БЛОК ВЫХОДНЫХ РЕЛЕ БРВ БАЗОВОГО ШКАФА КОМПЛЕКСА ТЕХНИКО-ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВ ПОВЫШЕННОЙ НАДЕЖНОСТИ

Область техники.
Полезная модель относится к области энергетики, электротехники и автоматики и может быть использована для построения автоматизированных систем контроля и управления технологическими процессами электростанций.
Уровень техники
В настоящее время известные шкафы в целом служат для размещения блоков дистанционного управления, формирования команд технологических защит; сигнализации, аналого-дискретного преобразования сигналов, логического преобразования сигналов, временных задержек, преобразования напряжения, обеспечивая внутришкафные соединения между блоками и кроссовыми клеммниками.
При этом блоки типа БРВ устанавливаются в эти шкафы.
УКТС выполняет функции контроля технологических параметров и управления оборудованием технологических систем в соответствии с заданными в УКТС алгоритмами.
В аварийных условиях при формировании инициирующего события УКТС обеспечивает выдачу необходимых сигналов воздействия на механизмы и электроприводную арматуру технологических систем безопасности. Механизмы запускаются в определенной последовательности, закрытие/открытие арматуры происходит в соответствии с логикой работы технологических систем.
УКТС осуществляет управление оборудованием технологических систем электростанций атомных (АЭС) и тепловых (ТЭС).
В комплексах УКТС происходит ввод (измерение значений) аналоговых сигналов, ввод дискретных сигналов, определяющих состояние оборудования и технологических процессов энергоблока, логическая обработка, вывод команд управления и сигнализации шкафами УКТС-М, в которых размещены блоки выходных реле БРВ-М.
Блоки выходных реле (БРВ-М) предназначены для размножения сигнала (с помощью реле), поступающего от блоков формирования команд, блоков аналого-дискретного преобразователя и других для раздачи его в несколько шкафов с гальваническим разделением.
К недостаткам блока БРВ-М следует отнести:
- низкую надежность комплектующих частей;
- высокое тепловыделение, как следствие, необходимость установки вентиляторов в шкафу, где установлен блок;
- назначенный срок службы 10 лет;
- наработку на отказ 50000 ч.;
Известен блок выходных реле, используемый в устройстве релейной защиты и автоматики, содержащем блок гальванической развязки и масштабирования аналоговых сигналов, группа входов которого является группой входов аналоговых сигналов токов и напряжений устройства релейной защиты и автоматики, а также микропроцессорный блок, при этом в устройство о введены блок индикации и управления, n блоков выходных реле, m блоков приема дискретных сигналов, группы входов которых являются группами входов дискретных сигналов, и блок питания, группа выходов которого по шине питания соединена с группами входов питания микропроцессорного блока, блока индикации и управления, m блоков приема дискретных сигналов и n блоков выходных реле, при этом группа выходов блока гальванической развязки и масштабирования аналоговых сигналов соединена с группой входов микропроцессорного блока, группа входов-выходов которого через шину данных соединена с группами входов-выходов n блоков выходных реле и m блоков приема дискретных сигналов (см., например, патент на полезную модель RU 48240 U1, 27.09.2005, H02H 7/26).
Известен блок выходных реле, используемый в составе микропроцессорного устройства релейной защиты и автоматики присоединений, выполненного в прямоугольном металлическом корпусе, в виде кассеты блочно-унифицированной конструкции, состоящее из следующих основных узлов: блок питания, блок трансформаторов тока, блок дискретных входов, блок выходных реле, органы оповещения и оперативного взаимодействия оператора с устройством на лицевой панели корпуса и блок центрального процессора, обеспечивающий взаимодействие между всеми входящими в состав устройства блоками в соответствии с алгоритмами защиты и содержащий регистратор событий, при этом органы оповещения и оперативного взаимодействия оператора с устройством выполнены в виде сенсорного дисплея, выполненного с возможностью управления с помощью кнопок на экране дисплея, в блок центрального процессора введены элементы аудиовизуализации, блок задания уставок и элемент связи USB, выведенный на лицевую панель корпуса (см., например, патент на полезную модель RU 140341 U1, 10.05.2014, H02H 7/00).
Известен блок выходных реле, используемый в составе контроллера для управления дизельными электроагрегатами, содержащий разъем входных сигналов, разъем выходных сигналов управления, микроконтроллер, индикаторный дисплей, блок защиты от наносекундных импульсных помех, блок адаптера входных сигналов, первый и второй драйверы индикаторов, блок светодиодных индикаторов, блок выходных реле, первый и второй драйверы выходных реле, первый и второй регистры памяти состояний выходных реле, блок измерения частоты дизельного генератора и блок измерения аналоговых параметров дизельного генератора, при этом группа входов блока защиты от наносекундных импульсных помех соединена с группой выходов разъема входных сигналов, вход блока адаптера входных сигналов соединен с выходом блока защиты от наносекундных импульсных помех, а выход блока адаптера входных сигналов соединен с первым входом микроконтроллера, первый и второй выход которого соединены с входами первого и второго драйверов индикаторов соответственно, выходы которых соединены с входами индикаторного дисплея, выход блока выходных реле соединен с входом разъема выходных сигналов управления, а первый и второй входы - с выходами первого и второго драйверов выходных реле соответственно, группа выходов первого регистра памяти состояний выходных реле и группа выходов второго регистра памяти состояний выходных реле соединены с входами первого и второго драйверов выходных реле, вход первого регистра памяти состояний выходных реле соединен с третьим выходом микроконтроллера, а выход - соединен с входом второго регистра памяти состояний выходных реле, группа выходов микроконтроллера соединена с группой входов блока светодиодных индикаторов, вход блока измерения частоты дизельного генератора соединена с первым выходом аналогового сигнала разъема входных сигналов, а выход - соединен со вторым входом микроконтроллера, первый и второй входы блока измерения аналоговых параметров дизельного генератора соединены со вторым и третьим выходами аналогового сигнала разъема входных сигналов соответственно, а первый и второй выходы соединены с третьим и четвертыми входами микроконтроллера соответственно (см., например, патент на полезную модель RU 103944 U1, 27.04.2011, G05F 1/00).
Раскрытие полезной модели
Технический результат заключается в повышении надежности работы блока реле выходных (БРВ) комплекса технико-программных средств повышенной надежности КТПС-ПН.
Заявленный технический результат достигается следующим образом.
Блок реле выходных (БРВ) шкафа базового комплекса технико-программных средств повышенной надежности (ШБ КТПС-ПН) для автоматизации управления технологическим оборудованием электростанции, согласно полезной модели, содержит твердотельные реле с посеребренными контактами с низким энергопотреблением и контакты для подключения к выходным управляющим цепям и выходным клеммникам шкафа.
Осуществление полезной модели
Блок построен с использованием электронных компонентов с низким потреблением электроэнергии и имеющих повышенный ресурс работоспособности, что не требует организации принудительной вентиляции шкафа, в котором он установлен.
Блок реле выходных (БРВ), размещаемый в шкафу базовом ШБ КТПС-ПН комплекса технико-программных средств повышенной надежности КТПС-ПН, предназначен для коммутации цепей постоянного тока и гальванического отделения выходных цепей от цепей управления, содержит твердотельные реле с посеребренными контактами с низким энергопотреблением и контакты для подключения к выходным управляющим цепям и выходным клеммникам шкафа.
Блок обеспечивает:
- гальваническую развязку и преобразование входных сигналов постоянного тока 12 В;
- управление выходными реле.
Блок выполнен в унифицированном конструктивном исполнении, в своей конструкции содержит контакты для подключения к выходным управляющим цепям блоков логического управления шкафа КТПС-ПН и выходным клеммникам шкафа. Блок устанавливается в индивидуальные разъемы специальной кросс-платы, размещенной со стороны входных/выходных клемм шкафа.
Блок реле выходных БРВ входит в группу функциональных блоков шкафа базового ШБ КТПС-ПН и является составной частью комплекса технико-программных средств повышенной надежности, предназначенного для создания проектным путем систем автоматизированного управления и контроля технологическими процессами и передачи информации о состоянии технических средств шкафа и технологического оборудования в систему верхнего блочного или станционного уровня.
Назначенный срок службы блока не менее 30 лет.
Наработка на отказ не ниже 200000 ч.
Таким образом, заявленный блок имеет следующие возможности, отсутствующие у аналога, что крайне важно, поскольку к работоспособности оборудования, обеспечивающего технологический процесс, например, АЭС, предъявляются национальные и международные требования обеспечения безопасности.
Блок реле выходных БРВ сохраняет выполнение всех функций при повышении температуры внутри шкафа до +70°C.
Блок реле выходных БРВ допускает выемку и установку его обратно в шкаф без отключения питания шкафа.
Блок реле выходных БРВ обеспечивает 50000 циклов коммутации электрических цепей под нагрузкой.
Таким образом, технический результат достигается совокупностью существенных признаков полезной модели.