一種用于繼電保護裝置的延時告警電路及方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及繼電保護裝置運行可靠性技術領域，具體涉及一種用于繼電保護裝置 的延時告警電路及方法。
【背景技術】
[0002] 電力系統(tǒng)對繼電保護裝置可靠性要求非常高，為了防止由于繼電保護裝置內部的 CPU運行異常導致出口誤動作，必須采用獨立的電路監(jiān)視CPU的狀態(tài)，并且在CPU出現(xiàn)故障 的情況下，及時發(fā)現(xiàn)驅動告警輸出有效。目前，通常有以下兩種方法：
[0003] (1)采用看門狗電路監(jiān)視CPU，并驅動告警電路，當CPU出現(xiàn)異常，長時間無法喂狗 時，看門狗電路會對CPU進行復位，該復位信號同時用來驅動告警輸出，該應用模式如圖1 所示，但是，看門狗芯片的復位輸出在長時間沒有喂狗信號的情況下，它的輸出是一個高低 跳變的脈沖信號，如圖2所示，是某看門狗芯片輸出的復位脈沖的波形，可以看到在沒有外 部喂狗信號的情況下，看門狗信號會輸出高電平寬度為t WD，低電平為tRP的脈沖跳變信號， 如果用該信號來驅動告警輸出回路，告警輸出回路會出現(xiàn)間斷性有效狀態(tài)，由于，此時CPU 一直處于故障狀態(tài)，所以告警輸出回路應該一直有效，這種方式是無法滿足告警輸出回路 的要求；
[0004] (2)采用獨立的監(jiān)視CPU對CPU進行監(jiān)視，在主CPU之外，單獨增加一個獨立的監(jiān) 視CPU，該CPU -般是內置了 FLASH低性能的CPU，如圖3所示，給出該方式的工作示意圖， 監(jiān)視CPU用來完成對主CPU的狀態(tài)監(jiān)視，具體的監(jiān)視方法可以是通過監(jiān)視主CPU輸出的脈 沖是否正常，也可以通過二者之間的報文交互來判斷主CPU的工作狀態(tài)，當監(jiān)控CPU發(fā)現(xiàn)主 CPU的狀態(tài)不正常的情況下，它會驅動告警輸出有效，只要主CPU的狀態(tài)一直不正常，那么 告警輸出回路就會一直有效，采用該種方案可以解決方法（1)告警輸出回路中的告警輸出 回路間斷性有效的問題，但是其的缺點是電路結構復雜，需要維護兩個獨立的CPU系統(tǒng)，設 計繁瑣，成本高。

【發(fā)明內容】

[0005] 為了克服上述的問題，本發(fā)明的用于繼電保護裝置的延時告警電路及方法，能夠 在繼電保護裝置內部CPU出現(xiàn)故障的情況下，及時驅動告警輸出，進而閉鎖開出，并通過告 警指示燈顯示裝置的工作狀態(tài)，復雜度低，成本低，容易實現(xiàn)，具有良好的應用前景。
[0006] 為了達到上述目的，本發(fā)明所采用的技術方案是：
[0007] -種用于繼電保護裝置的延時告警電路，其特征在于：包括看門狗電路、延時告警 電路和與門，所述看門狗電路的輸入端與繼電保護裝置內部CPU的喂狗輸出端相連接，所 述看門狗電路的復位信號輸出端與繼電保護裝置內部CPU的復位信號輸入端相連接，所述 繼電保護裝置內部CPU的復歸脈沖信號輸出端與延時告警電路的輸入端相連接，所述延時 告警電路的輸出端與與門的一輸入端相連接，所述繼電保護裝置內部CPU的告警輸出端與 與門的另一輸入端相連接，所述與門的輸出端用于輸出告警信號，所述與門的輸出端連接 有告警指示燈及告警繼電器。
[0008] 前述的一種用于繼電保護裝置的延時告警電路，其特征在于：所述延時告警電路 為74HC123集成芯片構成的單穩(wěn)態(tài)電路，所述74HC123集成芯片的引腳或nB引腳與繼 電保護裝置內部CPU的復歸脈沖信號輸出端相連接，所述74HC123集成芯片的nCEXT引腳 與nREXT引腳之間并聯(lián)有電容Cext，所述述74HC123集成芯片的nREXT引腳還通過電阻Rext 與電源端相連接，所述74HC123集成芯片的nCEXT引腳還與地相連接，所述電容Cext、電阻 Rext確定單穩(wěn)態(tài)電路的延時時間Tw，所述74HC123集成芯片的引腳或nQ引腳與與門的 另一輸入端相連接。
[0009] 前述的一種用于繼電保護裝置的延時告警電路，其特征在于：所述繼電保護裝置 內部CPU的復歸脈沖信號端輸出的兩個復歸脈沖信號的間隔小于延時時間Tw。
[0010] 基于上述的一種用于繼電保護裝置的延時告警電路的告警方法，其特征在于：包 括以下步驟，
[0011] 步驟⑴，根據(jù)繼電保護裝置內部CPU輸出的兩個復歸脈沖信號的間隔，構建延時 告警電路，保證延時告警電路的延時時間Tw大于兩個復歸脈沖信號的間隔；
[0012] 步驟（2)，通過延時告警電路監(jiān)視繼電保護裝置內部CPU的工作狀態(tài)，若繼電保護 裝置內部CPU周期性的輸出復歸脈沖信號給延時告警電路，且執(zhí)行步驟（3);若在延時告警 電路的延時時間Tw內沒有收到繼電保護裝置內部CPU輸出的復歸脈沖信號，則執(zhí)行步驟 ⑷；
[0013] 步驟（3)，延時告警電路保持原始狀態(tài)，繼電保護裝置內部CPU的正常運行，與門 不輸出告警信號；
[0014] 步驟（4)，繼電保護裝置內部CPU的輸出告警信號給與門的一端，同時延時告警電 路發(fā)生翻轉，輸出控制信號給與門的另一端，與門持續(xù)輸出告警信號，告警指示燈亮起，直 到繼電保護裝置內部CPU再次輸出復歸脈沖信號給延時告警電路，延時告警電路復位，與 門輸出的告警信號消失。
[0015] 前述的一種用于繼電保護裝置的延時告警電路的告警方法，其特征在于：步驟 (1)構建延時告警電路的延時時間Tw，根據(jù)公式（1)計算得到，
[0016] Tw = K*Rext*Cext (1)
[0017] 其中，K為延時告警電路選擇構成單穩(wěn)態(tài)電路的集成芯片系數(shù)；Rext為電阻R ext的 阻值；Cext為電容C EXT的容值。
[0018] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的用于繼電保護裝置的延時告警電路及方法，能夠 在繼電保護裝置內部CPU出現(xiàn)故障的情況下，及時驅動告警輸出，進而閉鎖開出，并通過告 警指示燈顯示裝置的工作狀態(tài)，復雜度低，成本低，容易實現(xiàn)，具有良好的應用前景。
【附圖說明】
[0019] 圖1是傳統(tǒng)的采用看門狗電路監(jiān)視CPU的系統(tǒng)框圖。
[0020] 圖2是傳統(tǒng)的看門狗芯片輸出的復位脈沖的波形示意圖。
[0021] 圖3是傳統(tǒng)的采用獨立的監(jiān)視CPU對CPU進行監(jiān)視的系統(tǒng)框圖。
[0022] 圖4是本發(fā)明的用于繼電保護裝置的延時告警電路的系統(tǒng)框圖。
[0023] 圖5是本發(fā)明的延時告警電路的具體電路圖。
【具體實施方式】
[0024] 下面將結合說明書附圖，對本發(fā)明作進一步的說明。
[0025] 如圖4所示，本發(fā)明的用于繼電保護裝置的延時告警電路，包括看門狗電路、延時 告警電路和與門，看門狗電路的輸入端與繼電保護裝置內部CPU的喂狗輸出端相連接，看 門狗電路的復位信號輸出端與繼電保護裝置內部CPU的復位信號輸入端相連接，所述繼電 保護裝置內部CPU的復歸脈沖信號輸出端與延時告警電路的輸入端相連接，所述延時告警 電路的輸出端與與門的一輸入端相連接，所述繼電保護裝置內部CPU的告警輸出端與與門 的另一輸入端相連接，所述與門的輸出端用于輸出告警信號，所述與門的輸出端連接有告 警指示燈及告警繼電器。
[0026] 如圖5所示，所述延時告警電路為74HC123集成芯片構成的單穩(wěn)態(tài)電路，單穩(wěn)態(tài)電 路的實現(xiàn)方案比較多，不僅僅局限于本發(fā)明的74HC123集