Микропроцессорная защита электроустановок.

Рассмотренные устройства защиты, выполненные на базе электромехани­ческих реле или с использованием полупроводниковых элементов и аналоговых интегральных микросхем, имели различные технические реализации.

Особенность их - жесткая логика первой научной картины мира. И хотя они еще долго будут находить применение, особенно для алгоритмов простых повреждений, несомненно их вытеснение новым поколением защит с цифровой обработкой информации. Их отличает высокий уровень унификации элементов, гибкость, возможность реализации сложных алгоритмов выявления повреждений, развитая система функционального контроля, уменьшение расходов на обслуживание.

Выделяют основные принципы микропроцессорной системы защиты с цифровой обработкой информации: неявное резервирование, унификацию, модульность, функциональную децентрализацию, специализацию обработки информации, единство информационной базы, комплектность, гибкость. Возникновение неисправностей в аппаратной и программной частях предотвращаются путем перераспределения задач между элементами системы в полном объеме или с потерей некоторых второстепенных функций. Вероятность отказа системы в целом снижается.

Информационное обеспечение системы основано на параметрах входных сигналов: амплитуды, фазовые сдвиги и частота, а также их интегральные значения. Помехи, вызванные переходными процессами и сопровождающиеся появлением апериодических и гармонических составляющих, обусловливают погрешности, снижаемые предварительной фильтрацией входных токов и напряжений. В результате синусоидальный сигнал содержит информацию об основной гармонике входной величины. Наиболее широко используется цифровая обработка отсчетов мгновенных значений синусоидальных сигналов и их ортогональных составляющих.

В цифровых системах применяют определение амплитуд и фаз синусоидальных сигналов с использованием ортогональных составляющих, для получения которых используют метод Фурье и его модификации. Метод обеспечивает полное подавление во входном сигнале постоянной составляющей и гармоник с частотами, кратными ω₀при заданномΔt.

Принципиальную возможность для определения информационных параметров входных сигналов обеспечивает времяимпульсный метод, основанный на замене синусоидального процесса последовательностью импульсов прямоугольной формы. Их длительности содержат информацию об амплитудах, частоте и фазовых сдвигах сигналов.

Формирование ортогональных составляющих входных сигналов в измерительных органах микропроцессорных защит обеспечивается в аналоговом, цифровом или смешанном видах с помощью формирователей. Аналоговые, усложняющие эту часть и не исключающие фазочастотные погрешности преобразования, используют активные фазоповоротные элементы с фазочастотными характеристиками, смешенными на угол π/2. При цифровой обработке ортогональные составляющие, если сигнал синусоидальный, могут быть получены по его мгновенным значениям, зафиксированным с интервалом Т/4, где Т - период сигнала.