一种用于继电保护装置的延时告警电路及方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及继电保护装置运行可靠性技术领域，具体涉及一种用于继电保护装置 的延时告警电路及方法。
【背景技术】
[0002] 电力系统对继电保护装置可靠性要求非常高，为了防止由于继电保护装置内部的 CPU运行异常导致出口误动作，必须采用独立的电路监视CPU的状态，并且在CPU出现故障 的情况下，及时发现驱动告警输出有效。目前，通常有以下两种方法：
[0003] (1)采用看门狗电路监视CPU，并驱动告警电路，当CPU出现异常，长时间无法喂狗 时，看门狗电路会对CPU进行复位，该复位信号同时用来驱动告警输出，该应用模式如图1 所示，但是，看门狗芯片的复位输出在长时间没有喂狗信号的情况下，它的输出是一个高低 跳变的脉冲信号，如图2所示，是某看门狗芯片输出的复位脉冲的波形，可以看到在没有外 部喂狗信号的情况下，看门狗信号会输出高电平宽度为t WD，低电平为tRP的脉冲跳变信号， 如果用该信号来驱动告警输出回路，告警输出回路会出现间断性有效状态，由于，此时CPU 一直处于故障状态，所以告警输出回路应该一直有效，这种方式是无法满足告警输出回路 的要求；
[0004] (2)采用独立的监视CPU对CPU进行监视，在主CPU之外，单独增加一个独立的监 视CPU，该CPU -般是内置了 FLASH低性能的CPU，如图3所示，给出该方式的工作示意图， 监视CPU用来完成对主CPU的状态监视，具体的监视方法可以是通过监视主CPU输出的脉 冲是否正常，也可以通过二者之间的报文交互来判断主CPU的工作状态，当监控CPU发现主 CPU的状态不正常的情况下，它会驱动告警输出有效，只要主CPU的状态一直不正常，那么 告警输出回路就会一直有效，采用该种方案可以解决方法（1)告警输出回路中的告警输出 回路间断性有效的问题，但是其的缺点是电路结构复杂，需要维护两个独立的CPU系统，设 计繁琐，成本高。
【发明内容】
[0005] 为了克服上述的问题，本发明的用于继电保护装置的延时告警电路及方法，能够 在继电保护装置内部CPU出现故障的情况下，及时驱动告警输出，进而闭锁开出，并通过告 警指示灯显示装置的工作状态，复杂度低，成本低，容易实现，具有良好的应用前景。
[0006] 为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
[0007] -种用于继电保护装置的延时告警电路，其特征在于：包括看门狗电路、延时告警 电路和与门，所述看门狗电路的输入端与继电保护装置内部CPU的喂狗输出端相连接，所 述看门狗电路的复位信号输出端与继电保护装置内部CPU的复位信号输入端相连接，所述 继电保护装置内部CPU的复归脉冲信号输出端与延时告警电路的输入端相连接，所述延时 告警电路的输出端与与门的一输入端相连接，所述继电保护装置内部CPU的告警输出端与 与门的另一输入端相连接，所述与门的输出端用于输出告警信号，所述与门的输出端连接 有告警指示灯及告警继电器。
[0008] 前述的一种用于继电保护装置的延时告警电路，其特征在于：所述延时告警电路 为74HC123集成芯片构成的单稳态电路，所述74HC123集成芯片的引脚或nB引脚与继 电保护装置内部CPU的复归脉冲信号输出端相连接，所述74HC123集成芯片的nCEXT引脚 与nREXT引脚之间并联有电容Cext，所述述74HC123集成芯片的nREXT引脚还通过电阻Rext 与电源端相连接，所述74HC123集成芯片的nCEXT引脚还与地相连接，所述电容Cext、电阻 Rext确定单稳态电路的延时时间Tw，所述74HC123集成芯片的引脚或nQ引脚与与门的 另一输入端相连接。
[0009] 前述的一种用于继电保护装置的延时告警电路，其特征在于：所述继电保护装置 内部CPU的复归脉冲信号端输出的两个复归脉冲信号的间隔小于延时时间Tw。
[0010] 基于上述的一种用于继电保护装置的延时告警电路的告警方法，其特征在于：包 括以下步骤，
[0011] 步骤⑴，根据继电保护装置内部CPU输出的两个复归脉冲信号的间隔，构建延时 告警电路，保证延时告警电路的延时时间Tw大于两个复归脉冲信号的间隔；
[0012] 步骤（2)，通过延时告警电路监视继电保护装置内部CPU的工作状态，若继电保护 装置内部CPU周期性的输出复归脉冲信号给延时告警电路，且执行步骤（3);若在延时告警 电路的延时时间Tw内没有收到继电保护装置内部CPU输出的复归脉冲信号，则执行步骤 ⑷；
[0013] 步骤（3)，延时告警电路保持原始状态，继电保护装置内部CPU的正常运行，与门 不输出告警信号；
[0014] 步骤（4)，继电保护装置内部CPU的输出告警信号给与门的一端，同时延时告警电 路发生翻转，输出控制信号给与门的另一端，与门持续输出告警信号，告警指示灯亮起，直 到继电保护装置内部CPU再次输出复归脉冲信号给延时告警电路，延时告警电路复位，与 门输出的告警信号消失。
[0015] 前述的一种用于继电保护装置的延时告警电路的告警方法，其特征在于：步骤 (1)构建延时告警电路的延时时间Tw，根据公式（1)计算得到，
[0016] Tw = K*Rext*Cext (1)
[0017] 其中，K为延时告警电路选择构成单稳态电路的集成芯片系数；Rext为电阻R ext的 阻值；Cext为电容C EXT的容值。
[0018] 本发明的有益效果是：本发明的用于继电保护装置的延时告警电路及方法，能够 在继电保护装置内部CPU出现故障的情况下，及时驱动告警输出，进而闭锁开出，并通过告 警指示灯显示装置的工作状态，复杂度低，成本低，容易实现，具有良好的应用前景。
【附图说明】
[0019] 图1是传统的采用看门狗电路监视CPU的系统框图。
[0020] 图2是传统的看门狗芯片输出的复位脉冲的波形示意图。
[0021] 图3是传统的采用独立的监视CPU对CPU进行监视的系统框图。
[0022] 图4是本发明的用于继电保护装置的延时告警电路的系统框图。
[0023] 图5是本发明的延时告警电路的具体电路图。
【具体实施方式】
[0024] 下面将结合说明书附图，对本发明作进一步的说明。
[0025] 如图4所示，本发明的用于继电保护装置的延时告警电路，包括看门狗电路、延时 告警电路和与门，看门狗电路的输入端与继电保护装置内部CPU的喂狗输出端相连接，看 门狗电路的复位信号输出端与继电保护装置内部CPU的复位信号输入端相连接，所述继电 保护装置内部CPU的复归脉冲信号输出端与延时告警电路的输入端相连接，所述延时告警 电路的输出端与与门的一输入端相连接，所述继电保护装置内部CPU的告警输出端与与门 的另一输入端相连接，所述与门的输出端用于输出告警信号，所述与门的输出端连接有告 警指示灯及告警继电器。
[0026] 如图5所示，所述延时告警电路为74HC123集成芯片构成的单稳态电路，单稳态电 路的实现方案比较多，不仅仅局限于本发明的74HC123集