专利名称：双与或保护出口容错机制的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及工业自动化控制技术领域，特别是涉及一种双与或保护出 口容错机制。
背景技术：
随着电力系统中继电保护装置的集成度越来越高，单个保护装置承担的保 护功能越来越多，有的甚至一台机组的所有主保护和后备保护都集中在一个保 护装置上，这就使得装置内硬件系统的任何一个环节出现问题的时候，被保护 对象会有失去部分或者全部保护的可能。
现有保护装置有的使用单CPU系统，当这个系统的任何环节发生故障的时 候，整个装置都无法按要求动作，容易造成误动或者拒动；有的装置虽然使用 双CPU系统，但其中一个CPU系统控制保护装置的出口总启动继电器，另一个 CPU系统用于控制保护跳闸出口，这还是一种简单的串行设计的思路，当这两个 C P U系统任何 一 个环节出现故障，仍会造成保护装置拒动。
以上装置都不能很好的解决继电保护的容错性和可靠性要求。 发明内容
本实用新型的目的是针对以上现有技术存在的问题，提出一种既可以解决 保护装置误动问题，又可以增加装置容错能力的技术，从而满足实际应用中对 保护装置的可靠性和容错性上的要求。
为了解决上述问题，本实用新型是通过釆取以下技术方案来实现的
为了能够增强容错性，本实用新型中的双与或保护出口容错机制设计了回 路上完全相同并且相互独立的双CPU系统，两个CPU系统均单独采样独立出口 。 当两个CPU系统都正常工作的时候，确保只有两个CPU同时判定保护动作才会 使出口继电器有效，即为"与"门出口，如图l所示；当其中一个CPU系统故 障时，保证其自动退出出口逻辑组合，由另一个正常的CPU系统单独控制出口 继电器，即为"或"门出口，如图2所示。这样就兼顾了冗余和容错的设计原 则，真正做到了保护装置防拒动和防误动的有机统一。
本实用新型中的双与或保护出口容错机制包括系统CPUA,系统CPUB,第 一中间继电器Kl、第二中间继电器O、第三中间继电器K3、第四中问继电器 K4和出口继电器K。第一中间继电器K1由CPUA的出口信号ESGA控制，第二中 间继电器O由CPUB的出口信号ESGB控制，第三中间继电器K3由CPUA的故障
信号DERA控制，第四中间继电器K4由CPUB的故障信号DERB控制。所述第一 中间继电器K1的第一副常开节点和第二中间继电器K2的第一副常开节点并联， 所述第一中间继电器Kl的第二副常开节点和第三中间继电器K3的第一副常开 节点并联，所述第二中间继电器K2的第二副常开节点和第四中间继电器K4的 第一副常开节点并联，将上述并联的部分串联，将其一端接地GND，另一端和出 口继电器K输入端的负极相连，出口继电器K输入端的正极接电源VDD。如图3所示。
前述双与或保护出口容错机制，其特征在于所述第三中间继电器(K3) 的常闭节点(K3-2)和第四中间继电器U4)的常闭节点(K4-2)并联，并串 联在出口继电器(K)的控制回路中。
前述双与或保护出口容错机制，其特征在于所述第一中间继电器(Kl)、 第二中间继电器(n)、第三中间继电器(K3)、第四中间继电器(K4)和出口 继电器(K)的输入端各并联一个二极管(D), 二极管(D)的正极接继电器输 入端的负极，二极管(D)的负极接继电器输入端的正极。
本实用新型的有益目的是当CPUA和CPUB均正常时，第三中间继电器K3 和第四中间继电器K4均无效，出口继电器K受到第一中间继电器Kl和第二中 间继电器I^的"与门"控制，只有在两者均有效的情况下，出口继电器K方能 有效，提高了装置的防误动性能；当其中一个CPU (例如CPUA)故障时，DERA 有效，第三中间继电器K3有效，第一中间继电器被旁路掉，第四中间继电器K4 无效，出口继电器K仅收到第二中间继电器K2的控制，反之亦然。这种情况下 出口继电器K受到第一中间继电器K1和第二中间继电器K2的"或门"控制， 只要正常CPU的中间继电器有效，出口继电器K就能有效，提高了装置的容错 性，从而满足了要求。以下结合附图对本实用新型作进一步的说明
图1和图2为本实用新型的概念示意图3为本实用新型实施例一的电路原理图4为本实用新型实施例二的电路原理图5为本实用新型实施例三的电路原理图。
具体实施方式
实施例一
本实施例的双与或保护出口容错机制如图2所示，由第一中间继电器K1、 第二中间继电器K2、第三中间继电器K3、第四中间继电器K4和出口继电器K 等组成。第一中间继电器K1由CPUA的出口信号ESGA控制，第二中间继电器K2
由CPUB的出口信号ESGB控制，第三中间继电器K3由CPUA的故障信号DERA控 制，第四中间继电器K4由CPUB的出口信号DERB控制，所述第一中间继电器K1 的第一副常开节点和第二中间继电器K2的第一副常开节点并联，所述第一中间 继电器Kl的第二副常开节点和第三中间继电器K3的第一副常开节点并联，所 述第二中间继电器K2的第二副常开节点和第四中间继电器K4的第一副常开节 点并联，将上述并联的部分串联，将其一端接地GND,另一端和出口继电器K线 圏的负极相连，出口继电器K线圈的正极接电源VDD。根据CPUA、 CPUB的工作 状态，共有三种情况，具体分析如下
1、 CPUA、 CPUB均工作正常此时DERA和DERB无效，第三中间继电器K3 和第四中间继电器K4均无效，出口继电器K受到第一中间继电器Kl和第二中 间继电器K2的"与门"控制。只有在K1和K2均有效的情况下，出口继电器K 方能有效；
2、 CPUA工作正常，CPUB故障此时DERA无效，DERB有效，第四中间继电 器K4的第一副节点K4-1闭合，旁路了第二中间继电器K2的节点，出口继电器 K仅受到第 一 中间继电器K1的控制，成功的将CPUB从控制回路中分离；
3、 CPUA故障，CPUB工作正常。此时DERB无效，DERA有效，第三中间继 电器K3的第一副节点K3-1闭合，旁路了第一中间继电器K1的节点，出口继电 器K仅受到第二中间继电器K 2的控制，成功的将C P U A从控制回路中分离；
由上面分析可以看出，在第一种情况下，出口继电器K由CPUA和CPUB "与 门"控制，防止了单CPU故障造成的误动，提高了系统的防误动性能；在第二、 三种情况下，故障CPU从控制回路中分离，避免了由于故障CPU拒动造成的保 护装置的拒动，是可控的"或门"控制，提高了系统的容错性；
上面例举了信号回路的双与或保护出口容错机制，在对出口要求更严格的 场合下，可以使用控制更为严格的技术方案，如图4所示，将所述第三中间继 电器K3的常闭节点K3-2和第四中间继电器K4的常闭节点K4-2并联，并串联 在出口继电器K的控制回路中。
这样，在CPUA和CPUB均发生故障的时候，DERA和DERB均有效，第三中间 继电器K3的常闭节点和第四中间继电器K4的常闭节点均打开，控制回路永久 断开，出口继电器K被闭锁，杜绝了由于CPU故障可能造成的误动。
实施例三
本实施例为在以上实施例基础上进一步细化和完善形成的技术方案，如图5 示，其具体完善之处为在第一中间继电器K1、第二中间继电器K2、第三中间继 电器K3、第四中间继电器"和出口继电器K的输入端各并联一个二极管D, 二 极管D的正极接继电器输入端的负极，二极管D的负极接继电器输入端的正极,
以避免意外的反向电压破坏工作电路。
除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡釆用等同替换或 等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。
权利要求1.双与或保护出口容错机制，包括了系统、系统、第一中间继电器K1、第二中间继电器K2、第三中间继电器K3、第四中间继电器K4和出口继电器K，其特征在于上述的第一中间继电器K1由上述的CPUA的出口信号ESGA控制，上述的第二中间继电器K2由上述的CPUB的出口信号ESGB控制，上述的第三中间继电器K3由上述的CPUA的故障信号DERA控制，上述的第四中间继电器K4由上述的CPUB的故障信号DERB控制；上述的第一中间继电器K1的第一副常开节点和上述的第二中间继电器K2的第一副常开节点并联，上述的第一中间继电器K1的第二副常开节点和上述的第三中间继电器K3的第一副常开节点并联，上述的第二中间继电器K2的第二副常开节点和上述的第四中间继电器K4的第一副常开节点并联，将上述并联的部分串联，将其一端接地GND，另一端和出口继电器K输入端的负极相连，出口继电器K输入端的正极接电源VDD。
2. 根据权利要求l所述双与或保护出口容错机制，其特征在于所述第三 中间继电器K3的常闭节点K3-2和第四中间继电器K4的常闭节点K4-2并联， 并串联在出口继电器K的控制回路中。
3. 根据权利要求l或2所述双与或保护出口容错机制，其特征在于所述 第一中间继电器K1、第二中间继电器K2、第三中间继电器K3、第四中间继电器 K4和出口继电器K的输入端各并联一个二极管D, 二极管D的正极接继电器输 入端的负极，二极管D的负极接继电器输入端的正极。
专利摘要本实用新型涉及一种双与或保护出口容错机制，包括双CPU系统，一个出口继电器，四个中间继电器；系统(CPUA、CPUB)的出口信号和故障信号分别控制四个中间继电器，将四个继电器的副常开触点交叉并联，将上述并联的部分和出口继电器输入端负极串联，出口继电器输入端正极接电源，整个控制回路另一端接地。本实用新型利用双CPU系统出口信号的串联进行“与门”控制，保证系统不误动，同时利用CPU系统的故障信号闭锁该CPU系统的出口信号，进行可控制的“或门”控制，保证系统不拒动，这样就兼顾了冗余和容错的设计原则，真正做到了保护装置防拒动和防误动的有机统一。
文档编号H02H7/26GK201025670SQ20062016503
公开日2008年2月20日 申请日期2006年12月11日 优先权日2006年12月11日
发明者莉 李, 陆于平 申请人:国电南京自动化股份有限公司