專利名稱：牽引變電所27.5kV母線電壓回路同步穩(wěn)態(tài)切換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種牽引變電所27. 5kV母線電壓回路同步穩(wěn)態(tài)切換裝置。
背景技術(shù)：
牽引變電所母線PT為全站所有間隔單元繼電保護、表計提供保護電壓、測量\計量電壓，如低壓啟動過流保護、阻抗保護、故障測距、電度計量、有功計量、無功計量。PT電壓回路故障將導(dǎo)致保護拒動、誤動、測量\計量表計工作中斷，嚴重威脅牽引供電系統(tǒng)的供電可靠性。目前，牽引變電所母線PT均配置兩臺，一主一備，互為備用，切換主要有以下兩種方式其一為人，即牽引變電所值班員發(fā)現(xiàn)母線失壓后，人工先退出故障PT，再投入備用 ρτ。主要弊端切換時間長，人為因素，往往當發(fā)生保護拒動、誤動，導(dǎo)致牽引供電系統(tǒng)故障時，方發(fā)現(xiàn)PT故障。其二為繼電器機械自動切換方式，即采用電壓繼電器，檢測運行PT電壓回路電壓值，當電壓低于設(shè)定值時，延時躲過全站最長保護延時，繼電器觸點自動斷開故障PT回路， 自動閉合備用PT回路，實現(xiàn)自動切換。主要弊端PT故障的檢測不能區(qū)分線路正常短路、PT 故障，以至PT切換必須躲過全站最長保護延時，切換時間長，仍然存在保護拒動、誤動、表計工作中斷等嚴重后果；由于PT回路負載接近純感性負荷，切換屬機械式隨機切換方式， 切換可能導(dǎo)致電壓回路出現(xiàn)操作過電壓及涌流，直接后果導(dǎo)致保護誤動；PT故障的檢測不能區(qū)分PT故障、PT負載回路短路故障，如故障為后者，當備用PT切換無任何意義。綜上所述，目前27. 5kV母線PT電壓回路還存在以下缺陷(1) PT切換時間較長， PT切換存在操作過電壓及涌流導(dǎo)致保護拒動、誤動、表計工作中斷等嚴重后果；(2)PT切換判定條件不準確，會導(dǎo)致誤切；C3)PT回路狀態(tài)不能實時監(jiān)測，不能為牽引變電所繼電保護及表計提供合格的保護工作電壓。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是克服目前27. 5kV母線PT電壓回路所存在的切換時間長，由于電壓及電流涌流而導(dǎo)致的保護拒動、誤動、表計工作中斷，以及PT切換判定條件不準確和不能實時監(jiān)測等缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)簡單，能有效解決上述缺陷的牽引變電所27. 5kV母線電壓回路同步穩(wěn)態(tài)切換裝置。本實用新型的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)牽引變電所27. 5kV母線電壓回路同步穩(wěn)態(tài)切換裝置，主要由PLC，與該PCL的控制出口相連接的固態(tài)繼電器W、固態(tài)繼電器N2、 固態(tài)繼電器N3及固態(tài)繼電器N4組成。為了便于對外傳輸相關(guān)數(shù)據(jù)，本實用新型還設(shè)有與PLC相連接的以太網(wǎng)接口、 RS485接口或RS232接口等數(shù)據(jù)通信接口。為了確保使用效果，所述的PLC采用歐姆龍公司生產(chǎn)的CPlH - XA40DT 一 D ；所述的固態(tài)繼電器Nl、固態(tài)繼電器N2、固態(tài)繼電器N3及固態(tài)繼電器N4均采用宇電(香港)自動化科技有限公司生產(chǎn)的SSR15。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點和有益效果(1)本實用新型采用PLC實現(xiàn)運行PT電壓、備用PT電壓同步壓差實時檢測及PT負載回路電流實時檢測，并應(yīng)用固態(tài)繼電器電流過零自動關(guān)斷及μ S級關(guān)、合時限原理，實現(xiàn)故障PT電流過零點自動穩(wěn)態(tài)關(guān)斷，與此同時PLC檢測到PT負載回路電流過零點時，同步開啟備用PT輸出回路固態(tài)繼電器，實現(xiàn)備用PT同步穩(wěn)態(tài)投運，PT電壓回路異常時間< 10ms。(2)本實用新型還能對PT負載回路電流實時檢測，實現(xiàn)實時監(jiān)測PT回路運行工況，當負載電流大于設(shè)定值時，給出報警，實現(xiàn)狀態(tài)檢修，防患未然，確保PT負載回路工作可靠性。(3)本實用新型還設(shè)有以太網(wǎng)接口、RS485接口和RS232接口，因此能滿足遠動通信要求。

圖1為本實用新型的應(yīng)用接線圖。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本實用新型作進一步地詳細說明，但本實用新型的實施方式不限于此。
實施例如圖1所示，本實用新型的同步穩(wěn)態(tài)切換裝置由PLC，與該PLC的控制出口相連接的固態(tài)繼電器Ni、固態(tài)繼電器N2、固態(tài)繼電器N3及固態(tài)繼電器N4組成。為了確保使用效果，該PLC優(yōu)先采用歐姆龍公司生成的CPlH - XA40DT 一 D型，而固態(tài)繼電器Ni、固態(tài)繼電器N2、固態(tài)繼電器N3及固態(tài)繼電器N4則優(yōu)先采用宇電(香港)自動化科技有限公司生產(chǎn)的 SSR15 型。本實用新型在27. 5kV母線PT的α相和β相上分別設(shè)有兩臺用于獲取其電壓值的電壓互感器，即在27. 5kV母線的α相上設(shè)有電壓互感器TVl和電壓互感器TV2，以獲取 27. 5kV母線的α相電壓值，而在27. 5kV母線的β相上則設(shè)有電壓互感器TV3和電壓互感器TV4，以獲取27. 5kV母線的β相電壓值。所述27. 5kV母線的α相上的兩臺電壓互感器互為備用，27. 5kV母線的β相上的兩臺電壓互感器也互為備用。連接時，PCL的控制出口與固態(tài)繼電器m和固態(tài)繼電器Ν2的控制輸入端相連接， 固態(tài)繼電器m和固態(tài)繼電器N2的輸出端分別與27. 5kV母線的α相上的電壓互感器TVl 和電壓互感器TV2相連接，其輸出端則經(jīng)PLC電流采樣后，為牽引變電所提供YMa母線電壓，圖中Za為牽引變電所繼電保護、表計電壓回路等效負載。相應(yīng)的，PCL的控制出口還與固態(tài)繼電器N3和固態(tài)繼電器N4的控制輸入端相連接，固態(tài)繼電器N3和固態(tài)繼電器N4的輸出端分別與27. 5kV母線的β相上的電壓互感器 TV 3和電壓互感器TV4相連接，其輸出端則經(jīng)PLC電流采樣后，為牽引變電所提供YM0母線電壓，其中，圖中Z0為牽引變電所繼電保護、表計電壓回路等效負載，YMC電壓輸出端接地。電源正級+KM和電源負極一 KM則與PLC的電源端相連接，以確保該PLC能正常工作。為滿足遠動通信要求，在該同步穩(wěn)態(tài)切換裝置上還設(shè)有與PLC相連接的以太網(wǎng)接口、 RS485接口或RS232接口等數(shù)據(jù)通信接口。正常使用方式，電壓互感器TV1、電壓互感器TV2、電壓互感器TV3及電壓互感器 TV4均投入運行，此時，PLC驅(qū)動輸出并實現(xiàn)固態(tài)繼電器m和固態(tài)繼電器N3開啟，固態(tài)繼電器N2和固態(tài)繼電器N4關(guān)閉，從而實現(xiàn)電壓互感器TVl和電壓互感器TV3主用，而電壓互感器TV2和電壓互感器TV4備用。PLC實時采集II、12，實時檢測PT負載回路電流，實現(xiàn)實時監(jiān)測PT回路負載工況，當負載電流大于設(shè)定值時，給出報警，實現(xiàn)狀態(tài)檢修，防患未然， 確保PT負載回路工作可靠性。如上所述，便可以很好的實現(xiàn)本實用新型。
權(quán)利要求1.牽引變電所27.5kV母線電壓回路同步穩(wěn)態(tài)切換裝置，其特征在于主要由PLC，與該 PCL的控制出口相連接的固態(tài)繼電器Nl、固態(tài)繼電器N2、固態(tài)繼電器N3及固態(tài)繼電器N4組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的牽引變電所27.5kV母線電壓回路同步穩(wěn)態(tài)切換裝置，其特征在于還設(shè)有與PLC相連接的數(shù)據(jù)通信接口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的牽引變電所27.5kV母線電壓回路同步穩(wěn)態(tài)切換裝置，其特征在于所述的PLC采用歐姆龍公司生產(chǎn)的CPlH - XA40DT 一 D。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的牽引變電所27.5kV母線電壓回路同步穩(wěn)態(tài)切換裝置，其特征在于所述的固態(tài)繼電器W、固態(tài)繼電器N2、固態(tài)繼電器N3及固態(tài)繼電器N4均采用宇電 (香港)自動化科技有限公司生產(chǎn)的SSR15。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的牽引變電所27.5kV母線電壓回路同步穩(wěn)態(tài)切換裝置，其特征在于所述的數(shù)據(jù)通信接口為以太網(wǎng)接口、RS485接口或RS232接口。
專利摘要本實用新型公開了一種牽引變電所27.5kV母線電壓回路同步穩(wěn)態(tài)切換裝置，其特征在于主要由PLC，與該PCL的控制出口相連接的固態(tài)繼電器N1、固態(tài)繼電器N2、固態(tài)繼電器N3及固態(tài)繼電器N4組成。本實用新型采用PLC實現(xiàn)運行PT電壓、備用PT電壓同步壓差實時檢測及PT負載回路電流實時檢測，并應(yīng)用固態(tài)繼電器電流過零自動關(guān)斷及μs級關(guān)、合時限原理，實現(xiàn)故障PT電流過零點自動穩(wěn)態(tài)關(guān)斷，與此同時PLC檢測到PT負載回路電流過零點時，同步開啟備用PT輸出回路固態(tài)繼電器，實現(xiàn)備用PT同步穩(wěn)態(tài)投運，PT電壓回路異常時間≤10ms。
文檔編號H02H7/22GK202059211SQ20112018267
公開日2011年11月30日 申請日期2011年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月1日
發(fā)明者嚴上國, 嚴上均, 李超, 白銀春, 胡義軍 申請人:成都磁海電氣工程有限公司