Skaitmeninės relės

Užsienyje jau prieš 20 metų pradėta naudoti skaitmeninius įrenginius relinėje apsaugoje. Todėl šiuolaikinės skaitmeninės relės, nors ir gaminamos skirtingų firmų, labai panašios savo charakteristikomis. Pavyzdžiui, srovės ir įtampos transformatorių galingumas, siekia (0,1-0,5)VA; aparatūros paklaida (2-5)%; grįžimo koeficientas (0,96-0.97). Artimi ir kiti parametrai.

Perėjimas prie skaitmeninių principų informacijos apdorojime relinės apsaugos įrengimuose nepakeitė apsaugos principų, tik žymiai pagerino relių eksploatacines savybes.

Relinės apsaugos skaitmeniniams įrenginiams reikalingi patikimi ryšio kanalai su dideliu perdavimo greičiu, o tai trukdo efektyviai panaudoti šias apsaugas.

Užsienyje šiuo metu jau pereinama prie sekančios relinės apsaugos pakopos su integracija į vieningą informacijos komplekso funkciją, matavimą ir komercinę elektros energijos apskaitą, elektros įrenginių valdymą ir reguliavimą.Tokie įrenginiai automatizuotos valdymo sistemos (AVS) atžvilgiu yra galiniai informacijos surinkimo įrenginiai, t.y. terminalai. Relinės apsaugos integruotose skaitmeniniuose kompleksuose atsirado galimybė pereiti prie naujų, netradicinių srovės ir įtampos matavimo keitiklių - optoelektroninių jutiklių pagrindu, transformatorių be feromagnetinių šerdžių ir t.t. Šie keitikliai technoiogiškesni, labai geros metrologinės savybės, bet gaila, turi mažą išėjimo galingumą ir netinka darbui su tradicine aparatūra.

Skaitmeninio įrenginio pagrindiniu mazgu yra mikro - ESM. kuri per savo įėjimo - išėjimo įrenginius pasikeičia informacija su periferiniais mazgais, Šių papildomų mazgų pagalba įvykdomas mikro - ESM (mikroprocesoriaus) ryšys su išorine aplinka: pradinės informacijos jutikliais, valdymo objektais, operatorium ir t.t. Reikia pažymėti, kad realiame apsaugos įrenginyje gali būti panaudoti keli mikroprocesoriai, kiekvienas iš jų sprendžia bendro uždavinio atskirą fragmentą, kad užtikrinti greitaveikiškumą. Sudėtingose aukštos įtampos linijos apsaugose panaudojami 7-10 lygiagrečiai dirbančių mikroprocesorių.

Bet kokios relinės apsaugos mazgai yra: įėjimo (U1...U4) ir išėjimo (KL1...KLJ) signalų keitikliai, analogoskaitmeniniai keitikliai (U6,U7) ir operatoriaus informacijos įvedimo valdymo mygtukai (SB1,SB2), ekranas (H) informacijai ir maitinimo blokas (U5). Šiuolaikiniai skaitmeniniai įrenginiai, aprūpinami komunikacine jungtimi (X1) ryšiui su kitais skaitmeniniais įrenginiais.

Įėjimo keitikliai. Jie užtikrina išorinių grandinių galvaninį atskyrimą nuo įrenginio vidinių grandinių. Tuo pačiu, įėjimo keitikliai vykdo kontroliuojamų signalų suvienodinimą (kaip taisyklė - į įtampą) ir normuotą (apibrėžtą) lygį Čia vyksta išankstinė dažnuminė įėjimo signalų filtracija prieš jų analogo - skaitmeninį pakeitimą. Tuo pačiu laiku imamasi priemonių apsaugant įrenginio vidinius elementus nuo trikdžių poveikio ir antiįtampių. Keitikliai turi analoginius (U3,U4) ir loginius (U1.U2) įėjimo signalus. Pirmuosius stengiasi išpildyti taip, kad užtikrinti linijinio ( arba ne linijinio, bet žinomo dėsnio) signalo perdavimą visame jo kitimo diapazone. Loginių signalų keitikliai, atvirkščiai stengiasi padaryti jautriais tik siaurame diapazone galintį rastis kontroliuojamą signalą. Toks išpildymas daugeliu atžvilgiu leidžia išvengti neteisingo RA veikimo operatyvinės srovės grandinių įžemėjimo atveju.

Reliniai išėjimo keitikliai. Relės poveikis į saugomą objektą tradiciškai vykdomas diskretiniais valdymo signalais. Todėl apsaugos įrenginio išėjimo grandinės išpildytos taip, kad užtikrinti komunikacinių grandinių tarpusavio galvaninį atskyrimą kaip tarp savęs, taip ir taip apsaugos įrenginių vidinių grandinių. Išėjimo keitikliai turi turėti atitinkamų komunikacinių sugebėjimų ir bendru atveju, užtikrinti matomą komunikacinės grandinės nutrūkimą.

Analogo - skaitmeninio keitiklio traktas jungia multipleksorių (U6) ir nuosavą analogo - skaitmeninį keitiklį (U7). Multipleksorius – tai elektroninis komutatorius, paeiliui paduodantis kontroliuojančius signalus į analogo - skaitmeninį keitiklį (ASK). Multipleksorius leidžia, panaudoti vieną ASK (brangiai kainuojantį) keliems kanalams. ASK vykdo momentinį įėjimo signalo keitimą į proporcingą skaitmeninį dydį. Keitimas vykdomas su užduotu laiko periodiškumu. Vėliau, mikro - ESM pagal išėjimo signalus apskaičiuoja kontroliuojamų signalų integruojančius parametrus - jų amplitudės ir esamas vertes.