高速铁路电力变配电所自动化系统

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
母联备投装置不但具有常用的母联备投、进线备投功能, 还有深受铁路用户欢迎的无压备投、有压自复功能。特别 注意:自投动作后应对母联备投及备自投装置进行复归, 为下次自投作好准备。
一、变配电所自动化系统组成与特点
监控子系统 变电所层
调度中心 远动管理机
通信网络
开关柜
间隔层
1#线路 保护测
控装置
过程层/一次设备
母联保护 测控及备 自投装置
调压器保护 变压器后 测控装置 备保护测
控装置
变压器主 通用测控 保护装置 装置
在线监测 视频
消防/安 防/照明/
环控 传感器
摄像头
在线监测及 辅助应用系统
变配电所自动化系统
站控层设备
远动管理机正面
远动管理机背面
站控层设备
通信管理机正面
GPS时钟单元
站控层设备
当地监控单元
主菜单
主界面
工程师站
工程师站
工程师站
工程师站
工程师站
工程师站
工程师站
工程师站
图纸
图纸
图纸
图纸
图纸
实时曲线
实时曲线
历史报警
总召 召电度
其他功能
遥控操作
其他功能
程控
其他功能
三、变配电所间隔层设备
间隔层保护测控装置主要完成铁道变配电所变压器、线路(进 线、馈出线、自闭贯通线、电容器)、调压器等一次设备的 保护、测量、控制等功能。针对不同的一次设备配置相应的 保护测控装置。
JDA-501 线路保护测控装置 JDA-502 母联保护测控及备自投装置 JDA-503 调压器保护测控装置 JDA-504 变压器主保护装置 JDA-505 变压器后备保护测控装置 JDA-215 通用测控装置
JDA-501 线路保护测控装置
适用范围 完成进线、馈线、自闭贯通线、电容器的保护、测控一体化功能。
高速铁路电力 变配电所自动化系统
电气工程学院 林国松
目录
一、变配电所自动化系统组成与特点 二、监控子系统实例 三、变配电所间隔层设备
一、变配电所自动化系统组成与特点
一、变配电所自动化系统组成与特点
普速铁路电力配电所主接线图
一、变配电所自动化系统组成与特点
35kV
35kV
馈出线
变压器
变压器
馈出线
JDA-501 线路保护测控装置
检无压条件:线路电压均小于无压定值。 检同期条件: 1)线路电压均小于无压定值,自动满足检同期条件; 2)线路电压UAB与母线电压Uab均大于有压值,两者之间的电压 差与角度差均小于定值。 为避免重合至永久性故障线路,装置设置了大电流闭锁重合闸 功能,当故障电流超过重合闸大电流闭锁定值或故障零序电流大 于重合闸零序大电流闭锁定值,闭锁重合闸。 重合后如3s内无故障,则此次重合闸判为成功;否则,只要有 任一保护元件启动,则直接分断路器,此次重合闸判为失败,并 发出相关信息。
低频减载的动作条件: 1)母线最小线电压大于低电压闭锁定值; 2)断路器处于合位; 3)Ua相电压的频率低于频率定值。 满足条件,达到低频减载时限时低频减载保护动作,并自动 闭锁重合闸。低频减载保护的返回条件:断路器为分或频率高 于定值1Hz以上。
JDA-501 线路保护测控装置
母联闭锁开出 装置安装于母线出线侧时使用该功能。 当“母联闭锁开出”控制字投入且有过流类保护启动时,闭 锁继动作,当所有过流类保护返回时,联锁信号延时20ms后 收回。
间隔层单元结构设计独特,具有带电热插拔,自动防止CT 开路功能。
间隔层单元的断路器操作回路具有跳合闸自保持,自带电 压型防跳回路,自适应各种跳合闸电流的要求。
母线故障或设备故障时,适时地向自投装置发出闭锁信号, 从而有效地防止了自投于故障母线或故障设备。
虽按无人值守自动化系统设计,但预留有完整的就地功能, 系统仅依靠就地功能就能进行完整的操作。
保护配置: ●电流速断 ●二段复合电压启动的过流 ●零序电流速断、零序过流 ●过负荷 ●加速保护 ●失压、过压 ●低频减载 ●母联闭锁开出 ●母线联锁保护
●非电量保护(温度II段、重 瓦斯)
●重合闸 ●失压备用电源自投 ●遥控检同期合闸 ●零序过压、过流告警 ●过负荷告警 ●PT断线告警 ●CT断线告警 ●控制回路异常告警
加速保护
加速保护控制字
断路器合位时间<3s
Ia≥整定值
&
Ib≥整定值
Ic≥整定值 +
I0≥整定值
T
跳闸及发信
JDA-501 线路保护测控装置
过负荷
一般反时限
甚反时限 极度反时限
t


0.14
I I set
0.02
1
Tset 10
t 13.5 Tset I 1 10 I set
一、变配电所自动化系统组成与特点
保护CPU具有完善的自检、自恢复功能。 通过快速PT断线的判别或有流闭锁判据,有效避免了电压
工作回路断线而引起的误动。 调压器保护测控装置能替代调压控制器完成对调压器的调
压控制功能,具有手动调压功能和自动调压功能,调压功 能完善、安全,还特别开发了调压器的滑档保护功能,当 调压控制异常时,能紧急关闭调压控制功能,为调压控制 器的安全运行提供了保证。
JDA-501 线路保护测控装置
电流速断保护 当电流大于电流速断电流定值,且时延达到定值时保护动 作出口。
零序电流速断及零序过电流保护
在接地系统、经小电阻接地系统或电缆出线较多的不接地系 统中,接地零序电流相对较大。 当零序电流大于零序电流速断定值或零序过电流定值,并达 到其时限时保护动作出口。
JDA-501 线路保护测控装置
二段复合电压启动的过流保护
U-≥整定值 负序电压启动控制字
低电压启动控制字 Uab≤整定值
Ubc≤整定值
+
Uca≤整定值
过电流保护控制字 Ia≥整定值
Ib≥整定值 +
Ic≥整定值
&
&+
&
&
负序电压
U
(Uab

e
U j60 bc
)
/
3
T
跳闸及发信
JDA-501 线路保护测控装置
一、变配电所自动化系统组成与特点
具有多种措施防误操作、防不同电源并列运行。如:装置 及后台操作具有逻辑判断闭锁功能,装置具有检同期控制 合闸功能,断路器及隔离开关具有辅助触点合闸回路闭锁 功能,自闭贯通出线具有线路有压闭锁合闸回路功能,备 用电源自投时具有手跳闭锁,有故障闭锁,断路器位置接 点、电压、电流等多重逻辑判断闭锁功能等,确保了不同 电源不会并列运行。
JDA-501 线路保护测控装置
重合闸
重合闸充电条件: 1)开关处于合位; 2)无弹簧未储能开入; 3)母线有压,任一电压大于有压定值; 4)无控制回路异常; 5)无重合闸闭锁开入。 满足以上条件,达到重合闸充电时间,完成重合闸充电, “充电状态”指示灯亮。
JDA-501 线路保护测控装置
重合闸动作条件: 1)过流类保护动作; 2)故障电流小于重合闸大电流闭锁定值; 3)故障零序电流小于重合闸零序大电流闭锁定值; 4)故障前处于充电状态; 5)重合闸投入; 6)线路无流,即线路电流与零序电流均小于0.1倍额定电流; 7) 满足重合闸检定条件,检定方式分不检定、检无压、检 同期三类。
JDA-501 线路保护测控装置
母联联锁保护
装置安装于母线进线侧时使用该功能,通过“母线联锁” 控制字实现对保护功能的投退。该保护的电流定值及时间定 值可独立整定,通过同一条母线上的其他出线保护测控装置 发出的联锁信号区分是否有区外故障发生,并以此进行保护 功能的闭锁和开放,从而实现母线保护功能。





贯通线
贯通线


母联


电容器
电容器

Байду номын сангаас




高速铁路电力变配电所主接线图
一、变配电所自动化系统组成与特点
变配电所自动化系统分为3层:
站控层-时钟同步系统、当地监控单元; 网络层-双环光纤网、以太网以及通信单元(包括网络接口设备,
如协议转换器、路由器等); 间隔层-保护测控装置。同时交直流系统、无线监控等智能设
备通过通用通信装置纳入变配电所自动化系统中。
一、变配电所自动化系统组成与特点
GPS/北斗 时钟同步系统



SNTP
打印机 当地监控主机 调度端
调度端
100M以太网
远动通信单元
远动通信单元
IEC61850
光纤自愈式双环网

络 秒脉冲/
视频
层 IRIG-B/
主站
IEC61588
间 隔 层
线路保护 测控装置
JDA-501 线路保护测控装置
失压备用电源自投
正常运行时:甲所为主供所,1DL在合位;乙所为备供所, 2DL在分位,由甲所供电,线路有压。
甲所 1DL
乙所 2DL
Uab,Ubc,Uca
UAB,UBC
UAB,UBC
Uab,Ubc,Uca
JDA-501 线路保护测控装置
线路发生瞬时性故障时:主供甲所保护动作,1DL跳开,线路失压。 备供乙所检测到线路失压即UAB、UBC均小于无压定值,在母线有 压的情况下,乙所失压备自投动作。2DL合闸,恢复线路供电,线 路有压。甲所检测到线路有压即UAB、UBC任有一个电压大于有压 定值,则不再重合。乙所变成主供,甲所恢复成备供。
t


80
I Iset
2
1

Tset 10
定时限
JDA-501 线路保护测控装置
失压保护 为防止系统故障时,电压降低引起失压保护误动,保护设置有 流闭锁功能,当线路电流大于有流闭锁定值,闭锁失压保护。
失压保护动作的条件: 1)断路器处于合位; 2)失压前10s内母线有压(母线最大线电压大于失压定值); 3)线路无流; 4)母线最大线电压小于失压整定值。 失压保护动作,自动闭锁重合闸。
开关柜
调压器 保护测 控装置
开关柜 间隔单元开关柜
开关柜
2#线路 保护测
控装置
。。。。
主变主保 护测控装

开关柜
母联保 护测控
装置
开关柜
主变后备 保护测控
装置
铁路电力配电所全分散安装结构图
二、监控子系统实例
1. 概述
当地监控子系统是通过图形化的方 式实现对变配电所的监视和控制, 主要完成一次设备实时状态的监视 和控制功能。 系统可以打开各种图纸,如电气主 接线图、地理图等等。系统具备自 动拓扑分析功能,可根据开关状态 对主接线图的线路自动进行带电推 导,用不同的颜色分别显示带电和 不带电的线路。
JDA-501 线路保护测控装置
过压保护 过压保护动作的条件: 1)断路器处于合位; 2)母线最大线电压大于过压整定值。
JDA-501 线路保护测控装置
低频减载
为防止系统故障时,电压降低引起测频不准而导致低频减载 误动,保护设置低电压闭锁功能,当母线最小线电压小于低电 压闭锁定值,闭锁低频减载。
总召唤:定时读所有的遥信量,分为两级,网关和装置;网关 和调度、当地监控。
变电所自动化系统二次回路设计充分考虑习惯和微机自动化功 能,分别设有两种独立的可切换方式(当地、远方),互不影 响,每台开关的控制回路设有软件、硬件闭锁,防止了误操作。
一、变配电所自动化系统组成与特点
始终把电磁兼容性能放在很重要的地位,并采取多项措施, 如强弱电分开的结构、SMT及多层印制板工艺、合理布线及 良好的接地、抗干扰元器件的合理运用等,保证系统具有 很好的电磁兼容性能。
一、变配电所自动化系统组成与特点
保护测控装置通用特点:
一个保护测控单元对应一个一次设备,保护测控单元采用32 位双核DSP作为CPU,辅以大容量Flash、SRAM、高精度同步采 样AD,通过双口RAM方式与智能现场总线网卡通信,以双环自 愈式光纤方式将各种信息传输给通信管理单元;
保护测控单元配置以太网接口,与运行于PC机或便携机上的 试验仿真工具软件轻松连接;
母线联锁保护动作的条件: 1)装置采集的电流大于电流定值; 2)无“母线联锁”开入信号。 满足上述条件,且达到其时限时保护动作出口,但不启动 重合闸。母线联锁开入信号来源于安装在母线出线侧其它装 置发出的母联闭锁开出信号。
JDA-501 线路保护测控装置
非电量保护
动作条件: 1)断路器处于合位; 2)有“温度Ⅱ段”、“重瓦斯”等开入信号。 非电量保护不设时限,其时限可通过“温度Ⅱ段”、“重 瓦斯”开入信号的消抖延时整定。
各保护测控单元软、硬件按统一模板设计,都具有事件报告 记录,故障报告记录,负荷录波,故障录波,完善的操作回 路等共有特点。
每面盘/柜上都有一个转换开关,当要用后台及远动操作断路 器时,转换开关打至遥控位;当要在当地手动操作断路器时, 转换开关打至就地位。
一、变配电所自动化系统组成与特点
遥信变位时,装置采集断路器和隔离开关的位置、机构故障信 号,经过一定的延时消抖上送,反应到当地监控和调度的主接 线图上。
相关文档
最新文档