CN220086954U - 一种铁路数字化馈线保护测控装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公布了铁路数字化馈线保护测控装置，涉及电气化铁路变压器保护技术领域，包括触发二次谐波闭锁信号的第一触发电路，触发低压启动信号的第二触发电路，触发综合谐波抑制信号的第三触发电路；与第一触发电路、第二触发电路、第三触发电路电连接的第四触发电路，第四触发电路根据二次谐波闭锁信号、低压启动信号、综合谐波抑制信号触发去往牵引变电所内的跳闸信号。综合考虑多个启动条件以及谐波电流的影响，通过多种判据的综合逻辑判断是否产生过电流跳闸信号。

Description

一种铁路数字化馈线保护测控装置

技术领域

本实用新型属于电气化铁路变压器保护技术领域，具体涉及一种铁路数字化馈线保护测控装置。

背景技术

牵引变电所内，智能馈线保护测控装置主要用于电气化铁道直接供电、BT供电和AT供电的牵引网馈线。馈线保护中过电流保护主要是为了保护外部短路引起的变压器过电流，它同时也可以作为变压器差动保护以及馈线保护的后备保护；但现有的对于牵引变电所的，过电流保护的判据单一，灵敏度不高，不能及时准确的进行过电流保护。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种铁路数字化馈线保护测控装置。上述装置是适用于电气化铁路牵引变电所的馈线保护，过电流保护保护需要综合考虑多个启动条件以及谐波电流的影响，通过多种判据的综合逻辑判断是否产生过电流跳闸信号。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种铁路数字化馈线保护测控装置，包括：

触发二次谐波闭锁信号的第一触发电路，触发低压启动信号的第二触发电路，触发综合谐波抑制信号的第三触发电路；

与第一触发电路通信连接的谐波测试仪、二次谐波闭锁元件，第一触发电路根据谐波测试仪发送的各谐波电流信号、二次谐波闭锁元件发送的二次谐波闭锁投入信号触发二次谐波闭锁信号；

与第二触发电路通信连接的电压采集设备、低压启动元件，第二触发电路根据电压采集设备采集的母线电压信号、低压启动元件发送的低压启动投入信号触发低压启动信号；

与第三触发电路通信连接的综合谐波抑制元件，第三触发电路根据谐波测试仪发送的各谐波电流信号、综合谐波抑制元件发送的综合谐波抑制投入信号触发综合谐波抑制信号；

与第一触发电路、第二触发电路、第三触发电路电连接的第四触发电路，第四触发电路根据二次谐波闭锁信号、低压启动信号、综合谐波抑制信号触发去往牵引变电所内的跳闸信号。

为了避免电路因为双AD采样数据任一数据异常时，保护误动作出口，装置还包括：双AD跳闸保护电路，与双AD跳闸保护电路连接的AD1转换器、AD2转换器、保护动作元件；

双AD跳闸保护电路根据AD1转换器发送的AD1采样信号、AD2转换器发送的AD2采样信号、保护动作元件发送的保护动作定值信号触发跳闸保护信号；

与第四触发电路、双AD跳闸保护电路电连接的逻辑处理电路，逻辑处理电路根据第四触发电路触发的跳闸信号、双AD跳闸保护电路触发的跳闸保护信号触发跳闸动作信号。

具体地，对于跳闸类保护，需要AD1和AD2同时满足保护定值才会动作出口，则双AD跳闸保护电路包括：

将AD1采样信号、保护动作定值信号做比较的比较器一，AD2采样信号、保护动作定值信号做比较的比较器二，将比较器一的输出结果、比较器二的输出结果做与逻辑处理的与逻辑器件一。

具体地，各谐波电流信号包括当前时刻的基波电流信号、二次谐波电流信号；

第一触发电路包括：

将基波电流信号、二次谐波电流信号进行除法处理的除法器一，将除法器一的输出结果与预存在比较器三中的二次谐波含量整定值进行比较的比较器三，将比较器三的输出结果、二次谐波闭锁投入信号做与非逻辑处理的与非逻辑器件。

低压保护电路的触发中，第二触发电路包括：

将母线电压信号、预存在比较器四中的低压启动整定值进行比较的比较器四，将低压启动投入信号进行非逻辑处理的非逻辑器件一，将低压启动投入信号与比较器四的输出结果做与逻辑处理的与逻辑器件二；

将与逻辑器件二的输出结果、非逻辑器件一的输出结果做或逻辑处理的或逻辑器件一。

对于各谐波信号的判别，通过复杂的逻辑处理过程得到综合谐波抑制信号，各谐波电流信号包括当前时刻的基波电流信号、二次谐波电流信号、三次谐波电流信号、五次谐波电流信号；

第三触发电路包括：

将基波电流信号与过电流整定值做比较的比较器五；将综合谐波抑制投入信号做非逻辑处理的非逻辑器件二，将二次谐波电流信号、三次谐波电流信号、五次谐波电流信号做加法处理的加法器一，将加法器一的输出结果与基波电流信号做除法处理的除法器二，将除法器二的输出结果与综合谐波含量整定值做比较的比较器六；将综合谐波抑制投入信号与比较器六的输出结果做与逻辑处理的与逻辑器件三，将与逻辑器件三的输出结果做非逻辑处理的非逻辑器件三，将非逻辑器件二的输出结果、非逻辑器件三的输出结果做或逻辑处理的或逻辑器件二，将或逻辑器件二的输出结果、比较器五的输出结果做与逻辑处理的与逻辑器件四；

将加法器一的输出结果、基波电流信号做减法处理的减法器，将减法器的输出结果、过电流整定值做比较的比较器七，将与逻辑器件三的输出结果、比较器七的输出结果做与逻辑处理的与逻辑器件五；

将过电流整定值加法处理的加法器二，将加法器二的输出结果、基波电流信号做比较的比较器八，将比较器八的输出结果、与逻辑器件四的输出结果、与逻辑器件五的输出结果做或逻辑处理的或逻辑器件三。

本实用新型具有的有益效果：

本实用新型适用于交流电气化铁道直接供电方式、BT供电方式和AT供电方式下的牵引变电所内馈线过电流保护，综合考虑多个启动条件以及谐波电流的影响，通过多种判据的综合逻辑判断是否产生过电流跳闸信号。另外为了防止双AD采样数据任一数据异常时，保护误动作出口，装置设置了双AD跳闸保护电路，对于跳闸类保护，需要AD1和AD2同时满足保护定值才会动作出口。

附图说明

图1为本实用新型过流保护的逻辑电路连接的示意图。

图2为本实用新型带有双AD判别功能的过流保护逻辑电路连接示意图。

图3为本实用新型一种AD跳闸保护电路逻辑电路连接示意图。

图4为本实用新型第一触发电路的逻辑电路连接示意图。

图5为本实用新型第二触发电路的逻辑电路连接示意图。

图6为本实用新型第三触发电路的逻辑电路连接示意图。

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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“一”、“二”等指示的数量，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的数量、以特定的数量构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

实施例1

如图1所示。

一种铁路数字化馈线保护测控装置，包括：

触发二次谐波闭锁信号的第一触发电路，触发低压启动信号的第二触发电路，触发综合谐波抑制信号的第三触发电路；

与第一触发电路通信连接的谐波测试仪、二次谐波闭锁元件，第一触发电路根据谐波测试仪发送的各谐波电流信号、二次谐波闭锁元件发送的二次谐波闭锁投入信号触发二次谐波闭锁信号；

与第二触发电路通信连接的电压采集设备、低压启动元件，第二触发电路根据电压采集设备采集的母线电压信号、低压启动元件发送的低压启动投入信号触发低压启动信号；

与第三触发电路通信连接的综合谐波抑制元件，第三触发电路根据谐波测试仪发送的各谐波电流信号、综合谐波抑制元件发送的综合谐波抑制投入信号触发综合谐波抑制信号；

与第一触发电路、第二触发电路、第三触发电路电连接的第四触发电路，第四触发电路根据二次谐波闭锁信号、低压启动信号、综合谐波抑制信号触发去往牵引变电所内的跳闸信号。

其中第四触发电路可以采用一个与逻辑处理器件实现判别，即只有二次谐波闭锁信号、低压启动信号、综合谐波抑制信号均满足条件时，才能输出跳闸信号。

为了避免电路因为双AD采样数据任一数据异常时，保护误动作出口，如图2所示，装置还包括：双AD跳闸保护电路，与双AD跳闸保护电路连接的AD1转换器、AD2转换器、保护动作元件；

双AD跳闸保护电路根据AD1转换器发送的AD1采样信号、AD2转换器发送的AD2采样信号、保护动作元件发送的保护动作定值信号触发跳闸保护信号；

与第四触发电路、双AD跳闸保护电路电连接的逻辑处理电路，逻辑处理电路根据第四触发电路触发的跳闸信号、双AD跳闸保护电路触发的跳闸保护信号触发跳闸动作信号。其中，逻辑处理电路可采用与逻辑处理器件，只有在满足跳闸动作信号有效且有跳闸信号产生时才触发跳闸。

具体地，对于跳闸类保护，需要AD1和AD2同时满足保护定值才会动作出口，如图3所示，则双AD跳闸保护电路包括：

将AD1采样信号、保护动作定值信号做比较的比较器一，AD2采样信号、保护动作定值信号做比较的比较器二，将比较器一的输出结果、比较器二的输出结果做与逻辑处理的与逻辑器件一。

具体地，各谐波电流信号包括当前时刻的基波电流信号、二次谐波电流信号；

如图4所示，第一触发电路包括：

将基波电流信号、二次谐波电流信号进行除法处理的除法器一，将除法器一的输出结果与预存在比较器三中的二次谐波含量整定值进行比较的比较器三，将比较器三的输出结果、二次谐波闭锁投入信号做与非逻辑处理的与非逻辑器件。

如图5所示，低压保护电路的触发中，第二触发电路包括：

将母线电压信号、预存在比较器四中的低压启动整定值进行比较的比较器四，将低压启动投入信号进行非逻辑处理的非逻辑器件一，将低压启动投入信号与比较器四的输出结果做与逻辑处理的与逻辑器件二；

将与逻辑器件二的输出结果、非逻辑器件一的输出结果做或逻辑处理的或逻辑器件一。

对于各谐波信号的判别，通过复杂的逻辑处理过程得到综合谐波抑制信号，各谐波电流信号包括当前时刻的基波电流信号、二次谐波电流信号、三次谐波电流信号、五次谐波电流信号；

如图6所示，第三触发电路包括：

将基波电流信号与过电流整定值做比较的比较器五；将综合谐波抑制投入信号做非逻辑处理的非逻辑器件二，将二次谐波电流信号、三次谐波电流信号、五次谐波电流信号做加法处理的加法器一，将加法器一的输出结果与基波电流信号做除法处理的除法器二，将除法器二的输出结果与综合谐波含量整定值做比较的比较器六；将综合谐波抑制投入信号与比较器六的输出结果做与逻辑处理的与逻辑器件三，将与逻辑器件三的输出结果做非逻辑处理的非逻辑器件三，将非逻辑器件二的输出结果、非逻辑器件三的输出结果做或逻辑处理的或逻辑器件二，将或逻辑器件二的输出结果、比较器五的输出结果做与逻辑处理的与逻辑器件四；

将加法器一的输出结果、基波电流信号做减法处理的减法器，将减法器的输出结果、过电流整定值做比较的比较器七，将与逻辑器件三的输出结果、比较器七的输出结果做与逻辑处理的与逻辑器件五；

将过电流整定值加法处理的加法器二，其中，加法器二是将过电流整定值进行二倍放大处理，即采用过电流整定值与过电流整定值相加，将加法器二的输出结果、基波电流信号做比较的比较器八，将比较器八的输出结果、与逻辑器件四的输出结果、与逻辑器件五的输出结果做或逻辑处理的或逻辑器件三。

可以理解的是，上述提到的整定值是预先设置在装置中的，具体地，各整定值的范围定位如表1所示：

表1保护定值定义

本实用新型中的上述器件可以是模拟量器件也可以是数字量器件，本领域技术人员可以根据实际需求自由选择，并非是指特定型号、类别的具体限定。根据本实用新型上述逻辑思路所实现的模拟电路或数字电路均为本实用新型所限定的原理范围。本实用新型的上述器件中所带的大写数字并非对其器件的实质性限定，仅是对其与其他相同类别的器件的区分示意，无实质性含义，本领域技术人员可以根据附图对照理解、并可自由调整。本实用新型中的上述各类整定信号可以根据实际工程进行自定义。

Claims (6)

1.铁路数字化馈线保护测控装置，其特征在于，包括：

触发二次谐波闭锁信号的第一触发电路，触发低压启动信号的第二触发电路，触发综合谐波抑制信号的第三触发电路；

与第一触发电路通信连接的谐波测试仪、二次谐波闭锁元件，第一触发电路根据谐波测试仪发送的各谐波电流信号、二次谐波闭锁元件发送的二次谐波闭锁投入信号触发二次谐波闭锁信号；

与第二触发电路通信连接的电压采集设备、低压启动元件，第二触发电路根据电压采集设备采集的母线电压信号、低压启动元件发送的低压启动投入信号触发低压启动信号；

与第三触发电路通信连接的综合谐波抑制元件，第三触发电路根据谐波测试仪发送的各谐波电流信号、综合谐波抑制元件发送的综合谐波抑制投入信号触发综合谐波抑制信号；

与第一触发电路、第二触发电路、第三触发电路电连接的第四触发电路，第四触发电路根据二次谐波闭锁信号、低压启动信号、综合谐波抑制信号触发去往牵引变电所内的跳闸信号。

2.根据权利要求1所述的铁路数字化馈线保护测控装置，其特征在于，还包括：双AD跳闸保护电路，与双AD跳闸保护电路连接的AD1转换器、AD2转换器、保护动作元件；

双AD跳闸保护电路根据AD1转换器发送的AD1采样信号、AD2转换器发送的AD2采样信号、保护动作元件发送的保护动作定值信号触发跳闸保护信号；

与第四触发电路、双AD跳闸保护电路电连接的逻辑处理电路，逻辑处理电路根据第四触发电路触发的跳闸信号、双AD跳闸保护电路触发的跳闸保护信号触发跳闸动作信号。

3.根据权利要求2所述的铁路数字化馈线保护测控装置，其特征在于，

双AD跳闸保护电路包括：

将AD1采样信号、保护动作定值信号做比较的比较器一，AD2采样信号、保护动作定值信号做比较的比较器二，将比较器一的输出结果、比较器二的输出结果做与逻辑处理的与逻辑器件一。

4.根据权利要求1所述的铁路数字化馈线保护测控装置，其特征在于，各谐波电流信号包括当前时刻的基波电流信号、二次谐波电流信号；

第一触发电路包括：

将基波电流信号、二次谐波电流信号进行除法处理的除法器一，将除法器一的输出结果与预存在比较器三中的二次谐波含量整定值进行比较的比较器三，将比较器三的输出结果、二次谐波闭锁投入信号做与非逻辑处理的与非逻辑器件。

5.根据权利要求1所述的铁路数字化馈线保护测控装置，其特征在于，

第二触发电路包括：

将母线电压信号、预存在比较器四中的低压启动整定值进行比较的比较器四，将低压启动投入信号进行非逻辑处理的非逻辑器件一，将低压启动投入信号与比较器四的输出结果做与逻辑处理的与逻辑器件二；

将与逻辑器件二的输出结果、非逻辑器件一的输出结果做或逻辑处理的或逻辑器件一。

6.根据权利要求1所述的铁路数字化馈线保护测控装置，其特征在于，

各谐波电流信号包括当前时刻的基波电流信号、二次谐波电流信号、三次谐波电流信号、五次谐波电流信号；

第三触发电路包括：

将基波电流信号与过电流整定值做比较的比较器五；将综合谐波抑制投入信号做非逻辑处理的非逻辑器件二，将二次谐波电流信号、三次谐波电流信号、五次谐波电流信号做加法处理的加法器一，将加法器一的输出结果与基波电流信号做除法处理的除法器二，将除法器二的输出结果与综合谐波含量整定值做比较的比较器六；将综合谐波抑制投入信号与比较器六的输出结果做与逻辑处理的与逻辑器件三，将与逻辑器件三的输出结果做非逻辑处理的非逻辑器件三，将非逻辑器件二的输出结果、非逻辑器件三的输出结果做或逻辑处理的或逻辑器件二，将或逻辑器件二的输出结果、比较器五的输出结果做与逻辑处理的与逻辑器件四；

将加法器一的输出结果、基波电流信号做减法处理的减法器，将减法器的输出结果、过电流整定值做比较的比较器七，将与逻辑器件三的输出结果、比较器七的输出结果做与逻辑处理的与逻辑器件五；

将过电流整定值加法处理的加法器二，将加法器二的输出结果、基波电流信号做比较的比较器八，将比较器八的输出结果、与逻辑器件四的输出结果、与逻辑器件五的输出结果做或逻辑处理的或逻辑器件三。