Общий принцип выполнения устройств релейной защиты, структура устройства

Устройства релейной защиты и автоматики состоят из отдельных функциональных элементов, связанных между собой общей схемой. Назначение каждого элемента — преобразовать входные сигналы, полученные от предыдущего элемента, и передать их последующему элементу. В каждом устройстве элементы объединяются в функциональные части. Условно в соответствии с последовательностью преобразования и передачи сигналов выделяют измерительную, передающую, логическую и исполнительную части [7]. Некоторые из них могут и не быть в конкретном устройстве.

Измерительная часть. Элементы измерительной части контролируют тот или иной параметр системы электроснабжения, например амплитуду (абсолютное значение) тока, напряжения, угол сдвига фаз между ними, значение частоты. Указанные параметры вторичных напряжения и тока, получаемых от первичных измерительных преобразователей (трансформаторов) напряжения и тока электрических установок, являются информационными параметрами. Вторичные напряжения и ток измерительных трансформаторов являются основными входными электрическими сигналами автоматических устройств, их воздействующими величинами. Воздействующей величиной, называется электрическая величина, которая одна или в сочетании с другими электрическими величинами должна быть приложена к электрическому реле в заданных условиях для достижения ожидаемого функционирования. В ряде случаев используются и неэлектрические величины, которые соответствующими измерительными элементами (датчиками) преобразуются в электрический входной сигнал устройства.

Различаются аналоговые (в частности, непрерывные) и дискретные (в частности, цифровые) сигналы. Определяющий признак аналоговых сигналов — бесконечное множество возможных значений информационного параметра. Аналоговый непрерывный сигнал характеризуется непрерывным изменением информационного параметра во времени. Признак дискретного сигнала — ограниченное число допускаемых значений информационного параметра, часто только два значения. Дискретный цифровой сигнал представляет собой число импульсов в единичной (число-импульсный сигнал) или в двоичной системе счисления.

Основные входные электрические сигналы являются аналоговыми. Они поступают на входы измерительной части устройств релейной защиты и автоматики. Измерительная часть может содержать несколько измерительных органов непрерывного или релейного действия. Измерительный орган непрерывного действия имеет непрерывную проходную характеристику (зависимость выходного сигнала У от входного X), а релейного действия — релейную проходную характеристику. Релейный измерительный орган преобразует аналоговый сигнал в дискретный с двумя значениями информационного параметра. Простейшие измерительные органы релейного действия — измерительные реле тока, напряжения, мощности, сопротивления.