Kiel elekti mikrokomputilan integralan protektan aparaton kaj kia estas ĝia funkcio en alta-volta ŝaltapparato?
1. Elektromikrokomputila Integritaj Protektaj Aparatoj - Elekto kaj Rolo
1.1 Elekto de Elektromikrokomputila Integrita Protekta Aparato
Por certigi ke elektromikrokomputila integrita protekta aparato prave kaj precize plenumas siajn relaisprotektajn taskojn, la elekto dum la dizajno devus komprene konsideri fidon, reagon tempon, mantenan kaj lanĉan operacion, kaj aliajn funkciojn.
La signala enigo por elektromikrokomputilaj integritaj protektaj aparatoj estas la sama kiel tradicia relaisprotekto: la voltago kaj ĝisfluosignaloj estas enkondukataj el potencialtransformiloj (PT) kaj ĝisfluo-transformiloj (CT), transformitaj per transmetiloj al la norma signalo postulata de la protekta aparato, filtritaj por forigi malalt- kaj altordajn harmonojn kaj alian steron, tiam konvertitaj de analoga al cifereca signalo per A/D-konvertilo.
La CPU faras kalkulojn sur la cifereca enigo, komparas la rezultojn kun antaŭdeterminitaj valoroj, faras decidojn, kaj tiam decidu ĉu devas aktivigi alarmon aŭ tripuli. Por kontentigi la postulojn pri fido, la mezur- kaj protektaj enigosignaloj estas pritraktitaj kaj eldonitaj de sendependaj traktadoj ene de la aparato. Tio garantias la akuratecon de la mezuro kaj provizas sufiĉan marĝenon dum severaj defektoj. La ĝenerala inĝeniera fido estas kontentigita se la aparato ne spertas A/D-transplenan fluon aŭ saturaĵon kiam la defektfluo atingas 20 fojojn la normalan valoron.
1.2 Elekto de Respondo Tempo
La programfluo de protekta aparato estas ĝenerale kiel montrite sube:
El la diagramo oni povas vidi, ke la respondo tempo de protekta aparato estas proksime rilatita al la uzata programo kaj la kalkulmetodo de elektra kvanto, kiu estas ĝenerale nekonata al uzantoj.
Dum la dizajno kaj elekto, ni povas nur judiki la kvaliton de protekta aparato bazante sur tri indikiloj: kalkula akurateco, respondo tempo, kaj kalkula ŝarĝo. Tiuj tri faktoroj estas reciproke konfliktantaj: mala kalkula akurateco kaj malgranda kalkula ŝarĝo kondukas al pli rapida respondo tempo, dum pli alta akurateco kaj pli granda kalkula ŝarĝo rezultas en pli malrapida respondo. Ĝenerale, por finuzantoj de reto, meti la kalkulan ŝarĝon al pli ol 3 fojoj, kalkulan akuratecon pli altan ol 0,2%, kaj maksimuman respondon tempon malpli ol 30ms sufiĉas kontentigi la tipajn inĝenierajn postulojn pri respondo tempo.
1.3 Elekto de Aliaj Funkcioj
Integritaj protektaj aparatoj enhavas multajn integritajn cirkvitojn, postulas alt-nivela teknikan ekspertizon por manteno. Dum la elekto, prioritati aparatojn kun modulara kaj norma hardvaro, permesanta solvi hardvarajn defektojn simple per anstataŭigo de moduloj, tiel plibonorigante laboran efikecon. Aldone, la protekta aparato devus havi internan EPROM-modulon, ebligantan ke ĉiuj agordvaloroj estu konservitaj ciferece. Terena personaro povas tiam facile retrovoki ĉi tiujn agordojn por aparata lanĉado sen reprogramado.
Por integri kun la tuta projekta aŭtomata monitora sistemo, la protekta aparato devus havi komunikadkapablon, ebligantan facilan reton formi per datumbusoj kaj permesantan post-trip informon esti transsenditan al la supera aŭtomata monitora sistemo.
2. Rilato inter Integritaj Protektaj Aparatoj kaj Tutplanta Aŭtomata Kontrolsistema
Bazita sur la konfiguro kaj komunikadpostuloj de la planta aŭtomata kontrolsistema, la aŭtomata sistemo por elektromikrokomputila integrita protekta aparato estas ĝenerale dividita en tri stratoj: la ŝalterstrato, substaĉjo-strato, kaj centra kontrolĉambro.
2.1 Ŝalterstrato
La ŝalterstrato konsistas el diversaj tipoj de elektromikrokomputilaj integritaj protektaj aparatoj, direktinstallitaj sur ŝaltergarniture. Ĉiu aparato direktmanĝas la mezur-, protektajn signalojn, kaj kontrolfunkciojn por sia respektiva ŝranko. Specifaj funkcioj estas jenaj:
(1) Enirgarnitura Ŝranko
Protektaj Funkcioj: Instanta supreflueto, tempofiksita supreflueto.
Mezurfunkcioj: Tri-faza ĝisfluo, tri-faza voltago, aktiva/reactiva povo, aktiva/reactiva energio.
Monitorfunkcioj: Ŝaltpozicio malfermita/firmigita.
Kontrolfunkcioj: Manua malfermi/firmigi (sur ŝranko), forloka malfermi/firmigi.
Alarmfunkcioj: Tripulado pro accidento, avizsignaloj, malfermi/firmigi staton, aparata defekto, defekto registrado, etc.
(2) Transformatora Ŝranko
Protektaj Funkcioj: Instanta supreflueto, tempofiksita supreflueto, invers-tempa supreŝargo, unufaza terdefekto, peza gaztripulado.
Mezur, Monitor, kaj Kontrolfunkcioj: Same kiel enirgarnitura ŝranko.
Alarmfunkcioj: Tripulado pro accidento, luma gaso, temperaturavizo, avizsignaloj, malfermi/firmigi staton, aparata defekto, defekto registrado, etc.
(3) Busbaro Ŝranko
Protektaj, Monitoraj, kaj Kontrolfunkcioj: Same kiel enirgarnitura ŝranko.
Alarmfunkcioj: Tripulado pro accidento, aparata defekto, defekto registrado, etc.
(4) Motora Ŝranko
Protektaj Funkcioj: Instanta supreflueto, tempofiksita supreflueto, supreŝargo, unufaza terdefekto, subvoltago, supervarmeco.
Mezurfunkcioj: Tri-faza ĝisfluo, tri-faza voltago, aktiva/reactiva povo, aktiva/reactiva energio.
Monitorfunkcioj: Ŝaltpozicio malfermita/firmigita.
Kontrolfunkcioj: Manua malfermi/firmigi (sur ŝranko), forloka malfermi/firmigi.
Alarmfunkcioj: Tripulado pro accidento, avizsignaloj, malfermi/firmigi staton, aparata defekto, defekto registrado, etc.
Post la akcepto de datumoj en siaj respektivaj ŝaltergarniture, protektaj aparatoj transsendas datumojn per buso al la monitora komputilo en la substaĉjo-strato. Tiu sistemo grandegre reduktas la kontrolkabelojn, mallongigas la lokan lanĉotempon, kaj plibonorigas la laboran efikecon.
2.2 Substaĉjo-Strato
Multaj signaloj de la substaĉjo bezonas esti transsenditaj al la centra kontrolĉambro per la industria Ethernet de la planto, kaj kontrolkomandoj de la centra kontrolĉambro bezonas esti ricevitaj kaj senditaj al la protektaj aparatoj. La substaĉjo-strato kutime konsistas el industriaj kontrolkomputiloj, printiloj, kaj monitorejoj. Ĝiaj ĉefaj funkcioj inkludas la konfiguron kaj administron de la ŝaltergarnitura protekta aparato, monitoradon de la sistemo operacio, establion kaj administron de la substaĉja datumbazo, kaj komunikadon kun la centra kontrolĉambro.
Pro la konfidenseco de la fabrikantoj pri la programo kaj elektraj kalkulmetodoj de iliaj protektaj aparatoj, la substaĉjo-strato ankaŭ devas trakti la konverton de komunikadprotokoloj por faciligi la transsendon kaj ricevon de signaloj inter la centra kontrolĉambro kaj la protektaj aparatoj.
2.3 Komunikada Rezo
Komunikado inter la ŝaltergarnitura kaj la substaĉjo povas uzi MODbus-busan reton, subtenante ĝis 64 servilojn. Optika izolado estas uzata inter la komunikada rezo kaj la aparatoj por eviti eksteran interferon. Komunikado inter la substaĉjo kaj la centra kontrolĉambro uzas industrin Ethernet kun fibero-optika medio, kun komunikada rapido pli alta ol 1 Mbps.
2.4 Programo
Sistemaprogramo povas uzi mainstream platformojn kun internaciaj standardaj arĥitekturoj, kiel Windows NT. Programmoduloj devus inkludi: mastra kontrolprogramo, grafikprogramo, datumbazadministraprogramo, raportgeneraprogramo, kaj komunikadprogramo.
Dum la elekto de programo, la mastra kontrolprogramo devus havi altan gradon de modularo. Alta modularo permesas terenan personaron voki programon laŭ lokaj kondiĉoj sen aldona programado, grandegre reduktante la operacian kaj mantenatan laboron por dispociisto kaj mantenpersonaro, kaj plibonorigante la laboran efikecon.
3. Aliaj Konsiderajoj
Krome, la jenaj problemoj devus esti notitaj dum la elekto de hardvaro por elektromikrokomputilaj integritaj protektaj aparatoj:
Uzu sigelan, armigitan kuiron, resistantan kontraŭ forta vibrado kaj interfero, kun kompakta instalado, taŭga por severaj kondiĉoj kaj panelmontado.
Uzu duoblan industri-gradan CPU-strukturon, kun ĉiu aparato enhavanta ĉefan CPU kaj komunikadon CPU. La du CPU-j laboras en reciproke kontrola modo por plibonori la respondon tempon kaj akuratecon, preveni malbonoperadon aŭ mankon de operado, kaj plibonori stabilecon kaj fidon.
Plena temperaturaraŭtomata kompenso permesas al la aparato longtempe operadi en ĉirkaŭaĵoj de -20°C ĝis +60°C.
La mezur- kaj protektaj signaloj estas aparte pritraktitaj ene de la aparato, kontentigante ambaŭ akuratecan postulojn kaj la postulojn por protektarego kaj fido.
Uzu dediĉitan frekvencspeciman cirkiton por precize sekvi la reton frekvenco, farante la elektran kvanton kalkulojn pli akurataj.
Uzu optikan izoladon por cifereca enigo/eligo, kaj blinditajn kabelojn por interna ŝranka filado, efektive prevenante eksteran interferon kaj plibonorigante la aparata anti-interfercapablon.
Uzu grandekran LCD-monitorejon kaj molan klavaron por pli klara numerala montriĝo kaj pli facila operado.
Post la lanĉado kaj operado, diversaj protektaj agordvaloroj estas konservitaj ciferece en EPROM, permesante imediatan retrovokon post lanĉado aŭ cirkvitdefekto riparo.
Ekipita kun plene funkcia ŝaltporciro, taŭga por kontroli diversajn tipojn de ŝaltiloj, faciligante la substaĉjan renovigon.
Havas kompletan akcidentanalizkapablon, inkluzive protektakcioevento registron, elektra kvanto signalo superlimo registron, kaj defekto registrado.
4. Rolo de Elektromikrokomputilaj Integritaj Protektaj Aparatoj en Alta-Voltaga Ŝaltergarnitura
Elektromikrokomputilaj protektaj aparatoj protektas kontraŭ anomalaj kondiĉoj en cirkvitoj. Iliaj roloj en alta-voltaga ŝaltergarnitura inkluzivas:
Elektromikrokomputilaj protektaj aparatoj posedas fortajn datumtraktadajn, logikajn kalkulajn, kaj informstokajn kapablojn, kun avancitaj internaj arĥitekturoj. Ili ofertas kompleta protektaj funkcioj ekvivalentaj al konvencia relaisprotekto. Per ricevado de signaloj de mezurkomponentoj kiel ĝisflu-transformiloj kaj voltagtransformiloj, la aparato povas monitori, kontroli, kaj protekti la cirkvitostato—kiel kortkuŝprotekto, supreŝargprotekto, kaj unufaza terdefekto protekto.
Sen protektaj aparatoj, alta-voltaga ŝaltergarnitura uzas relaisojn por atingi tiujn protektajn funkciojn. Moderna elektromikrokomputila protekto provizas plibonigitajn funkciojn, kiel facila forloka kontrolado, komunikado kun superaj sistemoj por transsendi nunan, voltagon, povon, kaj energiodatumojn, kaj konvena agordo de protektaj valoroj.
