Мажоритарное резервирование в релейной защите | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 21 декабря, печатный экземпляр отправим 25 декабря.

Опубликовать статью в журнале

Автор:

Рубрика: Спецвыпуск

Опубликовано в Молодой учёный №22 (102) ноябрь-2 2015 г.

Дата публикации: 15.12.2015

Статья просмотрена: 785 раз

Библиографическое описание:

Миляев С. Г. Мажоритарное резервирование в релейной защите // Молодой ученый. — 2015. — №22.5. — С. 9-10. — URL https://moluch.ru/archive/102/23606/ (дата обращения: 10.12.2019).

 

Современные системы релейной защиты представляют собой распределённые микропроцессорные системы, в состав которых входят:

           информационно-измерительные комплексы, обеспечивающие контроль дискретных и аналоговых параметров энергетических узлов предприятия, управление отдельными энергетическими узлами.

           коммуникационное оборудование;

           автоматизированные рабочие места пользователей.

Эффективность и надёжность являются основными показателями качества функционирования релейной защиты и автоматики электроэнергетических систем. Особенно остро вопрос обеспечения высокого уровня надёжности и эффективности встаёт в настоящее время в связи с началом широкого внедрения микропроцессорных терминалов защит.

Резервирование — это применение дополнительных средств и возможностей в целях сохранения работоспособного состояния объекта при отказе одного или нескольких его элементов.

В настоящее время нашло весьма широкое применение структурное резервирование с мажоритарным элементом, оно используется для повышения надежности цифровых электронных устройств и цифровых систем. Мажоритарный элемент позволяет обеспечить режим одновременного штатного функционирования основного и резервных элементов управления и исключает применение специальных коммутационных узлов, устраняющих взаимное влияние основного и резервных элементов друг на друга. При этом отказ основного или резервного элементов не влияет на работу оставшихся исправных элементов.

При мажоритарном резервировании сигнал в двоичном коде подается на нечетное число элементов. С выходов этих элементов сигналы поступают на вход мажоритарного элемента. Назначение мажоритарного элемента состоит в выделении безошибочного сигнала. На входе мажоритарного элемента могут быть как ошибочные, так и безошибочные сигналы. Выходной сигнал формируется на основе закона, определяющего функционирование мажоритарного элемента. Простейшим законом функционирования является закон большинства или мажоритарный закон. Выходной сигнал мажоритарного элемента принимает значение, равное значению большинства входных сигналов.

В релейной защите используются мажоритарно резервированные элементы, реализующие операцию «два из трех» (рис.1).

Рис.1. Мажоритарное резервирование по схеме «два из трех»

 

Составим таблицу истинности (таблица 1.), которая отражает все возможные состояния системы. (0 — отказ элемента, 1 — работающий элемент).

Если обозначить  — вероятность безотказной работы элемента, а  — вероятность отказа элемента, то получим вероятностную модель работы системы резервирования по схеме «два из трех».

Предположим, что мажоритарный элемент обладает идеальной надежностью.

Подставим в полученную формулу:

Если мажоритарный элемент неидеален:

Подставим для вероятностей значения:

Таблица 1

Таблица истинности всех возможных состояний работы системы резервирования по схеме «два из трех»

Первый элемент

Второй элемент

Третий элемент

Мажоритарный элемент

0

0

0

0

0

0

1

0

0

1

0

0

0

1

1

1

1

0

0

0

1

0

1

1

1

1

0

1

1

1

1

1

 

Главное достоинство этого способа резервирования — обеспечение надежности при любых видах отказов. Например, при отсутствии кворум-элемента и отказах типа «обрыв» (на выходе отказавшего информационно-логического устройства постоянно сигнал равен 0) постоянное резервирование повышает надежность системы, а при отказах типа «замыкание» (на выходе отказавшего информационно-логического устройства постоянно сигнал равен 1) надежность систем с параллельно подключенными элементами наоборот ниже, чем у одного устройства без резерва, и опасность отказа возрастает. Подключение кворум-элемента устраняет эту опасность, так как обеспечивает правильную передачу сигнала с входа на выход при отказе любого вида одного устройства из трех.

Достоинства мажоритарной системы резервирования:

          значительно увеличивается вероятность безотказной работы релейной защиты;

          не требуется обнаружение неисправного элемента и переключение на резервный;

          подавляются все сбои.

Недостатками мажоритарной системы резервирования являются:

          существенно увеличивается объем, масса и потребляемая мощность оборудования;

          снижается быстродействие, так как мажоритарные элементы включаются последовательно с основными элементами;

          отсутствует индикация отказавших устройств, что уменьшает ремонтопригодность;

          система отказывает, когда еще есть исправные элементы, так как мажоритарный элемент не может принять верные решения, если отказавших элементов больше, чем исправных.

Основные термины (генерируются автоматически): мажоритарный элемент, элемент, релейная защита, таблица истинности, сигнал, отказавшее информационно-логическое устройство, отказ типа, мажоритарное резервирование, мажоритарная система резервирования, выходной сигнал.


Похожие статьи

Микропроцессорные системы ЖАТ | Статья в журнале...

По типу элементной базы системы АБ с ТРЦ можно разделить на системы с релейно-контактными устройствами, микроэлектронные системы и

Изготовлен макет приемника и генератора частотных РЦ с применением мажоритарного резервирования.

Исследование элементов троичной логики на примере троичного...

Троичные логические элементы используют в качестве входных и выходных сигналов используют дифференциальные пары сигналов. С одной стороны это преимущество (снижается влияние помех), с другой – некоторый недостаток...

Средства релейной защиты, обладающие упреждающими...

Контролируемый устройством релейной защиты объект остается в работе до тех пор, пока

Автоматический контроль изоляции сети на сигнал или на отключение может быть

Релейная защита и автоматика электроэнергетических систем [Текст] / Э. А. Киреева, С. А. Малеев, О. П...

Разработка модуля приема видеоинформации с ПЗС-сигнального...

В свою очередь, на выходе необходимо получить три сигнала: SCK — сигнал, совпадающий с сигналом тактовой частоты; SL — сигнал, который имеет значение «0» при всех загруженных регистрах системы; SData — выходной сигнал...

Применение автомата Мура для решения элементарных...

Уравнения выходных сигналов в заданном базисе

— 320 с. Баркалов А. А., Титаренко Л. А.. Синтез операционных устройств.

Применение программируемых логических интегральных схем в системах с числовым программным управлением.

Способы защиты устройств СЦБ от перенапряжения

Устройства защиты тиристорные типов УЗТ-1 и УЗТ-2 предназначены для

Для исключения возгорания релейных шкафов автоблокировки от элементов защиты специалистами хозяйства автоматики и телемеханики ОАО «РЖД» предпринимались разные меры.

Метастабильное состояние триггера и способы его устранения

Временные задержки, вызванные большим расстоянием между элементами на микросхеме.

Выходной сигнал To_terminal, является входом для преобразователя.

Тип. Описание.

Способы защиты устройств СЦБ от перенапряжения.

Получение информации об автоматическом повторном включении...

Кроме выходных сигналов элементов структурной схемы на рис.2 также показаны: t1 — момент времени

С выхода этого элемента сигнал появится через время выдержки срабатывания защиты ГВ 8 и поступит (рис.2, диагр.30) на вход элемента ОДНОВИБРАТОР 16.

Похожие статьи

Микропроцессорные системы ЖАТ | Статья в журнале...

По типу элементной базы системы АБ с ТРЦ можно разделить на системы с релейно-контактными устройствами, микроэлектронные системы и

Изготовлен макет приемника и генератора частотных РЦ с применением мажоритарного резервирования.

Исследование элементов троичной логики на примере троичного...

Троичные логические элементы используют в качестве входных и выходных сигналов используют дифференциальные пары сигналов. С одной стороны это преимущество (снижается влияние помех), с другой – некоторый недостаток...

Средства релейной защиты, обладающие упреждающими...

Контролируемый устройством релейной защиты объект остается в работе до тех пор, пока

Автоматический контроль изоляции сети на сигнал или на отключение может быть

Релейная защита и автоматика электроэнергетических систем [Текст] / Э. А. Киреева, С. А. Малеев, О. П...

Разработка модуля приема видеоинформации с ПЗС-сигнального...

В свою очередь, на выходе необходимо получить три сигнала: SCK — сигнал, совпадающий с сигналом тактовой частоты; SL — сигнал, который имеет значение «0» при всех загруженных регистрах системы; SData — выходной сигнал...

Применение автомата Мура для решения элементарных...

Уравнения выходных сигналов в заданном базисе

— 320 с. Баркалов А. А., Титаренко Л. А.. Синтез операционных устройств.

Применение программируемых логических интегральных схем в системах с числовым программным управлением.

Способы защиты устройств СЦБ от перенапряжения

Устройства защиты тиристорные типов УЗТ-1 и УЗТ-2 предназначены для

Для исключения возгорания релейных шкафов автоблокировки от элементов защиты специалистами хозяйства автоматики и телемеханики ОАО «РЖД» предпринимались разные меры.

Метастабильное состояние триггера и способы его устранения

Временные задержки, вызванные большим расстоянием между элементами на микросхеме.

Выходной сигнал To_terminal, является входом для преобразователя.

Тип. Описание.

Способы защиты устройств СЦБ от перенапряжения.

Получение информации об автоматическом повторном включении...

Кроме выходных сигналов элементов структурной схемы на рис.2 также показаны: t1 — момент времени

С выхода этого элемента сигнал появится через время выдержки срабатывания защиты ГВ 8 и поступит (рис.2, диагр.30) на вход элемента ОДНОВИБРАТОР 16.

Задать вопрос