CN201515211U - 适用于客运专线的电气化铁道主变主保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种适用于客运专线的电气化铁道主变主保护装置，用于完成变电所的继电保护；所述的适用于客运专线的电气化铁道主变主保护装置由接口插件、保护插件、信号插件、电源插件、交流插件及出口插件组成，所述的接口插件分别与信号插件、电源插件、保护插件及出口插件相连，所述的保护插件还分别与信号插件、出口插件、电源插件及交流插件相连。本实用新型不仅具有差动速断保护、高压侧失压保护等功能，而且还可以进行高压侧PT断线自检，给维修人员的检测及维修都带来较大方便。

Description

适用于客运专线的电气化铁道主变主保护装置

技术领域

本实用新型涉及电气化铁道牵引主变压器领域，具体是指一种适用于客运专线的电气化铁道主变主保护装置。

背景技术

近年来，我国电气化铁道牵引变电所二次设备的技术水平有了很大进步，成绩有目共睹，但在实际运用过程中仍存在很多问题，例如设计复杂，维修时需花费大量人力和物力来进行故障检测，继而才能进行维修，从而浪费大量的时间和精力，进而也说明我国现有技术在装置保护及故障自检等方面做的还不到位。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种适用于客运专线的电气化铁道主变主保护装置，它不仅具有差动速断保护、高压侧失压保护等功能，而且还可以进行高压侧PT断线自检，从而进一步提高了设备质量，并给维修人员带来较大方便。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是：适用于客运专线的电气化铁道主变主保护装置，该适用于客运专线的电气化铁道主变主保护装置适用于牵引主变压器，用于完成变电所的继电保护；所述的适用于客运专线的电气化铁道主变主保护装置由接口插件、保护插件、信号插件、电源插件、交流插件及出口插件组成，所述的接口插件分别与信号插件、电源插件、保护插件及出口插件相连，所述的保护插件还分别与信号插件、出口插件、电源插件及交流插件相连。

为了方便将设备接入网络，在所述的接口插件上设置有采用插卡方式并支持光纤冗余自愈双环网结构的通信插件。

进一步的，为了方便设备接入其它一些外部插件，并随时进行校时，所述的接口插件还包括有一个标准的RS232串口或USB接口，以及一个标准的GPS校时接口。

为了使该设备对变电所的继电有更好的保护，在所述的信号插件内设置有差动速断模块、差动模块、失压模块及110PT断线模块，且所述的差动速断模块、差动模块、失压模块及110PT断线模块分别与保护插件相连。

为了使信号插件接入电源，在所述的信号插件内还设置有电源模块，且所述的电源模块与接口插件相连。

综上，本实用新型的有益效果是：可完成对变电所继电的差动速断保护、二次谐波闭锁的比率差动保护、高压侧失压保护及高压侧PT断线检测，适用于目前国内任何接线形式的牵引主变压器；二次谐波闭锁的比率差动保护采用三段折线的动作特性，对轻微匝间短路具有更高的灵敏度；进一步提高了设备质量，人性化的设计也节约了维修检测人员的精力。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意框图。

图2为本实用新型接口插件内部结构示意图。

图3为本实用新型保护插件内部结构示意图。

图4为本实用新型二次谐波闭锁的比率差动保护中比率制动特性曲线。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例

如图1所示，该适用于客运专线的电气化铁道主变主保护装置适用于牵引主变压器，用于完成变电所的继电保护；所述的适用于客运专线的电气化铁道主变主保护装置由接口插件、保护插件、信号插件、电源插件、交流插件及出口插件组成，所述的接口插件分别与信号插件、电源插件、保护插件及出口插件相连，所述的保护插件还分别与信号插件、出口插件、电源插件及交流插件相连；在所述的信号插件内设置有差动速断模块、差动模块、失压模块及110PT断线模块，且所述的差动速断模块、差动模块、失压模块及110PT断线模块分别与保护插件相连；在所述的信号插件内还设置有电源模块，且所述的电源模块与接口插件相连；在所述的接口插件上设置有采用插卡方式并支持光纤冗余自愈双环网结构的通信插件；所述的接口插件还包括有一个标准的RS232串口或USB接口，以及一个标准的GPS校时接口。

如图2所示，所述的接口插件内部还包括FLASH、SRAM存储器，CPU以及通信插件、硬件时钟和I/O CPLD，所述的FLASH、SRAM存储器，CPU以及通信插件、硬件时钟和I/O CPLD分别与总线相连，其内部还设置有WATCHDOG，所述的WATCHDOG与所述的CPU直接相连。

如图3所示，所述的保护插件内部还包括有CPU、数字信号处理器、程序存储器FLASH、定值及报告存储器FLASH及数据存储器SRAM，所述的CPU、数字信号处理器、程序存储器FLASH、定值及报告存储器FLASH及数据存储器SRAM分别与总线相连，在其内部还包括有16位A/D转换器，并设置有开出量及开入量接口。

该适用于客运专线的电气化铁道主变主保护装置可实现对对变电所继电的差动速断保护、二次谐波闭锁的比率差动保护、高压侧失压保护及高压侧PT断线检测，其原理分别如下：

(1)差动速断保护

装置中设有变相器三相差动速断保护，动作判据为：

I_CD≥I_SD

式中：I_CD为差动电流；I_SD为差动速断整定值。

(2)二次谐波闭锁的比率差动保护

变压器三相差动保护采用具有比率制动特性的差动保护，带有二次谐波闭锁判据，特性曲线如图4所示。

比率差动保护判据为：

式中：I_CD为差动电流；I_ZD为制动电流；I_DZ为差动电流整定值；I₁为制定电流I段整定值；I₂为制动电流II段整定值；K₁为I段比率制动系数；K₂为II段比率制动系数。

为防止变压器空投时产生的励磁涌流影响，增加二次谐波闭锁判据：

$\left\{\begin{array}{c}{I}_{\mathrm{CDA}2}\≥{\mathrm{KI}}_{\mathrm{CDA}}\\ I_{\mathrm{CDB}2}\≥{\mathrm{KI}}_{\mathrm{CDB}}\\ I_{\mathrm{CDC}2}\≥{\mathrm{KI}}_{\mathrm{CDC}}\end{array}\right.$

式中：

I_CDA2、I_CDB2、I_CDC2为A、B、C相差动电流中的二次谐波电流；

I_CDA、I_CDB、I_CDC为A、B、C相差动电流中的基波电流；

K为二次谐波制动比。

(3)失压保护

当装置检测到失压信号时，经过延时消抖处理(消抖延时时间可设定)，发跳闸命令。

(4)高压侧PT断线

当电压监视连片投入时，U_AB、U_BC、U_CA中任意一相电压低于PT断线整定值时，经过延时，发高压侧PT断线信号。

本实用新型通过由信号插件检测到上述差动速断保护信号、二次谐波闭锁的比率差动保护信号、失压保护信号或高压侧PT断线信号后，将该信号发送到保护插件内，保护插件再根据上述原理对相应信号进行判断并保护或监测。

如上所述，便可较好的实现本实用新型。

Claims (5)

1.适用于客运专线的电气化铁道主变主保护装置，其特征在于，所述的适用于客运专线的电气化铁道主变主保护装置由接口插件、保护插件、信号插件、电源插件、交流插件及出口插件组成，所述的接口插件分别与信号插件、电源插件、保护插件及出口插件相连，所述的保护插件还分别与信号插件、出口插件、电源插件及交流插件相连。

2.根据权利要求1所述的适用于客运专线的电气化铁道主变主保护装置，其特征在于，在所述的接口插件上设置有采用插卡方式并支持光纤冗余自愈双环网结构的通信插件。

3.根据权利要求2所述的适用于客运专线的电气化铁道主变主保护装置，其特征在于，所述的接口插件还包括有一个标准的RS232串口或USB接口，以及一个标准的GPS校时接口。

4.根据权利要求1所述的适用于客运专线的电气化铁道主变主保护装置，其特征在于，在所述的信号插件内设置有差动速断模块、差动模块、失压模块及110PT断线模块，且所述的差动速断模块、差动模块、失压模块及110PT断线模块分别与保护插件相连。

5.根据权利要求4所述的适用于客运专线的电气化铁道主变主保护装置，其特征在于，在所述的信号插件内还设置有电源模块，且所述的电源模块与接口插件相连。

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