Diagramas funcionais e estruturais de um dispositivo de relé microprocessado para proteção e automação (MP RPA)
O dispositivo de proteção e automação do relé (RPA) começa a funcionar e opera dependendo do desvio dos parâmetros do equipamento nominal protegido em seus elementos e do desvio dos parâmetros nominais do modo de operação de redes e sistemas. As informações dos parâmetros são transmitidas medindo transformadores de corrente (CT) ou (TA) e tensão (VT) ou (TV).
Com conclusões transformadores de corrente e transformadores de tensão os parâmetros do processo transiente no sistema elétrico são baixados, como se fossem sensores.
Os parâmetros consistem em:
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aperiódico livre;
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periódico, cintilante;
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componentes forçados, harmônicos.
Além disso, esses parâmetros transitórios são isolados como sinais de saída do filtro passa-baixo (LFF). Esses sinais são convertidos em um conversor analógico-digital (ADC) e alimentados com periodicidade na resposta de amplitude e frequência (AFC) para um filtro digital.Como resultado, o sinal transiente é convertido em informação de pulso digital.
A conversão de medição é realizada com base nos sinais de informação de entrada para proteção e automação do relé, bem como com base na decomposição de software de componentes simétricos da sequência direta, negativa e zero de correntes e tensões transitórias.
Quando as informações recebidas excedem certas configurações portas lógicas dê um pulso de permissão para desconectar o objeto protegido do bloco executivo RPA atuando no acionamento do disjuntor (Q) (consulte — Os principais tipos de relés de proteção e automação)
Dispositivos de proteção e automação baseados em microprocessador
O MPRZA (Microprocessor Based Protection and Automation Device) consiste em:
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parte de medição (IC), que controla os valores de correntes e tensões e determina o estado de operação ou não operação;
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parte lógica (LG), que gera um sinal lógico dependendo da operação do IC e outros requisitos;
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parte de controle (executiva) (UCH), projetada para amplificar e multiplicar o sinal lógico recebido do LP e a tensão de alimentação para desligar o objeto e um sinal para a operação da proteção do relé;
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fonte de alimentação (IP) para fornecer energia operacional a todos os elementos da proteção do relé.
Veja neste tópico:Vantagens e desvantagens da proteção por microprocessador de equipamentos elétricos
Esquema funcional do relé de proteção e automação do MR
Diagrama funcional do relé de proteção e automação
Em dispositivos de proteção e automação de relés baseados em microprocessadores (dispositivos de proteção e automação de relés MR), bem como dispositivos de proteção e automação de relés digitais, microcircuitos operacionais e lógicos, microcontroladores, microchips são usados e montados em terminais funcionais.
Um diagrama de blocos baseado em elementos, por exemplo, pode consistir em:
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TA (TV) — transformadores de corrente ou tensão, com a ajuda dos quais os valores primários são convertidos em secundários, «seguros» para uso posterior;
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ADC - conversor analógico-digital, que permite a conversão de valores analógicos de correntes e tensões em valores digitais (binários ou hexadecimais) adequados para processamento por um programa de microprocessador;
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microprocessador — um microcircuito integrado complexo que permite receber, registrar e executar ações em sinais; microcircuito com microprograma gravado;
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conversor analógico-digital DAC;
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IO — executivo — geralmente uma saída discreta cujo estado muda quando os scripts são executados.
Diagrama de blocos de proteção de relé microprocessado e automação de MR
A Figura 6 mostra um diagrama de blocos de um dispositivo de proteção e automação de relé baseado em microprocessador (MP RPA).
Os valores de entrada analógica CA no caso geral (iA, iB, iC, 3I0, uA, uB, uC, 3U0) são grandezas de fase e valores de sequência zero de correntes e tensões. Esses valores são alimentados através de transformadores intermediários de corrente e tensão (T) mostrados no diagrama.
As unidades de entrada analógica devem fornecer força de isolamento suficiente dos circuitos de medição contra os circuitos secundários dos transformadores de corrente e tensão de alta tensão.
Os seguintes blocos:
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EV — conversores que fornecem filtragem analógica e normalização dos sinais de entrada;
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Conversores analógico-digital AD para produzir valores digitais.
O elemento principal do dispositivo é uma unidade de microprocessador. Destina-se a:
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filtragem e processamento primário de valores medidos;
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controle contínuo da confiabilidade dos valores medidos;
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verificação das condições de contorno;
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processamento de sinais de funções lógicas;
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geração de comandos para ligar/desligar e para sinais;
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registro de eventos atuais e de emergência, registro de dados de danos instantâneos;
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garantir o funcionamento do sistema operacional, por exemplo, armazenamento de dados, relógio em tempo real, comutação, interfaces, etc.
Valores de entrada discretos (A1):
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sinais sobre o estado dos elementos do sistema de energia (chaves, etc.);
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sinais de outros dispositivos de proteção de relé;
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sinais para habilitar ou desabilitar certos recursos de segurança;
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sinais de controle que alteram a lógica de proteção. Eles são projetados para inserir informações lógicas (0/1).
Bloco AV — amplificadores de saída que fornecem relés de saída, elementos de sinal (LEDs), visor do painel frontal e várias interfaces, que serão discutidas abaixo.
As saídas discretas (relés de saída B1 e LEDs) são usadas para fins de controle e sinalização, conforme indicado no diagrama de blocos.
O visor destina-se à leitura de mensagens de segurança e à realização de operações com o teclado.
A interface do sistema fornece comunicação entre a proteção e o sistema de monitoramento e controle para transmitir várias mensagens de status de proteção, gerenciamento e backup de dados. Através desta interface também podem ser transmitidos sinais para alteração dos parâmetros de proteção.
A interface funcional permite uma rápida troca de informações com outras proteções, bem como para a transferência de informações para o sistema de controle supervisório.
O teclado de controle do painel frontal funcional é projetado para inserir informações de controle:
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alterar configurações e parâmetros de segurança;
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entrada (saída) das funções de proteção individual;
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inserir comandos para controlar os elementos de comutação do bay;
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programação de entradas e saídas discretas;
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Realização de verificações de controle da capacidade de manutenção do dispositivo.
Veja também:Terminais de proteção e automação baseados em microprocessadores ABB