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文档简介

1、教 案 用 纸班级 日期投影显示第四节 变配电所综合自动化系统一、高铁变配电所二次设备的构成1、综合自动化系统屏:主体设备。对变配电所的主要设备进行自动监测、控制和保护。2、交直流屏:提供交直流电源。3、网上隔离开关控制屏:对接触网上隔离开关进行远方控制。4、环境监控屏:实时监测变配电所工作环境:温度、人员非法出入、电缆沟、烟雾、明火、空调工作状况等。5、故障标定装置及电缆头绝缘在线监测。二、变电所综合自动化的基本概念1 变电所综合自动化:应用自动控制技术、计算机信息处理、通信与网络技术等,完成对变电所主要设备和输配电线路的监视、控制、测量、继电保护、远动控制以及调度通信等二次系统功能。2 变

2、电所综合自动化系统:利用多台微型计算机、接口电路、通信网络等组成的自动化系统,通过收集所需的各种数据和信息,借助计算机的高速计算力和逻辑判断能力,实现对变电所各种设备的监视、控制或调整的系统。3、变电所综合自动化系统的基本功能(如电流、电压、有功功率、无功功率、频率、温度、短路阻抗等)如有越限,立即发出告警信号,同时记录和显示越限时间和越限值;若出现控制回路断线,则发出报警信号。告警信号和报警信号以灯光、声音等形式发出。加上摇视就成了“五摇”(包括控制、保护、测量、信号、自动装置和远动装置)变电所综合自动化系统主要具有数据采集、人机接口、操作控制、继电保护、自动控制、测量、监视、通信、系统的自

3、诊断等功能。1 数据采集功能该功能完成状态数据、模拟数据和脉冲数据的采集。 (l)状态量采集:需采集的状态量主要包括断路器和隔离开关的位置状态、一次设备的工作状态、综合自动化系统或保护测控装置本身的工作状态等信息。 (2)模拟量采集: 需采集的模拟量主要包括 110 kV 线路及母线、牵引变压器、 27 . 5 kV 母线、馈线、并联电容器组等一次设备的电流、电压。此外还对变压器油温,变电所室温等非电量进行采集。 (3)脉冲量采集: 脉冲量主要是脉冲电度表的输出脉冲,一般采用光电隔离方式输入系统,实现电能测量。 2 人机联系功能人机联系功能是指操作人员或调度员通过 CRT (阴极射线管)显示器

4、了解全所的运行工况和运行参数,通过鼠标、键盘等对全所的开关电器进行分、合闸操作。人机联系的主要内容有各类显示(如实时主接线画面、运行数据、各类信号)、输入数据、控制操作等。3 操作控制功能操作人员可利用鼠标或键盘在 CRT 显示器上对断路器、隔离开关进行分、合闸控制操作,还能接受遥控操作命令,进行远方操作控制。 4 继电保护功能采用微机保护实现牵引变压器、牵引网、并联电容器组、自用电变压器等一次设备短路故障的保护。微机保护是综合自动化系统的关键环节。 5 自动控制功能馈线自动重合闸、备用电源自投、备用变压器自投等即是保证牵引供电系统连续可靠供电的重要措施。 6 测量与监视功能变电所综合自动化系

5、统应能完成所内各电气设备运行量的数据采集,并能在 CRT 显示屏或自动化装置面板上显示,也可在当地监控主机上查询。变电所综合自动化系统应具有对运行状态的指示、告警、报警等监视功能。7 通信功能综合自动化系统的通信功能包括系统内部的现场级间通信和自动化系统与上级调度或远方控制中心之间的通信两部分。8 系统的自诊断功能综合自动化系统具有自诊断功能,自诊断信息也像被采集的数据一样,周期性地送往监控主机和远方调度中心。4、变电所综合自动化系统的特点1 功能综合化按变电所自动化系统的运行要求,将二次系统设备及功能进行综合考虑、优化组合设计,以达到继电保护及监控系统的协调一致。 2 系统构成的数字化及模块

6、化保护、控制、测量装置的数字化(即采用微机实现,并具有数字化通信能力),有利于把各功能模块通过通信网络连接起来,也便于接口功能模块的扩充及信息的共享。另外,系统构成的模块化,有利于实现系统结构的分层化和分布化,适应工程的集中式、分布分散式、分布式集中组屏的需要。 3 运行管理智能化一是可实现无人值班;二是能实现自动报警、自动报表、对运行状态的自动调节、事故判别与记录等自动化功能;三是能实现对事故的分析和恢复操作以及自动化系统本身故障的自诊断、自闭锁和自恢复等功能。 4 操作监视屏幕化无论变电所是否有人值班,操作人员均可在变电所或在调度室内,面对 CRT 屏幕或显示器对变电所的实时运行情况进行全

7、方位的监视,对所有的开关设备进行控制。二、变电所综合自动化系统的结构形式变电所综合自动化系统普遍采用(结构)分层(功能)分布式形式,可分散安装,也可集中安装。按每个设备(例如:一条馈出线或一台变压器或一组电容器等)为对象,集保护、测量、控制为一体,设计在同一机箱中,构成一个保护测控装置。这就是分散式的结构。至于高压线路保护装置和变压器保护装置,仍可采用集中组屏安装在控制室内。这种将线路的保护和测控单元分散安装在开关柜内,而高压线路保护和主变压器保护装置等采用集中组屏的系统结构,称为分布和集中相结合的结构,这是当前综合自动化系统的主要结构形式。不管是什么结构形式的系统,变电所的一、二次设备可大致

8、分为3层结构。1.站级管理层站级管理层协调间隔层设备完成所内自动化控制功能,并实现与远程控制中心的“四摇功能”。站级管理层设备主要包括:计算机设施、通信设备、音响报警等设备,在通信设备上设置与控制中心的接口、管理维护计算机接口。 2.网络通信层所内通信网络采用现场总线或以太网方式,通过组网完成所内数字化信息传输。3.间隔设备层。采用保护测控一体化设备,这不仅减少了保护与监控之间的接口,减少了故障点,而且系统集成度高,可靠性也随之增强。同时保护测控一体化设备简化了与一次设备之间的接口,实现了数据信息共享、减少硬件重复配置。间隔层设备通过与一次开关设备、CT/PT设备接口,完成对所内供电设备的控制

9、、监视、测量及保护功能。间隔层设备由站级管理层设备管理,并通过所内通信网络实现所内集中监控、数据集中处理及远程通信功能。局域网( LAN ):是一种网络系统,它把分布在数公里范围内的不同物理位置的计算机设备连在一起,实现相互通信和资源共享。以太网( Ethernet )是当前应用最普遍的一种计算机局域网组网技术,也是目前局域网采用的最通用的通信协议标准。所谓现场总线,是一种应用在微机保护测控设备之间实现双向串行多节点数字通信的网络系统,实现多个微机保护测控设备之间的数据传输与信息交换。现场总线控制系统既是一个开放的通信网络,又是一种全分布的控制系统。投影显示高铁变电所综自种类:交大许继TA-2

10、1型、天津凯发DK3500型三、TA-21型牵引变电所安全监控及综合自动化系统(一)系统结构 TA-21 型牵引变电所安全监控及综合自动化系统的结构如图2-40所示,它由保护测控单元、当地监控单元、现场总线、视频监控单元和通信单元等组成。1.间隔层设备,保护测控单元:保护测控单元由主变保护测控单元、馈线保护测控单元、并补保护测控单元、动力变保护测控单元和通用测控单元等主要部分构成。各保护测控单元可分散安装,也可集中组屏。 2.网络通信层,通信单元:在以太网和Lon 网之间实现规约转换,同时为全所提供时间基准(GPS)。LonWorks 现场总线为双环光纤网,是实现综合自动化系统功能的核心。调度

11、中心通过通信单元与保护测控单元通信,实现四遥功能。3.站级管理层,监控单元:包括当地监控单元和视频监控单元。当地监控单元可就地完成调度中心的操作,不考虑双机备用。视频监控单元与自动灭火系统一起,组成变电所安全监控系统,实现第五遥(遥视)。为保证图象传输的实时性,要求为视频提供单独的2M光纤口。在远动通道故障时,可临时征用视频通道,而视频主机置于“转发”模式,先保证“四遥”功能。图2-40 TA-21型牵引变电所安全监控及综合自动化系统结构图(二)系统功能1.保护测控单元牵引主变压器是牵引变电所最重要的一次设备,为保证其正常运行,对每一台主变设置一套保护测控单元,按主变主保护、主变后备保护、主变

12、测控三套独立装置设计,每套装置作为一个节点与LonWorks 现场总线交换信息。完成一台牵引主变压器的保护、测量、控制、应急选线控制、备用电源/主变自投等功能,适用于Y/、V/V、平衡、单相等各种接线型式的牵引主变压器。 表2-4 主变保护测控单元的功能装置名称保护功能测量功能控制功能遥信功能WBH-892Z主变主保护测控装置 1.差动速断保护2.二次谐波闭锁的三段式比率差动保护1.高压侧线电压2.高压侧三相电流3.低压侧两相电流4.高/低压侧差电流1.高压侧断路器分/合闸2.低压侧断路器分/合闸3.进线电动隔离开关分/合闸4.跨条电动隔离开关分/合闸5.变压器中性点电动隔离开关分/合闸6.装

13、置信号复归7.保护软压板投/退1.“当地/遥控”方式开关位置信号2.控制回路断线3.断路器位置信号4.隔离开关位置信号5.低压侧断路器手车位置6.电动隔离开关控制回路断线7.机构故障信号8.装置不良告警9.保护动作信号WBH-892H主变后备保护测控装置1.低电压启动的高压侧三相过流保护2.低电压启动的低压侧单相过流保护3.低压侧过电压保护4.零序过电流保护5.零序过电压保护6.反时限过负荷保护8.低压侧PT断线检测9.重瓦斯保护10.轻瓦斯保护11.温度(I、II段)保护12.压力保护13.油位保护1.高压侧三相电压2.高压侧三相电流3.高压侧有功功率4.高压侧无功功率5.高压侧功率因数6.

14、低压侧母线电压7.低压侧各相电流8.低压侧有功功率9.低压侧无功功率10.系统频率11.负荷录波12.故障录波13.断路器分/合闸统计WBH-892C主变测控装置1.高压侧三相电压 2.高压侧三相电流 3.低压侧单相电压 4.低压侧单相电流 5.地回流6.轨回流7.变压器绕组温度、油温8.系统频率 1.备用电源/主变自投功能2.高、低压侧断路器和电动隔离开关控制功能 1.相关断路器、隔离开关位置信号2.监视断路器、主变工作状态的信号3.自投动作信号 4.装置工作状态信号 表2-5 馈线保护测控装置功能设备名称保护功能测量功能控制功能遥信功能WKH-892馈线保护测控装置1.三段距离保护 2.电

15、流速断保护3.电流增量保护4.过电流保护 5.反时限过负荷保护/接触网发热保护6.自动重合闸 1.27.5kV母线电压2.馈线电流1.断路器分/合闸2.电动隔离刀闸分/合闸3.装置信号复归4.保护软压板投/退5.重合闸软压板投/退1.断路器、隔离开关位置信号 2.断路器、电动隔离开关控制回路断线信号 3.各种保护动作信号 4.装置工作状态信号 5.装置不良告警表2-6 补偿装置保护测控装置功能设备名称保护功能测量功能控制功能遥信功能WBB-892并补保护测控装置 1.电流速断保护2.过电流保护3.过电压保护4.低电压保护 5.差电流保护6.差电压保护7.谐波过电流保护8.谐波阻抗保护 1.母线

16、电压 2.并联电容补偿支路总电流 1.断路器分/合闸2.电动隔离刀闸分/合闸3.装置信号复归4.保护软压板投/退1.断路器、隔离开关位置信号2.断路器控制回路断线信号 3.各种保护动作信号4.装置工作状态信号 表2-7 动力变保护测控装置功能设备名称保护功能测量功能控制功能遥信功能WDB-892 动力变保护测控装置1.电流速断保护2.过电流保护3.失电压保护 4.反时限过电流保护 5.瓦斯保护 6.温度保护 1.母线电压 2.变压器进线电流 1.断路器分/合闸2.电动隔离刀闸分/合闸3.装置信号复归4.保护软压板投/退1.断路器位置信号 2.断路器控制回路断线信号3.各种保护动作信号 4.装置

17、工作状态信号 表2-8 通用测控装置功能设备名称保护功能测量功能控制功能遥信功能WCK-892通用测控装置1.气温2.湿度 3.风速4.变电所有功电度5.变电所无功电度6.动力变有功电度1.电动隔离开关控制2.断路器控制 1.交、直流盘工作状态信号2.自动装置动作信号 3.变电所事故信号 4.变电所预告信号 5.隔离开关位置信号 6.断路器位置信号 2.当地监控单元 当地监控及通信处理系统作为牵引变电所综合自动化系统的一部分,负责采集与显示牵引变电所内的测控、保护单元的各种测量、保护信息,实现对牵引变电所内的各种开关的分/合控制、信号复归、保护装置的复归与定值整定,并实现相应的报表处理、曲线显

18、示、流水打印等信息处理功能。当地监控及通信处理系统由当地监控主机、流水及报表打印机、通信处理单元(含远程通信)及GPS 组成。3.视频监控单元远程视频(视频、图像)监控系统,是牵引变电所安全运营的重要设备之一,它既可作为变电所综合自动化系统的一个组成单元,也可作为一套完整的独立视频监控系统。远程视频监控系统由一个监控中心、所辖的多个被控站(前端设备)以及通信信道组成。各被控站将采集的信号通过铁路信道发送到监控中心。本系统与自动消防系统配合,即构成变电所视频监控及自动消防系统。系统监测信号主要包括摄像机输出的视频信号,各种烟感、温度、门禁、光电传感器的报警信号,控制信号包括对摄像机的控制以及对自

19、动消防系统的控制等。例如:三段式的电流保护、重合闸和后加速跳闸等功能,只要保护软件设计成同时具备这些功能,即可以通过同一套硬件装置实现,这是传统保护很难做到的。例如,在变压器差动保护中要考虑励磁电流对保护装置的不利影响,在牵引供电系统馈线保护中必须考虑谐波分量对保护装置的不利影响,对于微机保护就很容易实现。如:包含原点在内的四边形特性的方向阻抗继电器,可消除死区,同时有利于新原理保护的实现。例如,由微机软件实现的功率方向元件四、综合自动化系统中的微机保护单元(一)微机保护概述1.微机保护装置的优越性相比于传统的继电保护装置,微机保护装置有不可比拟的优越性:灵活性强。微机保护是由软件和硬件结合,

20、不同保护的硬件可以是一样的,通过编程即可改变继电保护的特性。综合判断能力强。利用微机很强的逻辑判断能力,可以综合考虑对保护特性的各种不利影响因素。性能稳定,可靠性高。对于同类型的保护装置,只要程序相同,其保护性能必然一致,所以性能稳定。微机保护采用了大规模集成电路,可靠性高。微机保护利用微机的记忆功能,可明显地改善保护性能,提高保护装置的灵敏性。利用微机的智能,微机保护可实现故障自诊断、自闭锁和自恢复。微机保护装置体积小、功能全。一套保护装置可实现多种保护功能,可大大简化装置的硬件结构,利用微机可以进行灵活的人机交流活动。可以得到各种有用的数据。微机保护维护工作量小,现场调试方便。先进的微机保

21、护装置可实现在线修改或检查保护整定值,不必停电校验各种整定值。微机保护装置是实现变电所综合自动化的必要条件。2.微机保护的功能变电所一套完整的微机保护应包括主要设备(如变压器)和输电线路的全套保护,具体有:高压电源进线的主保护和后备保护;主变压器的主保护和后备保护;无功补偿电容器组的保护;母线保护;馈出线的保护;不完全接地系统的单相接地选线。3.对微机保护装置的要求满足保护装置速动性、选择性、灵敏性和可靠性的要求,它的工作不受监控系统和其他系统的影响。为此,要求保护系统的软、硬件结构要相对独立,而且各保护单元必须由各自独立的CPU组成模块化结构;主保护和后备保护由不同的CPU实现,重要设备的保

22、护(如变压器保护),最好采用双CPU的冗余结构,保证在保护系统中一个功能部件模块损坏,只影响局部保护功能而不能影响其他设备的保护。具有故障记录功能。当被保护对象发生事故时,能自动记录保护动作前后有关的故障信息,包括短路电流、故障发生时间和保护出口时间等,以利于分析故障。例如A/D转换器故障或存储器故障,则应自动闭锁保护出口。如果是软件受干扰,造成 “飞车”的软故障,应有自启动功能,以提高保护装置的可靠性。投影显示采样定理:滤除高频分量中大于采样频率一半的高频信号,以避免频率混叠具有与统一时钟对时功能,以便准确记录发生故障和保护动作的时间。存储多种保护整定值。当地显示与多处观察和授权修改保护整定

23、值。对保护整定值的检查与修改要直观、方便、可靠。除了在各保护单元上要能显示和修改保护定值外,考虑到无人值班的需要,通过当地的监控系统和远方调度端,应能观察和修改保护定值。同时为了加强对定值的管理,避免差错,修改定值要有校对密码措施,以及记录最后一个修改定值者的密码。通信功能。各保护单元必须设置有通信接口,便于与保护管理机等连接。故障自诊断、自闭锁和自恢复功能。每个保护单元应有完善的故障自诊断功能,发现内部有故障,能自动报警,并能指明故障部位,以利于查找故障和缩短维修时间,对于关键部位故障。(二)微机保护装置的硬件结构目前微机保护装置一般采用多CPU结构,一个CPU完成保护、测量和控制等功能,一

24、个CPU完成人机接口和通信功能。多CPU微机保护装置的硬件结构如图2-41所示。多CPU微机保护装置的硬件一般包括以下四个部分。图2-41 微机保护装置硬件原理示意图数据采集单元数据采集单元又称为模拟量输入单元,主要包括电压形成、模拟量滤波、采样保持(S/H)、多路转换(MPX)以及模数转换(A/D)等功能块,完成模拟输入量准确地转换为微型机能够识别的数字量。电压形成回路一般采用中间变换器将互感器的输出信号变换为±5V或±10V范围内的电压信号。交流电压信号可以采用电压变换器;而将交流电流信号变换为成比例的电压信号,可以采用电流变换器。模拟量滤波回路模拟量滤波回路的作用是滤

25、除电流、电压信号中的高频分量(故障发生时,常含有2kHz以上的高频分量),同时可以降低微机保护装置的采样频率,降低对微机保护装置的硬件要求。模拟量滤波回路有无源滤波器和有源滤波器两种。无源滤波器的特点是结构简单、可靠性高,能耐受较大的过载和浪涌冲击。但它对谐波分量衰减过大。有源滤波器的特点是滤波器特性比无源滤波器好。但元器件参数变化对滤波器的特性影响较大。逐次把设定在 SAR 寄存器中的数字量经D/A 转换后得到的电压 Uc与待转换的电压 Ux进行比较。比较时,先从 SAR 的最高位开始,逐次确定各位的数码是“l ”还是“0”。 转换器启动后,首先将最高位设为 1 ,其余各位均设为 0 ,若该

26、数码 1000 (n位)经 D / A 转换器转换成的模拟电压 Uc 小于输入模拟电压 Ux ,则保留最高位为 l (反之,则最高位置 0 )以下类推,直到最低位为止。最后, SAR 寄存器中保留的数码即为模拟电压 Ux 所转换成的数字量。模数转换回路模数转换回路的作用是将模拟量信号转换为数字信号,根据模数转换原理的不同,模数转换器件主要有两类:基于逐次逼近原理的模数转换器件(AD)、基于电压-频率转换的模数转换器件(VFC)。保护CPU单元保护CPU单元主要包括微处理器(MPU)、只读存储器(ROM)或内存单元(FLASH)、随机存储器(RAM)、定时器、并行接口以及串行接口等。保护CPU系

27、统执行编制好的程序,对由数据采集系统输入的原始数据进行分析、处理,完成继电保护的测量、逻辑和控制功能。保护CPU单元原理框图如图2-42所示。图2-42 保护CPU单元原理框图开关量输入/输出单元开关量输入/输出单元由保护CPU的并行接口、光电隔离器件以及有触点的中间继电器等组成,完成各种保护的出口跳闸、信号、外部触点输入等功能。人机接口与通信CPU单元人机接口与通信CPU主要完成人机会话功能以及网络通信功能,其原理框图如图2-43所示。图2-43 人机接口单元原理框图投影显示对微机保护硬件的要求高可靠性。设计思想:总线不出芯片。开放性。硬件平台对于未来硬件的升级应具有开放性。通用性。不同类型

28、的保护装置应尽可能具有相同的硬件平台。灵活性和可扩展性。硬件平台应该适用于不同保护装置的不同需求,对于现场的不同保护应用和对资源的不同需求,可增减相应的模块,完全不必对硬件及软件重新设计。模块化与智能化状态检测。装置的硬件数量总体上减少,相互通用,功能模块技术成熟,经历更多的检验与现场考验,因而可靠性更高。(三)提高微机保护可靠性的措施可靠性是对继电保护装置的基本要求之一,它包括两个方面:不误动和不拒动。抗干扰措施干扰对数据采集系统的影响,可造成数据出错,从而造成计算结果的错误,最终导致保护的误动。干扰侵入数据、地址和控制总线,可造成逻辑错误,引起装置拒动或误动。严重的干扰信号侵入微机保护装置

29、内部,可能造成某些元件的损坏。最重要的抗干扰措施是防止干扰进入微机弱电系统,也就是各种隔离、屏蔽、合理布局和配线,以及减弱电源线传输干扰等方法。隔离与屏蔽措施屏蔽措施主要包括:机箱屏蔽、电流电压变换器的原副边屏蔽。隔离措施主要包括:光电隔离。光电隔离主要是采用光电耦合器件,使输入与输出回路之间没有电的联系。因此输入电路和输出电路采用完全不同的电压。微机保护中采用光电隔离的电路有:开关量输入电路的光电隔离、开关量输出电路的光电隔离、VFC式数据采集单元的光电隔离。变压器隔离。模拟量输入回路中的电流电压变换器可以起到隔离的作用。继电器隔离。继电器的线圈和接点之间没有电的联系,因此继电器线圈、触点之

30、间是相互隔离的。滤波与去耦抑制差模干扰的主要措施是采用滤波和去耦电路。在微保护中采用的措施有:数据采集单元中的模拟低通滤波器集成电路芯片旁的去耦电路(旁路高频燥声等)每个插件的电源入口处的抗干扰电容硬件自复位电路硬件自复位电路也称为硬件看门狗电路,当干扰引起程序“跑飞”时,软件不能正常运行,自复位电路使程序重新开始运行。硬件设计采用容错设计完全双重化的保护配置方案。220kV及以上的高压、超高压输电线路上,配置两套完全独立的微机保护装置,大容量的变压器、发电机-变压器组保护也提出主保护双重化的配置方案。微机保护装置内部实现部分插件的双重化或热备用。如:VFC插件的双重化、电源的双重化等。部分元

31、件采用表决方案(如:三取二)。出口跳闸回路的多重闭锁措施微机保护装置的跳闸出口回路设计的闭锁措施主要有:采用双线驱动命令编码方式(1个开出由两位控制);出口电源受告警继电器和启动元件控制;5V驱动电路与24V驱动电路之间有光电隔离措施。自动检测存储器自检。微机保护装置使用的RAM、FLASH(闪存)都是可读写的存储器件,自检方法相同。存储器自检的方法是:向RAM或FLASH单元中试写入任意的数值,只要发现读出的数与写入的数不一致就可以认为是存储器或相关电路出问题。程序和定值自检。目前国内在微机保护中多采用CRC校验和ROM和校验两种方法来实现程序和定值自检。数据采集单元自检。常用的方法是将装置

32、的+5V稳压电源接至一路采样通道,经过模数转换后,输入保护CPU单元。保护CPU通过对这一通道的数值的监视来检测数据采集单元是否正常工作,同时又可以实现对稳压电源的监视。开关量输入通道自检。对于开关量输入通道的检测主要是指光电耦合器件及传送开关量的并行接口的检测。为了实现对开关量输入通道的自动检测,可以采用冗余设计,即,如果两路开入通道的结果不一致,则认为这一路开入有问题。开关量输出回路自检。开关量输出回路自检的基本原理是:在确保继电器不动作的情况下,短时发出开出驱动信号,检测反馈信号。开关量输出回路的自检功能应当设置在最高优先级的中断服务程序中,或者先屏蔽中断再检测,否则,如在CPU发出检测

33、驱动信号后被中断打断,就可能无法及时收回检测信号,从而导致继电器误动作。(四)微机保护装置的技术指标应满足电气化铁道牵引供电系统微机保护装置通用技术条件(GB/T 18038-2000)的规定。主要技术参数如下:额定参数交流电流:5A,1A;交流电压:100V;频率:50Hz。过载能力交流电流回路:2倍额定电流,连续工作;40倍额定电流,允许1s;交流电压回路;1.2倍额定电压,连续工作。装置经受电流或电压过载后,应无绝缘损坏。测量元件特性的准确度整定值误差:平均误差不超过±2.5%或±5%的范围;变差:在正常工作大气条件范围内,变差不超过±2.5%或±

34、5%的范围;一致性:在士2.5%的范围内。装置的主要技术性能装置应能适应牵引供电系统冲击性、移动性负荷、谐波含量大和故障频繁的特点。装置应具有独立性、完整性、成套性、在一套装置内应含有能反应被保护线路或设备各种故障的保护,并具有电气量监测功能。装置宜设故障录波功能;馈线保护装置应设一次自动重合闸,并宜设故障测距功能。装置应有在线自动检测功能,且能发出装置异常信号。装置应自动复位功能。在因干扰或进行电气干扰试验而造成程序走死时,应能自动恢复正常工作。装置应具有信息储存功能,宜设当地和远方信息输出接口,通过辅助设备输出保护动作情况、故障类型和故障前后信息。装置的主要动作信号在失去直流电源的情况下不

35、会丢失,在电源恢复正常后应能重新正确显示并输出。装置应具有自动或手动对时功能。装置自身时间精度:24h误差在±5s范围内。装置中时间元件误差不超过2.5%+10ms。各种保护装置的主技术要求馈线保护装置阻抗元件阻抗整定范围: 额定电流5A时,为0.150;额定电流1A时,为0.1250;精确工作电流范围:(0.26)倍额定电流;精确工作电压范围:2V120V;阻抗元件固有动作时间:不大于40ms(0.7倍整定值阻抗时);时间元件整定范围:段 O.010.99s;段0.O1s0.99s;段0.1s2.5s。电流速断元件电流整定范围:(0.26)倍额定电流;返回系数:不小于0.9;固有动

36、作时间:不大于40ms(l.5倍整定值时);时间元件整定范围:0. 01s0.99s;二次谐波闭锁元件可靠闭锁谐波分量:15%25%;解除闭锁时间:不大于20ms。重合闸元件重复动作间隔时间:15s25;时间元件整定范围:0.5s3s;重合闸脉冲宽度: 8Oms120ms;重合闸后开放手动合闸闭锁时间:30s180s。故障测距元件精确工作电流范围:(0.16)倍额定电流。主变压器保护装置差动速断元件动作电流整定范围:(410)倍额定电流;动作时间:在1.2倍整定值时,动作时间不大于40ms。比率差动元件动作电流整定范围:(0.21)倍额定电流;比率制动系数:0.250.75;动作时间:在1.2

37、倍整定值时,动作时间不大于40ms。涌流制动元件该元件应保证在变压器涌流情况下,比率差动元件不误动作。高压侧三相(或单相)过电流元件整定范围:(0.26)倍额定电流;时间元件整定范围:0.5s5s。高压侧两相(或单相)过负荷元件可按定时限或反时限特性构成。低压侧单相过电流元件整定范围:(0.26)倍额定电流;时间元件整定范围:0.5s5s。低电压元件整定范围:(0.30.8)倍额定电压。零序过电流元件整定范围:(0.26)倍额定电流;时间元件整定范围:0.5s5s。装置应具有非电量保护接人并起动跳闸的功能。交流电流平衡系数整定范围:0.5s2s,级差0.01。并联补偿电容器保护装置电流速断元件

38、整定范围:(0.210)倍额定电流;返回系数:不小于0.9动作时间:不大于40ms(在1.5倍整定值时)。过电流元件整定范围:(0.24)倍额定电流;返回系数:不小于0.95;时间元件整定范围0.1s2.5s。如遥测铁路牵引供电系统中变电所、分区亭中的有功和无功功率、电度、电压、电流等电气参数及接触网故障点等非电气参数。状态信号如将变电所的设备状态信号及报警信号,断路器、隔离开关的位置状态,继电保护、自动装置的动作状态,开关位置只取“合”或“分”,设备状态只取“运行”或“停止”。如调度中心端利用通信技术,对电厂、变电所可调节设备的电压、功率因素等进行调节。综合高次谐波过电流元件整定范围:(0.

39、24)倍额定电流;返回系数:不小于0.95;时间元件整定范围:6s600s。过电压元件整定范围:(0.51.5)倍额定电压;返回系数:不小于0.95;时间元件整定范围:0.1s2.5s。低电压元件整定范围. (0.30.8)倍额定电压;返回系数:不小于1.05;时间元件整定范围:0.1s2.5s。差电压元件整定范围:0.5V15V;返回系数:不小于0.9;时间元件整定范围;0.1s2.5s。差电流元件整定范围:(0.14)倍额定电流;返回系数:不小于0.9;时间元件整定范围:0.ls2.5s。四、远动技术概述(一)远动技术的任务和功能远动技术即是调度所与各被控端(如变电所等)之间实现遥控、遥测

40、、遥信、遥调和遥视(简称“五遥”)技术的总称。1.远动技术的主要任务(1)集中监视:正常状态下,实现系统的合理运行方式;故障状态下,及时了解事故发生原因和范围,加快事故处理。(2)集中控制:调度人员可以借助远动装置对设备进行遥控或遥调,可提高运行操作质量,改善运行人员的劳动条件,提高劳动生产率。2.远动技术的五遥功能远动技术的五遥功能:遥控、遥测、遥信、遥调、遥视。(1)遥控(YK):对被控对象进行远距离控制。在牵引供电系统中遥控对象主要有牵引变电所、开闭所、分区亭内27.5kV及以上电压等级的断路器、负荷开关及电动隔离开关;接触网负荷隔离开关。(2)遥测(YC):遥测就是对被测对象的某些参数进行远距离测量。这些信息经过采样后,运用通信技术送到调度中心端储存并显示。(3)遥信(YX):将被控站的设备状态信号远距离传送给调度端。信号采集后,运用通信技术送到调度中心端储存并显示。(3)遥调(YT):调度端直接对被控站某些设备的工作状态和参数的调整。(5)遥视(YS):调度端直接对被控站设备进行远程监视控制。变电所的遥视涉及以下场所和设备:变电所内场区环境;主变压器外观及中性点接地开关;变电所的户外断路器、隔离开关以及接地开关等;变电所内的各主要设备间。变电所监控适合在无人值守的环境中,监控中心进行远程监控、管理和维护,电子地图功能可按用户的要求安排摄像机、报警源、地

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