双与或保护出口容错装置制造方法及图纸

本发明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。本发明专利技术利用双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。

【技术实现步骤摘要】

本专利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CPU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
本专利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，本专利技术是通过采取以下技术方案来实现的为了能够增强容错性，本专利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1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。本专利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。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K1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(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。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(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)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。本专利技术的有益效果是当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K1和第二中间继电器K2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。附图说明图1和图2为本专利技术的概念示意图；图3为本专利技术实施例一的电路原理图；图4为本专利技术实施例二的电路原理图；图5为本专利技术实施例三的电路原理图。具体实施例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K1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线圈的负极相连，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K1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K2的控制，成功的将CPUA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；实施例二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，以避免意外的反向电压破坏工作电路。除上述实施例外，本专利技术还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本专利技术要求的保护范围。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（ＣＰＵＡ）、系统（ＣＰＵＢ）、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(CPUA)、系统(CPUB)、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...

【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：发明
国别省市：84[中国|南京]