Содержание материала

Микроэлектронные средства для систем контроля и защиты электрооборудования - обложка

А.В.Булычев, В.К.Ванин, Т.И.Кривчеко
Г.В.Меркурьев, А.Л.Соловьев, А.В.Терешкин
МИКРОЭЛЕКТРОННЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ СИСТЕМ КОНТРОЛЯ И ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ
Санкт-Петербург
1998

Микроэлектронные средства для систем контроля и защиты электрооборудования. Учеб. пособие /А.В.Булычев, В.К.Ванин, Т.И.Кривченко, Г.В.Меркурьев, А.Л.Соловьев, А.В.Терешкин. - СПб.: Изд-во РАО "ЕС РОССИИ", Главный вычислительный Центр Энергетики, Северо- Западный филиал, 1998. 
Учебное пособие предназначено для слушателей групп повышения квалификации по одноименному курсу.
Представлены перспективные решения научно-технических задач, связанных с разработкой средств контроля параметров и релейной защиты электроэнергетических систем на микроэлектронной элементной базе.
Рассмотрена микропроцессорная элементная база для построения средств защиты и автоматики энергосистем. Показаны типовые структуры программируемых устройств релейной защиты. Приведен пример выполнения микропроцессорной защиты электродвигателей.
Пособие может быть использовано в практической работе персонала релейных служб энергосистем, электротехнических лабораторий электростанций, и при обучении студентов электроэнергетических специальностей ВУЗов.
Учебное пособие рассмотрено и одобрено на заседании кафедры “Релейная защита и автоматика энергосистем”.

ВВЕДЕНИЕ

Процессы производства, передачи и распределения электрической энергии являются одними из наиболее сложных и ответственных. Поэтому непрерывное повышение надежности энергосистем путем совершенствования методов и технических средств противоаварийного управления всегда является актуальной задачей.
Последние годы характеризуются достаточно широким внедрением современной микроэлектроники в устройствах и системах релейной защиты и другой автоматики энергосистем [1]. В первую очередь нашла применение аналоговая электроника. На ее основе были выпущены серийные устройства для защиты линий электропередачи, генераторов и другого оборудования. Для дальнейшего повышения степени автоматизации указанных выше технологических процессов начинают все шире использовать различные автоматизированные системы управления (АСУ ТП). Применение последних предполагает включение в их состав традиционных средств защиты. Для чего необходимо существенное увеличение их функциональных возможностей в части измерения, контроля параметров процессов, запоминания и передачи их значений на различные уровни иерархической системы управления и улучшение традиционных технических характеристик. Успешное решение этих задач осуществляется на базе цифровой электроники.
Внедрение микроэлектроники повлияло как на схемотехнику и функциональные возможности, так и на методы анализа и синтеза устройств релейной защиты. Поэтому для анализа и синтеза устройств важно иметь ясное представление о параметрах, математическом описании, свойствах, предельных возможностях, допустимых условиях применения, достоинствах и недостатках используемых аналоговых и цифровых микросхем.
В учебном пособии рассмотрены базовые узлы аналоговых и цифровых устройств с ориентацией на применение их в устройствах релейной защиты.
При изложении материала об аналоговых узлах, выполняющих линейные и нелинейные математические операции, внимание сосредоточено на их схемотехнике и точности выполнения преобразований. Анализ базируется на фундаментальных понятиях электротехники и теории линейных автоматических систем. Даны рекомендации по повышению точности, и показаны примеры выбора параметров узлов.
Цифровые микросхемы и особенности их применения рассмотрены на основе математического аппарата алгебры логики. Приведено последовательное описание простейших логических комбинационных цепей, логических устройств с памятью (триггеров), регистров и счетчиков.
Изложены общие сведения о микропроцессорах, показана архитектура типовых и специализированных (для выполнения задач релейной защиты) микропроцессорных систем, приведены начальные сведения об основных принципах программирования микропроцессоров.
Для получения основательного целостного представления об особенностях применения микропроцессорных средств в релейной защите, приведены примеры построения микропроцессорной защиты крупного электродвигателя переменного тока.