双与或保护出口容错机制制造技术

本实用新型专利技术涉及一种双与或保护出口容错机制，包括双ＣＰＵ系统，一个出口继电器，四个中间继电器；系统（ＣＰＵＡ、ＣＰＵＢ）的出口信号和故障信号分别控制四个中间继电器，将四个继电器的副常开触点交叉并联，将上述并联的部分和出口继电器输入端负极串联，出口继电器输入端正极接电源，整个控制回路另一端接地。本实用新型专利技术利用双ＣＰＵ系统出口信号的串联进行“与门”控制，保证系统不误动，同时利用ＣＰＵ系统的故障信号闭锁该ＣＰＵ系统的出口信号，进行可控制的“或门”控制，保证系统不拒动，这样就兼顾了冗余和容错的设计原则，真正做到了保护装置防拒动和防误动的有机统一。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及工业自动化控制
，特别是涉及一种双与或保护出 口容错机制。
技术介绍
随着电力系统中继电保护装置的集成度越来越高，单个保护装置承担的保 护功能越来越多，有的甚至一台机组的所有主保护和后备保护都集中在一个保 护装置上，这就使得装置内硬件系统的任何一个环节出现问题的时候，被保护 对象会有失去部分或者全部保护的可能。现有保护装置有的使用单CPU系统，当这个系统的任何环节发生故障的时 候，整个装置都无法按要求动作，容易造成误动或者拒动；有的装置虽然使用 双CPU系统，但其中一个CPU系统控制保护装置的出口总启动继电器，另一个 CPU系统用于控制保护跳闸出口，这还是一种简单的串行设计的思路，当这两个 C P U系统任何 一 个环节出现故障，仍会造成保护装置拒动。以上装置都不能很好的解决继电保护的容错性和可靠性要求。
技术实现思路
本技术的目的是针对以上现有技术存在的问题，提出一种既可以解决 保护装置误动问题，又可以增加装置容错能力的技术，从而满足实际应用中对 保护装置的可靠性和容错性上的要求。为了解决上述问题，本技术是通过釆取以下技术方案来实现的为了能够增强容错性，本技术中的双与或保护出口容错机制设计了回 路上完全相同并且相互独立的双CPU系统，两个CPU系统均单独采样独立出口 。 当两个CPU系统都正常工作的时候，确保只有两个CPU同时判定保护动作才会 使出口继电器有效，即为与门出口，如图l所示；当其中一个CPU系统故 障时，保证其自动退出出口逻辑组合，由另一个正常的CPU系统单独控制出口 继电器，即为或门出口，如图2所示。这样就兼顾了冗余和容错的设计原 则，真正做到了保护装置防拒动和防误动的有机统一。本技术中的双与或保护出口容错机制包括系统CPUA,系统CPUB,第 一中间继电器Kl、第二中间继电器O、第三中间继电器K3、第四中问继电器 K4和出口继电器K。第一中间继电器K1由CPUA的出口信号ESGA控制，第二中 间继电器O由CPUB的出口信号ESGB控制，第三中间继电器K3由CPUA的故障信号DERA控制，第四中间继电器K4由CPUB的故障信号DERB控制。所述第一 中间继电器K1的第一副常开节点和第二中间继电器K2的第一副常开节点并联， 所述第一中间继电器Kl的第二副常开节点和第三中间继电器K3的第一副常开 节点并联，所述第二中间继电器K2的第二副常开节点和第四中间继电器K4的 第一副常开节点并联，将上述并联的部分串联，将其一端接地GND，另一端和出 口继电器K输入端的负极相连，出口继电器K输入端的正极接电源VDD。如图3所示。前述双与或保护出口容错机制，其特征在于所述第三中间继电器(K3) 的常闭节点(K3-2)和第四中间继电器U4)的常闭节点(K4-2)并联，并串 联在出口继电器(K)的控制回路中。前述双与或保护出口容错机制，其特征在于所述第一中间继电器(Kl)、 第二中间继电器(n)、第三中间继电器(K3)、第四中间继电器(K4)和出口 继电器(K)的输入端各并联一个二极管(D), 二极管(D)的正极接继电器输 入端的负极，二极管(D)的负极接继电器输入端的正极。本技术的有益目的是当CPUA和CPUB均正常时，第三中间继电器K3 和第四中间继电器K4均无效，出口继电器K受到第一中间继电器Kl和第二中 间继电器I^的与门控制，只有在两者均有效的情况下，出口继电器K方能 有效，提高了装置的防误动性能；当其中一个CPU (例如CPUA)故障时，DERA 有效，第三中间继电器K3有效，第一中间继电器被旁路掉，第四中间继电器K4 无效，出口继电器K仅收到第二中间继电器K2的控制，反之亦然。这种情况下 出口继电器K受到第一中间继电器K1和第二中间继电器K2的或门控制， 只要正常CPU的中间继电器有效，出口继电器K就能有效，提高了装置的容错 性，从而满足了要求。以下结合附图对本技术作进一步的说明附图说明图1和图2为本技术的概念示意图3为本技术实施例一的电路原理图4为本技术实施例二的电路原理图5为本技术实施例三的电路原理图。具体实施方式实施例一本实施例的双与或保护出口容错机制如图2所示，由第一中间继电器K1、 第二中间继电器K2、第三中间继电器K3、第四中间继电器K4和出口继电器K 等组成。第一中间继电器K1由CPUA的出口信号ESGA控制，第二中间继电器K2由CPUB的出口信号ESGB控制，第三中间继电器K3由CPUA的故障信号DERA控 制，第四中间继电器K4由CPUB的出口信号DERB控制，所述第一中间继电器K1 的第一副常开节点和第二中间继电器K2的第一副常开节点并联，所述第一中间 继电器Kl的第二副常开节点和第三中间继电器K3的第一副常开节点并联，所 述第二中间继电器K2的第二副常开节点和第四中间继电器K4的第一副常开节 点并联，将上述并联的部分串联，将其一端接地GND,另一端和出口继电器K线 圏的负极相连，出口继电器K线圈的正极接电源VDD。根据CPUA、 CPUB的工作 状态，共有三种情况，具体分析如下1、 CPUA、 CPUB均工作正常此时DERA和DERB无效，第三中间继电器K3 和第四中间继电器K4均无效，出口继电器K受到第一中间继电器Kl和第二中 间继电器K2的与门控制。只有在K1和K2均有效的情况下，出口继电器K 方能有效；2、 CPUA工作正常，CPUB故障此时DERA无效，DERB有效，第四中间继电 器K4的第一副节点K4-1闭合，旁路了第二中间继电器K2的节点，出口继电器 K仅受到第 一 中间继电器K1的控制，成功的将CPUB从控制回路中分离；3、 CPUA故障，CPUB工作正常。此时DERB无效，DERA有效，第三中间继 电器K3的第一副节点K3-1闭合，旁路了第一中间继电器K1的节点，出口继电 器K仅受到第二中间继电器K 2的控制，成功的将C P U A从控制回路中分离；由上面分析可以看出，在第一种情况下，出口继电器K由CPUA和CPUB 与 门控制，防止了单CPU故障造成的误动，提高了系统的防误动性能；在第二、 三种情况下，故障CPU从控制回路中分离，避免了由于故障CPU拒动造成的保 护装置的拒动，是可控的或门控制，提高了系统的容错性；上面例举了信号回路的双与或保护出口容错机制，在对出口要求更严格的 场合下，可以使用控制更为严格的技术方案，如图4所示，将所述第三中间继 电器K3的常闭节点K3-2和第四中间继电器K4的常闭节点K4-2并联，并串联 在出口继电器K的控制回路中。这样，在CPUA和CPUB均发生故障的时候，DERA和DERB均有效，第三中间 继电器K3的常闭节点和第四中间继电器K4的常闭节点均打开，控制回路永久 断开，出口继电器K被闭锁，杜绝了由于CPU故障可能造成的误动。实施例三本实施例为在以上实施例基础上进一步细化和完善形成的技术方案，如图5 示，其具体完善之处为在第一中间继电器K1、第二中间继电器K2、第三中间继 电器K3、第四中间继电器和出口继电器K的输入端各并联一个二极管D, 二 极管D的正极接继电器输入端的负极，二极管D的负极接继电器输入端的正极,以避免意外的反向电压破坏工作电路本文档来自技高网...

【技术保护点】
双与或保护出口容错机制，包括了系统、系统、第一中间继电器Ｋ１、第二中间继电器Ｋ２、第三中间继电器Ｋ３、第四中间继电器Ｋ４和出口继电器Ｋ，其特征在于上述的第一中间继电器Ｋ１由上述的ＣＰＵＡ的出口信号ＥＳＧＡ控制，上述的第二中间继电器Ｋ２由上述的ＣＰＵＢ的出口信号ＥＳＧＢ控制，上述的第三中间继电器Ｋ３由上述的ＣＰＵＡ的故障信号ＤＥＲＡ控制，上述的第四中间继电器Ｋ４由上述的ＣＰＵＢ的故障信号ＤＥＲＢ控制；上述的第一中间继电器Ｋ１的第一副常开节点和上述的第二中间继电器Ｋ２的第一副常开节点并联，上述的第一中间继电器Ｋ１的第二副常开节点和上述的第三中间继电器Ｋ３的第一副常开节点并联，上述的第二中间继电器Ｋ２的第二副常开节点和上述的第四中间继电器Ｋ４的第一副常开节点并联，将上述并联的部分串联，将其一端接地ＧＮＤ，另一端和出口继电器Ｋ输入端的负极相连，出口继电器Ｋ输入端的正极接电源ＶＤＤ。

【技术特征摘要】
1.双与或保护出口容错机制，包括了系统、系统、第一中间继电器K1、第二中间继电器K2、第三中间继电器K3、第四中间继电器K4和出口继电器K，其特征在于上述的第一中间继电器K1由上述的CPUA的出口信号ESGA控制，上述的第二中间继电器K2由上述的CPUB的出口信号ESGB控制，上述的第三中间继电器K3由上述的CPUA的故障信号DERA控制，上述的第四中间继电器K4由上述的CPUB的故障信号DERB控制；上述的第一中间继电器K1的第一副常开节点和上述的第二中间继电器K2的第一副常开节点并联，上述的第一中间继电器K1的第二副常开节点和上述的第三中间继电器K3的第一副常开节点并联，上述的第二中间继电器K2的第二副常...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆于平，李莉，
申请(专利权)人：国电南京自动化股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：84[中国|南京]