CN202840466U - 适用于客运专线的电气化铁道并补保护测控装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了适用于客运专线的电气化铁道并补保护测控装置，包括保护插件、交流插件、接口插件和通信插件，所述的交流插件和接口插件连接到保护插件上，交流插件还连接外部的传感器，所述的通信插件连接到接口插件上。本实用新型的有益效果是：采用传感器监控并联电容补偿支路总电流、母线电压等，对并联电容补偿设备实现电流速断保护、过电流保护、谐波过电流保护、差电流保护等；采用自适应保护原理，克服多支并补装置投退对保护灵敏度的影响，可用于多分支并联电容补偿设备保护。
Description
技术领域
本实用新型涉及电气化铁道领域，特别是涉及到一种适用于客运专线的电气化铁道并补保护测控装置。
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，维修需花费大量人力和物理来进行故障检测，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保护装置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并补保护测控装置，具有电流速断保护、过电流保护、谐波过电流保护、差电流保护、差电压保护/电压平衡保护（AT）、电抗器保护（AT）、过电压保护、低电压保护、谐波阻抗保护、非电量保护等功能。
本实用新型是通过以下技术方案来实现的：适用于客运专线的电气化铁道并补保护测控装置，包括保护插件、交流插件、接口插件和通信插件，所述的交流插件和接口插件连接到保护插件上，交流插件还连接外部的传感器，所述的通信插件连接到接口插件上。
所述的保护插件包括主CPU、数字信号处理器、A/D转换器和第一CPLD，所述的数字信号处理器、第一CPLD、A/D转换器和主CPU连接到一条总线上，所述的第一CPLD设置有28路开入量输入和24路开出量输出，所述的A/D转换器即连接到交流插件的输出。
所述的接口插件包括副CPU和第二CPLD，所述副CPU、第二CPLD连接到一条总线上。
所述的保护插件还包括程序存储器、定值及报告存储器和第一数据存储器，所述的程序存储器、定值及报告存储器和第一数据存储器连接到保护插件中的总线上，程序存储器用于存储器运行程序，定值及报告存储器用于存储触发数据，数据存储器用于存储中间处理数据。
所述的接口插件还包括第二数据存储器和时钟模块，所述的第二数据存储器和时钟模块连接到接口插件中的总线上，第二数据存储器用于发送和接受数据时的缓冲，时钟模块提供时间基准。
所述的通信插件设置有光纤接口、RS232串口、USB接口和GPS校时接口，通信插件采用插卡方式，具有多种网络结构可供选择，支持采用光纤冗余自愈双环网结构，可以满足不同类型的变电站对通信网络的需求，光纤接口用于连接远端的上位机，RS232串口和USB接口用于通过便携机进行日常维护，GPS校时接口用于接入GPS对时钟模块进行校时。
本实用新型的有益效果是：
（1）对并联电容补偿设备来实现电流速断保护、过电流保护、谐波过电流保护、差电流保护、差电压保护/电压平衡保护（AT）、电抗器保护（AT）、过电压保护、低电压保护、谐波阻抗保护、非电量保护等，进一步提高了设备的质量，并给维修人员带来了较大的方便；
（2）采用自适应保护原理，克服多支并补装置投退对保护灵敏度的影响，所以既可以用于常规固定投入并联电容补偿设备的测控、保护，也可用于多分支并联电容补偿设备的测控、保护。
附图说明
图1 为本实用新型的结构框图；
图2 为保护插件的结构示意图；
图3 为接口插件的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但是本实用新型的结构不仅限于以下实施例：
【实施例】
如图1、图2、图3所示，适用于客运专线的电气化铁道并补保护测控装置，包括保护插件、交流插件、接口插件和通信插件，所述的交流插件和接口插件连接到保护插件上，交流插件还连接外部的传感器，所述的通信插件连接到接口插件上。
所述的保护插件包括主CPU、数字信号处理器、A/D转换器和第一CPLD，所述的数字信号处理器、第一CPLD、A/D转换器和主CPU连接到一条总线上，所述的第一CPLD设置有28路开入量输入和24路开出量输出，所述的A/D转换器即连接交流插件。
所述的接口插件包括副CPU和第二CPLD，所述副CPU、第二CPLD连接到一条总线上，第二CPLD用于控制外端的I/O设备。
所述的保护插件还包括程序存储器、定值及报告存储器和第一数据存储器，所述的程序存储器、定值及报告存储器和第一数据存储器连接到保护插件中的总线上，程序存储器用于存储器运行程序，定值及报告存储器用于存储触发数据，数据存储器用于存储中间处理数据。
所述的接口插件还包括第二数据存储器和时钟模块，所述的第二数据存储器和时钟模块连接到接口插件中的总线上，第二数据存储器用于发送和接受数据时的缓冲，时钟模块提供时间基准。
所述的通信插件设置有光纤接口、RS232串口、USB接口和GPS校时接口，通信插件采用插卡方式，具有多种网络结构可供选择，支持采用光纤冗余自愈双环网结构，可以满足不同类型的变电站对通信网络的需求，光纤接口用于连接远端的上位机，RS232串口和USB接口用于通过便携机进行日常维护，GPS校时接口用于接入GPS对时钟模块进行校时。
所述的外部传感器包括电流传感器和电压传感器，用于监控并联电容补偿支路总电流、母线电压等，所述的交流插件包括电流变换器和电压变换器，用于将外部传感器传送的电压信号或电流信号进行隔离变换后，送给A/D转换器。
本实施例中第一CPLD包括28个开入量输入，可根据实用情况进行设置；包括24个开出量输出，通过中间继电器连接到报警器、断路器、隔离开关等，来进行电流速断保护、过电流保护、谐波过电流保护、差电流保护、差电压保护/电压平衡保护（AT）、电抗器保护（AT）、过电压保护、低电压保护、谐波阻抗保护、非电量保护等动作。
本实用新型的工作原理：传感器测试到数据，传输到交流插件，由交流插件进行隔离变换后传输到保护插件的A/D转换器，A/D转换器进行数据转化，然后由数字信号处理器进行数据预处理，主CPU会将数字信号处理器处理的数据与定值进行比较，如果数据在定值范围内，则仅仅将报告存储，然后通过总线发送给接口插件中，副CPU将接受到的数据通过通信插件的光纤接口传输到上位机；如果数据不在定值范围内，保护插件则进行一些相应的保护动作，主CPU还将测量报告和动作报告存储，再由通信插件传输到上位机。上位机可发送信号到本装置，从而执行如复位等操作。保护动作信息或其他告警信息将自动保存到定值及报告存储器，可以保存故障报告和事件报告，包括动作时间、动作值以及故障波形数据等，所有信息都有掉电不丢失的功能。
本实用新型还具有硬件、软件、通信自检功能，能记录中间继电器的拒动、误动，向上位机传送自检报告。
本实用新型能够完成同一供电臂上最多3个并补分支的保护。在实际运行时，当自适应保护投入时，本装置能实时探知各并补分支是处于投入状态，还是退出状态，并以此来自动调整相应保护元件的定值，以提高保护动作的灵敏度。
Claims (6)
1.适用于客运专线的电气化铁道并补保护测控装置，其特征在于：包括保护插件、交流插件、接口插件和通信插件，所述的交流插件和接口插件连接到保护插件上，交流插件还连接外部的传感器，所述的通信插件连接到接口插件上。
2.根据权利要求1所述的适用于客运专线的电气化铁道并补保护测控装置，其特征在于：所述的保护插件包括主CPU、数字信号处理器、A/D转换器和第一CPLD，所述的数字信号处理器、第一CPLD、A/D转换器和主CPU连接到一条总线上，所述的第一CPLD设置有28路开入量输入和24路开出量输出，所述的A/D转换器即连接到交流插件的输出。
3.根据权利要求1所述的适用于客运专线的电气化铁道并补保护测控装置，其特征在于：所述的接口插件包括副CPU和第二CPLD，所述副CPU、第二CPLD连接到一条总线上。
4.根据权利要求2所述的适用于客运专线的电气化铁道并补保护测控装置，其特征在于：所述的保护插件还包括程序存储器、定值及报告存储器和第一数据存储器，所述的程序存储器、定值及报告存储器和第一数据存储器连接到保护插件中的总线上。
5.根据权利要求3所述的适用于客运专线的电气化铁道并补保护测控装置，其特征在于：所述的接口插件还包括第二数据存储器和时钟模块，所述的第二数据存储器和时钟模块连接到接口插件中的总线上。
6.根据权利要求1所述的适用于客运专线的电气化铁道并补保护测控装置，其特征在于：所述的通信插件设置有光纤接口、RS232串口、USB接口和GPS校时接口。
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