專利名稱：適用于客運(yùn)專線的電氣化鐵道并補(bǔ)保護(hù)測控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
適用于客運(yùn)專線的電氣化鐵道并補(bǔ)保護(hù)測控裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及電氣化鐵道領(lǐng)域，特別是涉及到一種適用于客運(yùn)專線的電氣化鐵 道并補(bǔ)保護(hù)測控裝置。
背景技術(shù)：
[0002]近年來，我國電氣化鐵道牽引變電所二次設(shè)備的技術(shù)水平有了很大進(jìn)步，成績有 目共睹，但在實(shí)際運(yùn)用過程中仍存在很多問題，例如設(shè)計(jì)復(fù)雜，維修需花費(fèi)大量人力和物理 來進(jìn)行故障檢測，繼而才能進(jìn)行維修，從而浪費(fèi)大量的時(shí)間和精力，進(jìn)而也說明我國現(xiàn)有技 術(shù)在保護(hù)裝置及故障自檢等方面做的還不到位。實(shí)用新型內(nèi)容[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種適用于客運(yùn)專線的電氣化鐵道并補(bǔ) 保護(hù)測控裝置，具有電流速斷保護(hù)、過電流保護(hù)、諧波過電流保護(hù)、差電流保護(hù)、差電壓保護(hù) /電壓平衡保護(hù)(AT)、電抗器保護(hù)(AT)、過電壓保護(hù)、低電壓保護(hù)、諧波阻抗保護(hù)、非電量保 護(hù)等功能。[0004]本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的適用于客運(yùn)專線的電氣化鐵道并補(bǔ)保 護(hù)測控裝置，包括保護(hù)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 連接到保護(hù)插件上，交流插件還連接外部的傳感器，所述的通信插件連接到接口插件上。[0005]所述的保護(hù)插件包括主CPU、數(shù)字信號(hào)處理器、A/D轉(zhuǎn)換器和第一 CPLD，所述的數(shù) 字信號(hào)處理器、第一 CPLD、A/D轉(zhuǎn)換器和主CPU連接到一條總線上，所述的第一 CPLD設(shè)置有 28路開入量輸入和24路開出量輸出，所述的A/D轉(zhuǎn)換器即連接到交流插件的輸出。[0006]所述的接口插件包括副CPU和第二 CPLD，所述副CPU、第二 CPLD連接到一條總線 上。[0007]所述的保護(hù)插件還包括程序存儲(chǔ)器、定值及報(bào)告存儲(chǔ)器和第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，所述 的程序存儲(chǔ)器、定值及報(bào)告存儲(chǔ)器和第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器連接到保護(hù)插件中的總線上，程序存 儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)器運(yùn)行程序，定值及報(bào)告存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)觸發(fā)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)中 間處理數(shù)據(jù)。[0008]所述的接口插件還包括第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和時(shí)鐘模塊，所述的第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和時(shí) 鐘模塊連接到接口插件中的總線上，第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器用于發(fā)送和接受數(shù)據(jù)時(shí)的緩沖，時(shí)鐘 模塊提供時(shí)間基準(zhǔn)。[0009]所述的通信插件設(shè)置有光纖接口、RS232串口、USB接口和GPS校時(shí)接口，通信插件 采用插卡方式，具有多種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可供選擇，支持采用光纖冗余自愈雙環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，可以滿足 不同類型的變電站對通信網(wǎng)絡(luò)的需求，光纖接口用于連接遠(yuǎn)端的上位機(jī)，RS232串口和USB 接口用于通過便攜機(jī)進(jìn)行日常維護(hù)，GPS校時(shí)接口用于接入GPS對時(shí)鐘模塊進(jìn)行校時(shí)。[0010]本實(shí)用新型的有益效果是[0011](I)對并聯(lián)電容補(bǔ)償設(shè)備來實(shí)現(xiàn)電流速斷保護(hù)、過電流保護(hù)、諧波過電流保護(hù)、差電流保護(hù)、差電壓保護(hù)/電壓平衡保護(hù)(AT)、電抗器保護(hù)(AT)、過電壓保護(hù)、低電壓保護(hù)、諧波阻抗保護(hù)、非電量保護(hù)等，進(jìn)一步提高了設(shè)備的質(zhì)量，并給維修人員帶來了較大的方便；[0012](2)采用自適應(yīng)保護(hù)原理，克服多支并補(bǔ)裝置投退對保護(hù)靈敏度的影響，所以既可以用于常規(guī)固定投入并聯(lián)電容補(bǔ)償設(shè)備的測控、保護(hù)，也可用于多分支并聯(lián)電容補(bǔ)償設(shè)備的測控、保護(hù)。


[0013]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖；[0014]圖2為保護(hù)插件的結(jié)構(gòu)示意圖；[0015]圖3為接口插件的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
[0016]下面結(jié)合實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)不僅限于以下實(shí)施例[0017]實(shí)施例[0018]如圖1、圖2、圖3所示，適用于客運(yùn)專線的電氣化鐵道并補(bǔ)保護(hù)測控裝置，包括保護(hù)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連接到保護(hù)插件上， 交流插件還連接外部的傳感器，所述的通信插件連接到接口插件上。[0019]所述的保護(hù)插件包括主CPU、數(shù)字信號(hào)處理器、A/D轉(zhuǎn)換器和第 一 CPLD，所述的數(shù)字信號(hào)處理器、第一 CPLD、A/D轉(zhuǎn)換器和主CPU連接到一條總線上，所述的第一 CPLD設(shè)置有 28路開入量輸入和24路開出量輸出，所述的A/D轉(zhuǎn)換器即連接交流插件。[0020]所述的接口插件包括副CPU和第二 CPLD，所述副CPU、第二 CPLD連接到一條總線上，第二 CPLD用于控制外端的I/O設(shè)備。[0021]所述的保護(hù)插件還包括程序存儲(chǔ)器、定值及報(bào)告存儲(chǔ)器和第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，所述的程序存儲(chǔ)器、定值及報(bào)告存儲(chǔ)器和第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器連接到保護(hù)插件中的總線上，程序存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)器運(yùn)行程序，定值及報(bào)告存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)觸發(fā)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)中間處理數(shù)據(jù)。[0022]所述的接口插件還包括第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和時(shí)鐘模塊，所述的第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和時(shí)鐘模塊連接到接口插件中的總線上，第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器用于發(fā)送和接受數(shù)據(jù)時(shí)的緩沖，時(shí)鐘模塊提供時(shí)間基準(zhǔn)。[0023]所述的通信插件設(shè)置有光纖接口、RS232串口、USB接口和GPS校時(shí)接口，通信插件采用插卡方式，具有多種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可供選擇，支持采用光纖冗余自愈雙環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，可以滿足不同類型的變電站對通信網(wǎng)絡(luò)的需求，光纖接口用于連接遠(yuǎn)端的上位機(jī)，RS232串口和USB 接口用于通過便攜機(jī)進(jìn)行日常維護(hù)，GPS校時(shí)接口用于接入GPS對時(shí)鐘模塊進(jìn)行校時(shí)。[0024]所述的外部傳感器包括電流傳感器和電壓傳感器，用于監(jiān)控并聯(lián)電容補(bǔ)償支路總電流、母線電壓等，所述的交流插件包括電流變換器和電壓變換器，用于將外部傳感器傳送的電壓信號(hào)或電流信號(hào)進(jìn)行隔離變換后，送給A/D轉(zhuǎn)換器。[0025]本實(shí)施例中第一 CPLD包括28個(gè)開入量輸入，可根據(jù)實(shí)用情況進(jìn)行設(shè)置；包括24 個(gè)開出量輸出，通過中間繼電器連接到報(bào)警器、斷路器、隔離開關(guān)等，來進(jìn)行電流速斷保護(hù)、過電流保護(hù)、諧波過電流保護(hù)、差電流保護(hù)、差電壓保護(hù)/電壓平衡保護(hù)(AT)、電抗器保護(hù) (AT )、過電壓保護(hù)、低電壓保護(hù)、諧波阻抗保護(hù)、非電量保護(hù)等動(dòng)作。[0026]本實(shí)用新型的工作原理傳感器測試到數(shù)據(jù)，傳輸?shù)浇涣鞑寮?，由交流插件進(jìn)行隔 離變換后傳輸?shù)奖Ｗo(hù)插件的A/D轉(zhuǎn)換器，A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化，然后由數(shù)字信號(hào)處理器 進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理，主CPU會(huì)將數(shù)字信號(hào)處理器處理的數(shù)據(jù)與定值進(jìn)行比較，如果數(shù)據(jù)在定 值范圍內(nèi)，則僅僅將報(bào)告存儲(chǔ)，然后通過總線發(fā)送給接口插件中，副CPU將接受到的數(shù)據(jù)通 過通信插件的光纖接口傳輸?shù)缴衔粰C(jī)；如果數(shù)據(jù)不在定值范圍內(nèi)，保護(hù)插件則進(jìn)行一些相 應(yīng)的保護(hù)動(dòng)作，主CPU還將測量報(bào)告和動(dòng)作報(bào)告存儲(chǔ)，再由通信插件傳輸?shù)缴衔粰C(jī)。上位機(jī) 可發(fā)送信號(hào)到本裝置，從而執(zhí)行如復(fù)位等操作。保護(hù)動(dòng)作信息或其他告警信息將自動(dòng)保存 到定值及報(bào)告存儲(chǔ)器，可以保存故障報(bào)告和事件報(bào)告，包括動(dòng)作時(shí)間、動(dòng)作值以及故障波形 數(shù)據(jù)等，所有信息都有掉電不丟失的功能。[0027]本實(shí)用新型還具有硬件、軟件、通信自檢功能，能記錄中間繼電器的拒動(dòng)、誤動(dòng)，向 上位機(jī)傳送自檢報(bào)告。[0028]本實(shí)用新型能夠完成同一供電臂上最多3個(gè)并補(bǔ)分支的保護(hù)。在實(shí)際運(yùn)行時(shí)，當(dāng) 自適應(yīng)保護(hù)投入時(shí)，本裝置能實(shí)時(shí)探知各并補(bǔ)分支是處于投入狀態(tài)，還是退出狀態(tài)，并以此 來自動(dòng)調(diào)整相應(yīng)保護(hù)元件的定值，以提高保護(hù)動(dòng)作的靈敏度。
權(quán)利要求1.適用于客運(yùn)專線的電氣化鐵道并補(bǔ)保護(hù)測控裝置，其特征在于包括保護(hù)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連接到保護(hù)插件上，交流插件還連接外部的傳感器，所述的通信插件連接到接口插件上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于客運(yùn)專線的電氣化鐵道并補(bǔ)保護(hù)測控裝置，其特征在于所述的保護(hù)插件包括主CPU、數(shù)字信號(hào)處理器、A/D轉(zhuǎn)換器和第一 CPLD，所述的數(shù)字信號(hào)處理器、第一 CPLD、A/D轉(zhuǎn)換器和主CPU連接到一條總線上，所述的第一 CPLD設(shè)置有28路開入量輸入和24路開出量輸出，所述的A/D轉(zhuǎn)換器即連接到交流插件的輸出。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于客運(yùn)專線的電氣化鐵道并補(bǔ)保護(hù)測控裝置，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連接到一條總線上。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的適用于客運(yùn)專線的電氣化鐵道并補(bǔ)保護(hù)測控裝置，其特征在于所述的保護(hù)插件還包括程序存儲(chǔ)器、定值及報(bào)告存儲(chǔ)器和第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，所述的程序存儲(chǔ)器、定值及報(bào)告存儲(chǔ)器和第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器連接到保護(hù)插件中的總線上。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的適用于客運(yùn)專線的電氣化鐵道并補(bǔ)保護(hù)測控裝置，其特征在于所述的接口插件還包括第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和時(shí)鐘模塊，所述的第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和時(shí)鐘模塊連接到接口插件中的總線上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于客運(yùn)專線的電氣化鐵道并補(bǔ)保護(hù)測控裝置，其特征在于所述的通信插件設(shè)置有光纖接口、RS232串口、USB接口和GPS校時(shí)接口。
專利摘要本實(shí)用新型公開了適用于客運(yùn)專線的電氣化鐵道并補(bǔ)保護(hù)測控裝置，包括保護(hù)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連接到保護(hù)插件上，交流插件還連接外部的傳感器，所述的通信插件連接到接口插件上。本實(shí)用新型的有益效果是采用傳感器監(jiān)控并聯(lián)電容補(bǔ)償支路總電流、母線電壓等，對并聯(lián)電容補(bǔ)償設(shè)備實(shí)現(xiàn)電流速斷保護(hù)、過電流保護(hù)、諧波過電流保護(hù)、差電流保護(hù)等；采用自適應(yīng)保護(hù)原理，克服多支并補(bǔ)裝置投退對保護(hù)靈敏度的影響，可用于多分支并聯(lián)電容補(bǔ)償設(shè)備保護(hù)。
文檔編號(hào)H02H3/08GK202840466SQ20122056276
公開日2013年3月27日 申請日期2012年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月30日
發(fā)明者熊列彬, 林國松, 陳小川, 王牣, 韓正慶 申請人:成都交大許繼電氣有限責(zé)任公司