[发明专利]适用于牵引变电所的自耦变压器保护系统

说明书

技术领域

本发明涉及电气化铁路牵引供电系统领域。尤其涉及高速铁路AT供电方式下的自耦变压器保护领域。该发明创造实现了牵引变电所自耦变压器的保护、测量及控制功能。

背景技术

铁路运输是我国目前最主要的交通运输方式，我国目前正在大规模地进行铁路建设，到2020年全国铁路营业里程达到10万公里。为满足国民经济的发展和人民生活水平的提高对铁路运输提出的新要求，高速、重载铁路已成为我国铁路发展的必然趋势。高速、重载铁路从牵引网取流大小和牵引网电压稳定等方面对铁路供电系统提出了更高的要求，自耦变压器供电方式即AT供电方式具有其它供电方式所不具备的技术性优势，成为适合于高速、重载等大电流机车运行的首选供电方式。全并联AT供电方式具有供电距离长、供电功率大、供电可靠性高及造价便宜等特点，广泛应用于高速铁路客运专线的运行。

由于AT供电方式的特殊性，使得整个牵引网的电路拓扑结构变得极其复杂。在AT自耦变压器产生故障时，牵引网内的电流分布及牵引网的测量阻抗将发生相应的变化，因此应尽量减少因自耦变压器的故障而给整个系统带来的危害。因此针对AT供电方式下的自耦变压器，极需开发一种实用性强且简洁高效的自耦变压器保护系统。

发明内容

针对现有技术中所存在的问题，本发明公开了一种适用于牵引变电所的自耦变压器保护系统，其技术方案是：

一种适用于牵引变电所的自耦变压器保护系统，提供了保护系统软硬件设计方案，实现自耦变压器保护系统的保护、测控、自动控制完整功能。所述系统硬件采用新型的32位双CPU的硬件平台街头，它由交流采样模件、通信模件、保护CPU模件、开入模件、开出模件、出口模件、监控MMI模件、电源模件组成；所述系统软件采用实时多任务操作系统，实现了大容量、高精度的快速、实时信息处理。保护模块与其它模块完全分开，保护模块在硬件、软件上均具有独立性，各保护元件相互独立，可自由选择是否采用。

所述系统提供了以下技术方案：保护功能：AT变压器差动速断保护、差动保护、电流速断保护、过电流保护、外壳过电流保护、失压保护、失灵保护、AT自投功能、一次自动重合闸、故障再现等；

遥测、遥控、遥信功能：能实现母线电压、馈线电流、外壳电流、负荷录波、故障录波、故障报告、负荷统计、断路器分/合闸时间统计测量与记录；实现断路器分/合闸、电动隔离开关分/合闸、装置信号复归、保护及重合闸软压板投/退；实现“当地/远方”运行方式开关位置、断路器位置、隔离开关位置、断路器储能、控制回路断线、保护及重合闸压板位置、保护动作、系统异常呼唤、系统告警等信号采集；

系统能预设定8套定值，可实现远方或就地切换；具有在线自动检测功能，能发出系统异常信号并闭锁保护出口；具有网络对时和手动对时功能；在直流电源消失时，时钟、信号、定值、故障数据均不丢失；具有网络接口，可选用双绞线或光纤作为通信介质与变电站自动化系统配套使用，并可通过网络打印机实现当地打印；具有串行通信接口(RS-232C)，可与便携计算机通信，实现故障报告收集、故障再现、保护运行参数修改等功能；具有全汉化液晶显示屏及操作键盘，信息显示人性化，操作方便。

本发明的有益效果：本发明创造的自耦变压器保护系统通过上述功能及特点，实现对AT自耦变压器的保护，涵盖了差动、自投、重合闸等相关保护，其中自投及重合闸功能，保证了供电系统的连续性，简单可靠、维护方便，该技术方案已成功应用于高速电气化铁路的AT变压器保护中，创造良好的经济效益。

附图说明

图1为本发明实施例中自耦变压器保护系统的硬件图。

图2为本发明实施例中自耦变压器保护系统MMI板处理流程图。

图3为本发明实施例中自耦变压器保护系统CPU板处理流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明从软硬件方案及实现的功能原理进行描述。

1.软硬件方案：1）硬件方案：系统在总体设计时对各模块设计、程序执行、信号指示、通信实现等方面均充分考虑了抗干扰的要求，系统整体抗干扰能力较强，组屏或安装于开关柜上时，不需加装另外的抗干扰器件，硬件主要组成有：交流采样模件、通信模件、保护CPU模件、开入模件；开出模件、出口模件、监控MMI模件、电源模件。