10 comprises multi-digit displays for displaying the measured current, voltage and time of day. There are also displays in which the value selected by the decimal switches is repeated for better clarity. Source 11 supplies unstabilized 24 V DC. control and signaling circuits, other circuits are powered by a stabilized voltage of 24 V DC.

' Obvody pro přizpůsobení vstupů a výstupů mikropočítačového systému k připojeným . periferiím v rozvodném zařízení vysokého napětí jsou zapojeny tak, že výstupní svorky 13 rozváděče 1., propojené s jistícím transformátorem proudu v rozváděči, jsou spojeny se vstupními svorkami 22 nadproudové a podpěíové ochrany 2,. Výstupní svorky 14 rozváděče 1, propojené s měřícími transformátory proudu a napětí v rozváděči jsou spojeny se vstupními svorkami 31 převodníku 3, elektrických veličin. Vstupní svorky 11 rozváděče 1., propojené se zapínací a vypínací cívkou vypínače vysokého napětí'jsou spojeny s výstupními svorkami 71 desky 2 výstupních· relé. Vstupní svorky 12 rozváděče propojené s vypínací cívkou vypínačů vn jsou spojeny s výstupními svorkami 21 nadproudové a podpělové ochrany 2. Výstupní svorky 23 nadproudové a podpěíové ochrany 2 jsou spojeny se vstupními svorkami 91 desky 2 paměti signalizace. Výstupní svorky 32 převodníku J elektrických veličin jsou spojeny se vstupy 42 A/D převodníků mikropočítače £. Vstupní svorky 63 ovládacího a signalizačního panelu 6 jsou spojeny s výstupními svorkami 94 desky 2 paměti signalizace. Výstupní svorky 61 ovládacího a signalizačního panelu 6. jsou spojeny se vstupními svorkami 93 desky £ paměti signalizace. Další výstupní svorky 62 ovládacího a signalizačního panelu 6 jsou spojeny se vstupními svorkami 83 přepínače 8 režimu dálkově-místně. Výstupní svorky 81 přepínače 8 režimu dálkově-místně jsou spojeny se vstupními svorkami 72 desky 2 výstupních relé. Výstupní svorky 41 mikropočítače £ jsou spojeny se vstupním svorkami 82 přepínače 8 režimu dálkově-místně. Výstupní svorky ££ mikropočítače £ jsou spojeny se vstupními svorkami 51 dálnopisu 2· Výstupní svorky 52 dálnopisu 2 jsou spojeny se vstupními svorkami 45 mikropočítače £. Další výstupní svorky 46 mikropočítače £ jsou spojeny se vstupními svorkami 101 měřícího panelu 10 a výstupní svorky 102 měřícího panelu 10 jscu spojeny se vstupními svorkami 47 mikropočítače £. Další vstupní svorky 43 mikropočítače £ jsou spojeny s výstupními svorkami 92 desky 2 paměti signalizace. Vstupní svorky 65 ovládacího a signalizačního panelu 6 jsou upraveny pro test signálek a vstupní svorky 6 ovládacího a signalizačního panelu 2 jsou upraveny pro kvitaci - RES.Circuits for adapting the inputs and outputs of the microcomputer system to the connected ones. to the peripherals in the high-voltage distribution device are connected in such a way that the output terminals 13 of the switchboard 1, connected to the safety current transformer in the switchboard, are connected to the input terminals 22 of the overcurrent and undervoltage protection 2. The output terminals 14 of the switchboard 1, connected to the measuring transformers of current and voltage in the switchboard, are connected to the input terminals 31 of the converter 3 of electrical quantities. The input terminals 11 of the switchboard 1, connected to the on and off coil of the high voltage circuit breaker, are connected to the output terminals 71 of the board 2 of output relays. The input terminals 12 of the switchboard connected to the trip coil of the MV circuit breakers are connected to the output terminals 21 of the overcurrent and undervoltage protection 2. The output terminals 23 of the overcurrent and undervoltage protection 2 are connected to the input terminals 91 of the signaling memory board 2. The output terminals 32 of the converter J of electrical quantities are connected to the inputs 42 of the A / D converters of the microcomputer £. The input terminals 63 of the control and signaling panel 6 are connected to the output terminals 94 of the signaling memory board 2. The output terminals 61 of the control and signaling panel 6 are connected to the input terminals 93 of the signaling memory board. The other output terminals 62 of the control and signaling panel 6 are connected to the input terminals 83 of the remote mode switch 8. The output terminals 81 of the remote mode switch 8 are connected to the input terminals 72 of the output relay board 2. The output terminals 41 of the microcomputer £ are connected to the input terminals 82 of the remote mode switch 8. The output terminals ££ of the microcomputer £ are connected to the input terminals 51 of the teletype 2. The output terminals 52 of the teletype 2 are connected to the input terminals 45 of the microcomputer £. The other output terminals 46 of the microcomputer £ are connected to the input terminals 101 of the measuring panel 10 and the output terminals 102 of the measuring panel 10 are connected to the input terminals 47 of the microcomputer £. The further input terminals 43 of the microcomputer 6 are connected to the output terminals 92 of the signaling memory board 2. The input terminals 65 of the control and signaling panel 6 are adapted for signal testing and the input terminals 6 of the control and signaling panel 2 are adapted for acknowledgment - RES.

Funkce zapojení podle vynálezu je následující : v měřícím subsystému se využívá převodníku 2 elektrických veličin, který převádí vstupní měřené veličiny na unifikovaný výstupní signál o hodnotě 0 až 5mA, jenž je dále zpracováván převodníky A/D mikropočítače £. Měří se střídavé napětí na přípojnicích, dále střídavý proud na přívodech a vývodech a střídavý výkon (činný či jalový) na přípojnicích. Měření je zobrazeno digitálně na panelu měření £0. V subsystému jištění jsou využívány nadproudové a podpělové ochrany 2· V případě nadproudu či zkratu zapůsobí ochrana nadproudového typu a vypne v rozváděči 1 vypínač příslušného vývodu nebo přívodu. Deska 2 paměti signalizace uchovává informaci o zapůsobení ochrany pro vypnutí příslušného vysokonapěíového obvodu ' 3.The circuit function according to the invention is as follows: the measuring subsystem uses an electrical quantity converter 2, which converts the input measured quantities into a unified output signal of 0 to 5 mA, which is further processed by the A / D converters of the microcomputer £. AC voltage at the busbars is measured, as well as AC current at the inlets and outlets and AC power (active or reactive) at the busbars. The measurement is displayed digitally on the measurement panel £ 0. The overcurrent and undercurrent protections 2 are used in the protection subsystem. The signaling memory board 2 stores information on the action of the protection for switching off the respective high-voltage circuit '3.

' OS 267715 Bl a na ovládacím a signalizačním panelu 6 se rozsvítí signálka poruchy příslušného vývodu (přívodu), dokud pamět není vymazána tlačítkem BBS. Zapůsobení ochrany se zaznamená na připojeném dálnopisu 2 s uvedením času. V dalších subsystému ovládání a signalizace je možné zvolit režim ovládání pomocí přepínače β dálkově-místně. Místní ovládání je vybaveno potřebnými tlačítky. Při stisknutí příslušného tlačítka jde signál z ovládacího a signalizačního panelu 6 přes přepínač 8 dálkové-místně a desku 2 výstupních relé na vypínač vn v rozvaděči 1, přičemž každá manipulace s vypínačem vn se zaznamená na dálnopisu s uvedením příslušného času. Dálkové ovládání umožňuje klávesnice dálnopisu £, který je umístěn v nadřazené rozvodně. Dálnopisem lze zadat tři druhy povelů, a to jednak povel pro zapnutí nebo Vypnutí daného vypínače, dále povel pro výpis stavu rozvodny a konečně zapsání běžného data do paměti RAM mikropočítače. V zapojení je použita signalizace stavu vypínače vysokého napětí v rozvaděči 1, dále signalizace stavu podvozku a signalizace působení ochran. Stavy vypínačů i podvozku i působení ochran jsou viditelné na ovládacím a signalizačním panelu 6 a současně jsou zaznamenány na dálnopisu. Případné poškození signálních průvkůna tomto panelu 2 lze přezkoušet tlačítkem, umístěným na něm.OS 267715 B1 and on the control and signaling panel 6 the fault signal of the respective terminal (s) lights up until the memory is cleared by the BBS button. The effect of the protection shall be recorded on the attached teletype 2 with an indication of the time. In other control-command and signaling subsystems, it is possible to select the control mode using the β switch remotely. Local control is equipped with the necessary buttons. When the respective button is pressed, the signal from the control and signaling panel 6 goes remotely via the switch 8 and the output relay board 2 to the MV switch in the switchboard 1, each manipulation of the MV switch being recorded on the telex with the appropriate time. The remote control is enabled by the keypad of the teletype £, which is located in the superior substation. Three types of commands can be entered by telex, namely the command to turn on or off the given switch, then the command to list the status of the substation and finally to write common data to the RAM memory of the microcomputer. The connection uses the signaling of the state of the high voltage switch in the switchboard 1, as well as the signaling of the state of the chassis and the signaling of the protection. The states of the switches and the chassis as well as the action of the protections are visible on the control and signaling panel 6 and at the same time they are recorded on the teletype. Any damage to the signal cables in this panel 2 can be checked with the button located on it.

Claims

Circuit for adapting the inputs and outputs of a microcomputer system to connected peripherals, in particular circuits in high-voltage switchgear, characterized in that the output terminals (13) of the switchboard (1) · connected to a fuse current transformer in the switchboard are connected to input terminals (22). ) overcurrent and undervoltage protection (2) and that the output terminals (14) of the switchboard (1), connected to the measuring current and voltage measuring transformers in the switchboard are connected to the input terminals (31) of the electrical converter (3), further that the input terminals (11) ) of the switchboard (1) connected to the on and off coil of the MV switch are connected to the output terminals (71) of the output relay board (7), further that the input terminals (12) of the switchboard (1) connected to the switch coil of the MV switch are connected to output terminals (21) of the overcurrent and undervoltage protection (2), further that the output terminals (23) of the overcurrent and undervoltage protection (2) are connected to the input terminals (91) of the signaling memory board (9), further that the output terminal y (32 of the electrical quantity converter (3) are connected to the inputs (42) of the A / D converters of the microcomputer (4), further that the input terminals (63) of the control and signaling panel (6) are connected to the output terminals (94 'of the board (9)). ) of the signaling memory, further that the output terminals (61) of the control and signaling panel (6) are connected to the input terminals (93) of the signaling memory board (9), further that further output terminals (62) of the control and signaling panel (6) are connected with the input terminals (83) of the remote mode switch (8) and the output terminals (81) of the remote mode switch (8) are connected to the input terminals (72) of the output relay board (7), further that the output terminals (41) the microcomputers (4) are connected to the input terminals (82) of the remote mode switch (8), and that the output terminals (44) of the microcomputer (4) are connected to the input terminals (51). teletype (5) and output terminals (52) of teletype (5) are connected to input terminals (45) of microcomputer (4), further that other output terminals (46) of microcomputer (4) are connected to input terminals (101) of measuring panel ( 10) and the output terminals (102) of the measuring panel (10) are connected to the input terminals (47) of the microcomputer (4), further that further input terminals (43) of the microcomputer (4) are connected to the output terminals (92) of the board (9). signaling memory and that the input terminals (65) of the control and signaling panel (6) are adapted for signal testing and that the input terminals (64) of the control and signaling panel (6) are adapted for acknowledgment (RES).