專利名稱：雙與或保護出口容錯機制的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及工業(yè)自動化控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種雙與或保護出口容錯機制。
背景技術(shù)：
隨著電力系統(tǒng)中繼電保護裝置的集成度越來越高，單個保護裝置承擔的保護功能越來越多，有的甚至一臺機組的所有主保護和后備保護都集中在一個保護裝置上，這就使得裝置內(nèi)硬件系統(tǒng)的任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題的時候，被保護對象會有失去部分或者全部保護的可能。
現(xiàn)有保護裝置有的使用單CPU系統(tǒng)，當這個系統(tǒng)的任何環(huán)節(jié)發(fā)生故障的時候，整個裝置都無法按要求動作，容易造成誤動或者拒動；有的裝置雖然使用雙CPU系統(tǒng)，但其中一個CPU系統(tǒng)控制保護裝置的出口總啟動繼電器，另一個CPU系統(tǒng)用于控制保護跳閘出口，這還是一種簡單的串行設計的思路，當這兩個CPU系統(tǒng)任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障，仍會造成保護裝置拒動。
以上裝置都不能很好的解決繼電保護的容錯性和可靠性要求。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對以上現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提出一種既可以解決保護裝置誤動問題，又可以增加裝置容錯能力的技術(shù)，從而滿足實際應用中對保護裝置的可靠性和容錯性上的要求。
為了解決上述問題，本發(fā)明是通過采取以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的為了能夠增強容錯性，本發(fā)明中的雙與或保護出口容錯機制設計了回路上完全相同并且相互獨立的雙CPU系統(tǒng)，兩個CPU系統(tǒng)均單獨采樣獨立出口。當兩個CPU系統(tǒng)都正常工作的時候，確保只有兩個CPU同時判定保護動作才會使出口繼電器有效，即為“與”門出口，如圖1所示；當其中一個CPU系統(tǒng)故障時，保證其自動退出出口邏輯組合，由另一個正常的CPU系統(tǒng)單獨控制出口繼電器，即為“或”門出口，如圖2所示。這樣就兼顧了冗余和容錯的設計原則，真正做到了保護裝置防拒動和防誤動的有機統(tǒng)一。
本發(fā)明中的雙與或保護出口容錯機制包括系統(tǒng)CPUA，系統(tǒng)CPUB，第一中間繼電器K1、第二中間繼電器K2、第三中間繼電器K3、第四中間繼電器K4和出口繼電器K。第一中間繼電器K1由CPUA的出口信號ESGA控制，第二中間繼電器K2由CPUB的出口信號ESGB控制，第三中間繼電器K3由CPUA的故障信號DERA控制，第四中間繼電器K4由CPUB的故障信號DERB控制。所述第一中間繼電器K1的第一副常開節(jié)點和第二中間繼電器K2的第一副常開節(jié)點并聯(lián)，所述第一中間繼電器K1的第二副常開節(jié)點和第三中間繼電器K3的第一副常開節(jié)點并聯(lián)，所述第二中間繼電器K2的第二副常開節(jié)點和第四中間繼電器K4的第一副常開節(jié)點并聯(lián)，將上述并聯(lián)的部分串聯(lián)，將其一端接地GND，另一端和出口繼電器K輸入端的負極相連，出口繼電器K輸入端的正極接電源VDD。如圖3所示。
前述雙與或保護出口容錯機制，其特征在于所述第三中間繼電器(K3)的常閉節(jié)點(K3-2)和第四中間繼電器(K4)的常閉節(jié)點(K4-2)并聯(lián)，并串聯(lián)在出口繼電器(K)的控制回路中。
前述雙與或保護出口容錯機制，其特征在于所述第一中間繼電器(K1)、第二中間繼電器(K2)、第三中間繼電器(K3)、第四中間繼電器(K4)和出口繼電器(K)的輸入端各并聯(lián)一個二極管(D)，二極管(D)的正極接繼電器輸入端的負極，二極管(D)的負極接繼電器輸入端的正極。
本發(fā)明的有益效果是當CPUA和CPUB均正常時，第三中間繼電器K3和第四中間繼電器K4均無效，出口繼電器K受到第一中間繼電器K1和第二中間繼電器K2的“與門”控制，只有在兩者均有效的情況下，出口繼電器K方能有效，提高了裝置的防誤動性能；當其中一個CPU(例如CPUA)故障時，DERA有效，第三中間繼電器K3有效，第一中間繼電器被旁路掉，第四中間繼電器K4無效，出口繼電器K僅收到第二中間繼電器K2的控制，反之亦然。這種情況下出口繼電器K受到第一中間繼電器K1和第二中間繼電器K2的“或門”控制，只要正常CPU的中間繼電器有效，出口繼電器K就能有效，提高了裝置的容錯性，從而滿足了要求。
圖1和圖2為本發(fā)明的概念示意圖；圖3為本發(fā)明實施例一的電路原理圖；圖4為本發(fā)明實施例二的電路原理圖；圖5為本發(fā)明實施例三的電路原理圖。
具體實施例方式
實施例一本實施例的雙與或保護出口容錯機制如圖2所示，由第一中間繼電器K1、第二中間繼電器K2、第三中間繼電器K3、第四中間繼電器K4和出口繼電器K等組成。第一中間繼電器K1由CPUA的出口信號ESGA控制，第二中間繼電器K2由CPUB的出口信號ESGB控制，第三中間繼電器K3由CPUA的故障信號DERA控制，第四中間繼電器K4由CPUB的出口信號DERB控制，所述第一中間繼電器K1的第一副常開節(jié)點和第二中間繼電器K2的第一副常開節(jié)點并聯(lián)，所述第一中間繼電器K1的第二副常開節(jié)點和第三中間繼電器K3的第一副常開節(jié)點并聯(lián)，所述第二中間繼電器K2的第二副常開節(jié)點和第四中間繼電器K4的第一副常開節(jié)點并聯(lián)，將上述并聯(lián)的部分串聯(lián)，將其一端接地GND，另一端和出口繼電器K線圈的負極相連，出口繼電器K線圈的正極接電源VDD。根據(jù)CPUA、CPUB的工作狀態(tài)，共有三種情況，具體分析如下1、CPUA、CPUB均工作正常此時DERA和DERB無效，第三中間繼電器K3和第四中間繼電器K4均無效，出口繼電器K受到第一中間繼電器K1和第二中間繼電器K2的“與門”控制。只有在K1和K2均有效的情況下，出口繼電器K方能有效；2、CPUA工作正常，CPUB故障此時DERA無效，DERB有效，第四中間繼電器K4的第一副節(jié)點K4-1閉合，旁路了第二中間繼電器K2的節(jié)點，出口繼電器K僅受到第一中間繼電器K1的控制，成功的將CPUB從控制回路中分離；3、CPUA故障，CPUB工作正常。此時DERB無效，DERA有效，第三中間繼電器K3的第一副節(jié)點K3-1閉合，旁路了第一中間繼電器K1的節(jié)點，出口繼電器K僅受到第二中間繼電器K2的控制，成功的將CPUA從控制回路中分離；由上面分析可以看出，在第一種情況下，出口繼電器K由CPUA和CPUB“與門”控制，防止了單CPU故障造成的誤動，提高了系統(tǒng)的防誤動性能；在第二、三種情況下，故障CPU從控制回路中分離，避免了由于故障CPU拒動造成的保護裝置的拒動，是可控的“或門”控制，提高了系統(tǒng)的容錯性；實施例二上面例舉了信號回路的雙與或保護出口容錯機制，在對出口要求更嚴格的場合下，可以使用控制更為嚴格的技術(shù)方案，如圖4所示，將所述第三中間繼電器K3的常閉節(jié)點K3-2和第四中間繼電器K4的常閉節(jié)點K4-2并聯(lián)，并串聯(lián)在出口繼電器K的控制回路中。
這樣，在CPUA和CPUB均發(fā)生故障的時候，DERA和DERB均有效，第三中間繼電器K3的常閉節(jié)點和第四中間繼電器K4的常閉節(jié)點均打開，控制回路永久斷開，出口繼電器K被閉鎖，杜絕了由于CPU故障可能造成的誤動。
實施例三本實施例為在以上實施例基礎上進一步細化和完善形成的技術(shù)方案，如圖5示，其具體完善之處為在第一中間繼電器K1、第二中間繼電器K2、第三中間繼電器K3、第四中間繼電器K4和出口繼電器K的輸入端各并聯(lián)一個二極管D，二極管D的正極接繼電器輸入端的負極，二極管D的負極接繼電器輸入端的正極，以避免意外的反向電壓破壞工作電路。
除上述實施例外，本發(fā)明還可以有其他實施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護范圍。
權(quán)利要求
1.雙與或保護出口容錯機制，包括了系統(tǒng)(CPUA)、系統(tǒng)(CPUB)、第一中間繼電器(K1)、第二中間繼電器(K2)、第三中間繼電器(K3)、第四中間繼電器(K4)和出口繼電器(K)，其特征在于上述的第一中間繼電器(K1)由上述的(CPUA)的出口信號(ESGA)控制，上述的第二中間繼電器(K2)由上述的(CPUB)的出口信號(ESGB)控制，上述的第三中間繼電器(K3)由上述的(CPUA)的故障信號(DERA)控制，上述的第四中間繼電器(K4)由上述的(CPUB)的故障信號(DERB)控制；上述的第一中間繼電器(K1)的第一副常開節(jié)點和上述的第二中間繼電器(K2)的第一副常開節(jié)點并聯(lián)，上述的第一中間繼電器(K1)的第二副常開節(jié)點和上述的第三中間繼電器(K3)的第一副常開節(jié)點并聯(lián)，上述的第二中間繼電器(K2)的第二副常開節(jié)點和上述的第四中間繼電器(K4)的第一副常開節(jié)點并聯(lián)，將上述并聯(lián)的部分串聯(lián)，將其一端接地(GND)，另一端和出口繼電器(K)輸入端的負極相連，出口繼電器(K)輸入端的正極接電源VDD。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述雙與或保護出口容錯機制，其特征在于所述第三中間繼電器(K3)的常閉節(jié)點(K3-2)和第四中間繼電器(K4)的常閉節(jié)點(K4-2)并聯(lián)，并串聯(lián)在出口繼電器(K)的控制回路中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述雙與或保護出口容錯機制，其特征在于所述第一中間繼電器(K1)、第二中間繼電器(K2)、第三中間繼電器(K3)、第四中間繼電器(K4)和出口繼電器(K)的輸入端各并聯(lián)一個二極管(D)，二極管(D)的正極接繼電器輸入端的負極，二極管(D)的負極接繼電器輸入端的正極。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種雙與或保護出口容錯機制，包括雙CPU系統(tǒng)，一個出口繼電器，四個中間繼電器；系統(tǒng)(CPUA、CPUB)的出口信號和故障信號分別控制四個中間繼電器，將四個繼電器的副常開觸點交叉并聯(lián)，將上述并聯(lián)的部分和出口繼電器輸入端負極串聯(lián)，出口繼電器輸入端正極接電源，整個控制回路另一端接地。本發(fā)明利用雙CPU系統(tǒng)出口信號的串聯(lián)進行“與門”控制，保證系統(tǒng)不誤動，同時利用CPU系統(tǒng)的故障信號閉鎖該CPU系統(tǒng)的出口信號，進行可控制的“或門”控制，保證系統(tǒng)不拒動，這樣就兼顧了冗余和容錯的設計原則，真正做到了保護裝置防拒動和防誤動的有機統(tǒng)一。
文檔編號H02H3/05GK1976155SQ20061009833
公開日2007年6月6日 申請日期2006年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月11日
發(fā)明者陸于平, 李莉 申請人:國電南京自動化股份有限公司