专利名称：牵引变电所27.5kV母线电压回路同步稳态切换装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种牵引变电所27. 5kV母线电压回路同步稳态切换装置。
背景技术：
牵引变电所母线PT为全站所有间隔单元继电保护、表计提供保护电压、测量\计量电压，如低压启动过流保护、阻抗保护、故障测距、电度计量、有功计量、无功计量。PT电压回路故障将导致保护拒动、误动、测量\计量表计工作中断，严重威胁牵引供电系统的供电可靠性。目前，牵引变电所母线PT均配置两台，一主一备，互为备用，切换主要有以下两种方式其一为人，即牵引变电所值班员发现母线失压后，人工先退出故障PT，再投入备用 ρτ。主要弊端切换时间长，人为因素，往往当发生保护拒动、误动，导致牵引供电系统故障时，方发现PT故障。其二为继电器机械自动切换方式，即采用电压继电器，检测运行PT电压回路电压值，当电压低于设定值时，延时躲过全站最长保护延时，继电器触点自动断开故障PT回路， 自动闭合备用PT回路，实现自动切换。主要弊端PT故障的检测不能区分线路正常短路、PT 故障，以至PT切换必须躲过全站最长保护延时，切换时间长，仍然存在保护拒动、误动、表计工作中断等严重后果；由于PT回路负载接近纯感性负荷，切换属机械式随机切换方式， 切换可能导致电压回路出现操作过电压及涌流，直接后果导致保护误动；PT故障的检测不能区分PT故障、PT负载回路短路故障，如故障为后者，当备用PT切换无任何意义。综上所述，目前27. 5kV母线PT电压回路还存在以下缺陷(1) PT切换时间较长， PT切换存在操作过电压及涌流导致保护拒动、误动、表计工作中断等严重后果；(2)PT切换判定条件不准确，会导致误切；C3)PT回路状态不能实时监测，不能为牵引变电所继电保护及表计提供合格的保护工作电压。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是克服目前27. 5kV母线PT电压回路所存在的切换时间长，由于电压及电流涌流而导致的保护拒动、误动、表计工作中断，以及PT切换判定条件不准确和不能实时监测等缺陷，提供一种结构简单，能有效解决上述缺陷的牵引变电所27. 5kV母线电压回路同步稳态切换装置。本实用新型的目的通过下述技术方案实现牵引变电所27. 5kV母线电压回路同步稳态切换装置，主要由PLC，与该PCL的控制出口相连接的固态继电器W、固态继电器N2、 固态继电器N3及固态继电器N4组成。为了便于对外传输相关数据，本实用新型还设有与PLC相连接的以太网接口、 RS485接口或RS232接口等数据通信接口。为了确保使用效果，所述的PLC采用欧姆龙公司生产的CPlH - XA40DT 一 D ；所述的固态继电器Nl、固态继电器N2、固态继电器N3及固态继电器N4均采用宇电(香港)自动化科技有限公司生产的SSR15。本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果(1)本实用新型采用PLC实现运行PT电压、备用PT电压同步压差实时检测及PT负载回路电流实时检测，并应用固态继电器电流过零自动关断及μ S级关、合时限原理，实现故障PT电流过零点自动稳态关断，与此同时PLC检测到PT负载回路电流过零点时，同步开启备用PT输出回路固态继电器，实现备用PT同步稳态投运，PT电压回路异常时间< 10ms。(2)本实用新型还能对PT负载回路电流实时检测，实现实时监测PT回路运行工况，当负载电流大于设定值时，给出报警，实现状态检修，防患未然，确保PT负载回路工作可靠性。(3)本实用新型还设有以太网接口、RS485接口和RS232接口，因此能满足远动通信要求。
图1为本实用新型的应用接线图。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
实施例如图1所示，本实用新型的同步稳态切换装置由PLC，与该PLC的控制出口相连接的固态继电器Ni、固态继电器N2、固态继电器N3及固态继电器N4组成。为了确保使用效果，该PLC优先采用欧姆龙公司生成的CPlH - XA40DT 一 D型，而固态继电器Ni、固态继电器N2、固态继电器N3及固态继电器N4则优先采用宇电(香港)自动化科技有限公司生产的 SSR15 型。本实用新型在27. 5kV母线PT的α相和β相上分别设有两台用于获取其电压值的电压互感器，即在27. 5kV母线的α相上设有电压互感器TVl和电压互感器TV2，以获取 27. 5kV母线的α相电压值，而在27. 5kV母线的β相上则设有电压互感器TV3和电压互感器TV4，以获取27. 5kV母线的β相电压值。所述27. 5kV母线的α相上的两台电压互感器互为备用，27. 5kV母线的β相上的两台电压互感器也互为备用。连接时，PCL的控制出口与固态继电器m和固态继电器Ν2的控制输入端相连接， 固态继电器m和固态继电器N2的输出端分别与27. 5kV母线的α相上的电压互感器TVl 和电压互感器TV2相连接，其输出端则经PLC电流采样后，为牵引变电所提供YMa母线电压，图中Za为牵引变电所继电保护、表计电压回路等效负载。相应的，PCL的控制出口还与固态继电器N3和固态继电器N4的控制输入端相连接，固态继电器N3和固态继电器N4的输出端分别与27. 5kV母线的β相上的电压互感器 TV 3和电压互感器TV4相连接，其输出端则经PLC电流采样后，为牵引变电所提供YM0母线电压，其中，图中Z0为牵引变电所继电保护、表计电压回路等效负载，YMC电压输出端接地。电源正级+KM和电源负极一 KM则与PLC的电源端相连接，以确保该PLC能正常工作。为满足远动通信要求，在该同步稳态切换装置上还设有与PLC相连接的以太网接口、 RS485接口或RS232接口等数据通信接口。正常使用方式，电压互感器TV1、电压互感器TV2、电压互感器TV3及电压互感器 TV4均投入运行，此时，PLC驱动输出并实现固态继电器m和固态继电器N3开启，固态继电器N2和固态继电器N4关闭，从而实现电压互感器TVl和电压互感器TV3主用，而电压互感器TV2和电压互感器TV4备用。PLC实时采集II、12，实时检测PT负载回路电流，实现实时监测PT回路负载工况，当负载电流大于设定值时，给出报警，实现状态检修，防患未然， 确保PT负载回路工作可靠性。如上所述，便可以很好的实现本实用新型。
权利要求1.牵引变电所27.5kV母线电压回路同步稳态切换装置，其特征在于主要由PLC，与该 PCL的控制出口相连接的固态继电器Nl、固态继电器N2、固态继电器N3及固态继电器N4组成。
2.根据权利要求1所述的牵引变电所27.5kV母线电压回路同步稳态切换装置，其特征在于还设有与PLC相连接的数据通信接口。
3.根据权利要求1或2所述的牵引变电所27.5kV母线电压回路同步稳态切换装置，其特征在于所述的PLC采用欧姆龙公司生产的CPlH - XA40DT 一 D。
4.根据权利要求3所述的牵引变电所27.5kV母线电压回路同步稳态切换装置，其特征在于所述的固态继电器W、固态继电器N2、固态继电器N3及固态继电器N4均采用宇电 (香港)自动化科技有限公司生产的SSR15。
5.根据权利要求2所述的牵引变电所27.5kV母线电压回路同步稳态切换装置，其特征在于所述的数据通信接口为以太网接口、RS485接口或RS232接口。
专利摘要本实用新型公开了一种牵引变电所27.5kV母线电压回路同步稳态切换装置，其特征在于主要由PLC，与该PCL的控制出口相连接的固态继电器N1、固态继电器N2、固态继电器N3及固态继电器N4组成。本实用新型采用PLC实现运行PT电压、备用PT电压同步压差实时检测及PT负载回路电流实时检测，并应用固态继电器电流过零自动关断及μs级关、合时限原理，实现故障PT电流过零点自动稳态关断，与此同时PLC检测到PT负载回路电流过零点时，同步开启备用PT输出回路固态继电器，实现备用PT同步稳态投运，PT电压回路异常时间≤10ms。
文档编号H02H7/22GK202059211SQ20112018267
公开日2011年11月30日 申请日期2011年6月1日 优先权日2011年6月1日
发明者严上国, 严上均, 李超, 白银春, 胡义军 申请人:成都磁海电气工程有限公司