高速重載鐵路數字化牽引變電所主變主保護裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型屬于電氣化鐵路牽引供電領域，具體涉及高速重載鐵路數字化牽引變電所主變主保護裝置，包括微處理器模塊、開關量輸入輸出模塊、電源模塊、裝置面板、通信接口模塊，其特征在于：輸入裝置提供7路電流和5路電壓輸入通道，7路電流分別為高壓側A相電流、高壓側B相電流、高壓側C相電流、低壓側α相電流、低壓側β相電流、低壓側α相F線電流及低壓側β相F線電流，5路電壓分別為高壓側AB相電壓、高壓側BC相電壓、高壓側CA相電壓、低壓側α相電壓及低壓側β相電壓。本實用新型的優點在于該裝置不僅設置了差動速斷保護，還設置了二次諧波閉鎖與波形對稱度閉鎖相結合的比率差動保護，滿足了高速重載鐵路牽引變電所主變主保護的需求。
【專利說明】高速重載鐵路數字化牽引變電所主變主保護裝置
【技術領域】
[0001] 本實用新型屬于電氣化鐵路牽引供電領域，具體涉及高速重載鐵路數字化牽引變 電所主變的主保護裝置。
【背景技術】
[0002] 近年來，我國鐵路建設與發展取得了巨大的成就，人們對鐵路的發展也提出了更 高的要求，高速重載鐵路因而成為鐵路建設的重點，但高速重載鐵路的牽引變壓器容量大， 列車啟動電流大，產生的干擾也大，容易造成現行的主變主保護裝置誤動作。基于此，我們 采用功能強大的32位雙核DSP作為硬件平臺，設計了高速重載鐵路數字化牽引變電所主變 主保護裝置，裝置全面支持數字化變電站的標準，支持電子式互感器和電磁式互感器；完善 的產品工藝，高標準的電磁兼容性能，使裝置具有高度的可靠性，良好的擴展性。
【發明內容】
[0003] -種高速重載鐵路數字化牽引變電所主變的主保護裝置，包括微處理器模塊、開 關量輸入輸出模塊、電源模塊、裝置面板、通信接口模塊，其特征在于：輸入裝置提供7路電 流和5路電壓輸入通道，7路電流分別為高壓側A相電流、高壓側B相電流、高壓側C相電 流、低壓側α相電流、低壓側β相電流、低壓側α相F線電流及低壓側β相F線電流，5 路電壓分別為商壓側ΑΒ相電壓、商壓側BC相電壓、商壓側CA相電壓、低壓側α相電壓及 低壓側β相電壓。
[0004] 所述的輸入裝置的數字化模擬量來自合并單元，通過以太網送入FPGA，由FPGA輸 出給DSP處理器。
[0005] 所述雙核DSP處理器的核1從FPGA獲得電流電壓采樣值，經過保護算法和邏輯判 斷，完成保護和控制功能。主要包括：模擬量計算、保護算法和邏輯判斷、開關量輸入信號監 視、開關控制命令輸出、故障數據記錄、通信以及接口等功能。
[0006] 所述開關量輸入插件ΙΑ和開關量輸出插件0Α米用ARM微處理器實現，與DSP之 間采用CAN總線進行數據交換。開關量輸入輸出模塊監視外部設備的狀態，輸出控制命令 實現對開關的控制。通過接收GOOSE命令，獲得相應開入量，可以通過發送GOOSE命令到數 字化操作箱，實現對智能開關的控制。
[0007] 所述裝置面板由按鍵、LED指示燈和IXD組成，LED指示燈反映裝置的工作狀態，包 括：運行燈、通信燈、告警燈、跳閘指示燈。操作人員通過LCD和按鍵可以查看裝置的運行狀 態、監視模擬量和開關量輸入信號、修改裝置的配置參數等。
[0008] 所述的通信接口支持以太網接口，10M/100M自適應，支持星型、環形等網絡拓撲結 構；支持電接口和光纖接口方式；支持IEC60870-5-103、IEC61850等通信規約。
[0009] 高速重載鐵路數字化牽引變電所主變主保護裝置不僅設置了差動速斷保護，還設 置了二次諧波閉鎖與波形對稱度閉鎖相結合的比率差動保護。
[0010] 本實用新型的優點在于該裝置不僅設置了差動速斷保護，還設置了二次諧波閉鎖 與波形對稱度閉鎖相結合的比率差動保護，提高了保護的可靠性與速動性，滿足了高速重 載鐵路牽引變電所主變主保護的需求。
【具體實施方式】
[0011] 一種高速重載鐵路數字化牽引變電所主變的主保護裝置，包括微處理器模塊、開 關量輸入輸出模塊、電源模塊、裝置面板、通信接口模塊，其特征在于：輸入裝置提供7路電 流和5路電壓輸入通道，7路電流分別為高壓側A相電流、高壓側B相電流、高壓側C相電 流、低壓側α相電流、低壓側β相電流、低壓側α相F線電流及低壓側β相F線電流，5 路電壓分別為商壓側ΑΒ相電壓、商壓側BC相電壓、商壓側CA相電壓、低壓側α相電壓及 低壓側β相電壓。
[0012] 引入保護裝置的7路電流定義為ΙΑ、ΙΒ、1C、I α、I β、I a F、I β F，在變壓器正常 運行或外部故障情況下，7路電流有如下式所示的關系。
[0013]
【權利要求】
1. 一種高速重載鐵路數字化牽引變電所主變的主保護裝置，包括微處理器模塊、開關 量輸入輸出模塊、電源模塊、裝置面板、通信接口模塊，其特征在于：輸入裝置提供7路電流 和5路電壓輸入通道，7路電流分別為高壓側A相電流、高壓側B相電流、高壓側C相電流、 低壓側α相電流、低壓側β相電流、低壓側α相F線電流及低壓側β相F線電流，5路電 壓分別為高壓側ΑΒ相電壓、高壓側BC相電壓、高壓側CA相電壓、低壓側α相電壓及低壓 側β相電壓。
2. 根據權利要求1所述的高速重載鐵路數字化牽引變電所主變的主保護裝置，其特征 在于：所述的輸入裝置的數字化模擬量來自合并單元，通過以太網送入FPGA，由FPGA輸出 給DSP處理器。
3. 根據權利要求1所述的高速重載鐵路數字化牽引變電所主變的主保護裝置，其特征 在于：所述DSP處理器的核1從FPGA獲得電流電壓采樣值，經過保護算法和邏輯判斷，完成 保護和控制功能。
4. 根據權利要求1所述的高速重載鐵路數字化牽引變電所主變的主保護裝置，其特征 在于：所述開關量輸入插件ΙΑ和開關量輸出插件0Α米用ARM微處理器實現，與DSP之間米 用CAN總線進行數據交換。
5. 根據權利要求1所述的高速重載鐵路數字化牽引變電所主變的主保護裝置，其特征 在于：所述裝置面板由按鍵、LED指示燈和LCD組成，LED指示燈反映裝置的工作狀態，包括： 運行燈、通信燈、告警燈、跳閘指示燈。
6. 根據權利要求1所述的高速重載鐵路數字化牽引變電所主變的主保護裝置，其特征 在于：所述的通信接口支持以太網接口，10M/100M自適應，支持星型、環形網絡拓撲結構； 支持電接口和光纖接口方式；支持IEC60870-5-103、IEC61850通信規約。
【文檔編號】H02H7/045GK204118698SQ201420257034
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年5月20日 優先權日:2014年5月20日
【發明者】何順江, 劉志遠, 羅楊, 陳云洲 申請人:成都交大運達電氣有限公司