[實用新型]一種變電所黑匣子系統

有效

• 申請號: 201320289205.7
• 申請日: 2013-05-24
• 公開（公告）號: CN203260077U
• 公開（公告）日: 2013-10-30
• 發明（設計）人: 羅利平;張北斗;潘衛國
• 申請（專利權）人: 中鐵上海設計院集團有限公司
• 主分類號: G07C5/08
• 分類號: G07C5/08
• 代理公司: 上海申蒙商標專利代理有限公司 31214
• 代理人: 徐小蓉

技術領域

本實用新型涉及鐵路變電所運行數據記錄信息管理系統，具體涉及一種變電所黑匣子系統。

背景技術

鐵路變電站是列車運行的直接電力供應系統，一旦出現供電故障，列車運行將受到影響。因變電站出現供電故障使列車出現晚點、停運，給國民經濟造成了嚴重影響，對于變電站出現的各種故障，現有的記錄裝置不能提供完整的分析數據鏈，給后續設計改進帶來了不變。具體原因如下：

1.未考慮設置雷電、諧振、操作過電壓等記錄

①雷電

因對雷擊放電難以進行完整記錄，目前國內各變電所均未設置雷電記錄裝置，一旦遭受雷電日，某一設備擊穿引起整個變電所癱瘓，或導致火災，經常推測為雷電所至，卻無法分析二次故障，為何導致這么嚴重的故障，為何該雷電有如此大的能量，引起這么大的事故等。

②諧振

近年來，隨著動車組和和諧機車的運行，鐵路上發生越來越多的避雷器爆炸、電容器燒毀、交直流屏等設備燒壞等現象，經專家分析，大多為諧振過電壓所致。如能及時發現諧振點，檢測出諧振過電壓，可大大減少后期諧振導致的設備損壞。目前因為鐵路相關部門尚沒有深入研究諧振機理，尋找出諧振出現的規律，因此如何采取有效措施以抑制諧振的產生，也沒有成熟的理論，因此諧振現象難以避免。本發明對變電所運行數據進行記錄后，通過數據分析，可研究相關規律，為后續諧振的研究及避免相關事情的發生奠定基礎。

③操作過電壓

既有鐵路牽引變電所未對設備操作過電壓進行記錄和分析，主要靠設計選型時，通過相關設備參數確定設備選擇?？墒且坏┯行┰O備質量不過關，出現異常的操作過電壓，引起設備損壞，在運營時無法分清責任界限，那么，本發明通過對變電所運行數據進行記錄，對操作過電壓的波形記錄，可以很明確是系統的問題還是設備的問題還是操作不當的問題，為確定相關事故責任提供科學依據。

2.設置短路記錄示波器精度太低

正常鐵路牽引變電所設置綜合自動化系統，為保證事故分析，一般要求設置示波器，以記錄短路故障時短路波形及各相關值。但采用示波器，其主要考慮通過等效時間采樣來實現，即把多次采集(多次觸發)采集到的波形拼湊成一個波形，每次采樣速率很慢，兩次采集觸發點有一定的偏移，最后形成的兩個點間的最小采樣間隔的倒數稱為等效采樣速率，因此示波器目前采集密度不等，采樣間隔較長，最多為毫秒(ms)級，對單相短路、相間短路、三相平衡短路電流的記錄，存在記錄波形失真、記錄峰值削頂的現象。特別是在組合波形分析時，由于記錄儀采集速率低，雷擊放電發生的時刻、雷擊放電波形記錄不到；短路故障發生時刻的暫態轉穩態時的非周期分量和峰值分量記錄準確性低。

發明內容

本實用新型的目的是根據上述現有技術的不足之處，提供一種變電所黑匣子系統，該黑匣子系統通過設置若干數據記錄儀采集變電所關鍵地點關鍵設備的雷電流參數、開關量參數以及工頻諧振參數，以達到記錄變電所運行數據的目的，供事后進行事故分析。

本實用新型目的實現由以下技術方案完成：

一種變電所黑匣子系統，涉及牽引變壓器以及避雷針，其特征在于所述黑匣子系統至少包括一后臺系統、雷電流參數數據記錄儀、開關量參數數據記錄儀以及工頻諧振參數數據記錄儀，各所述數據記錄儀分別與所述后臺系統相連。

所述雷電流參數數據記錄儀內的A/D采集系統與一羅氏線圈傳感器相連。

所述開關量參數數據記錄儀內的A/D采集系統與一光電隔離器相連。

所述工頻諧振參數數據記錄儀內的A/D采集系統與若干電流互感器相連。

與所述雷電流參數數據記錄儀相連的羅氏線圈傳感器分別設置于所述避雷針處以及所述牽引變壓器的一次側和饋線側。

所述若干電流互感器分別設置于所述牽引變壓器的一次側、二次側以及饋線側。

本實用新型的優點是，在變電站供電系統發生異常情況時，能夠對變電站發生的雷擊事故、電源短路事故、過負荷、諧波等異常數據進行記錄，便于事后進行事故分析，為今后預防提供設計依據，實現鐵路變電站系統安全運行黑匣子功能；并且該系統能夠以微秒級進行100個點的測量，能更好更準確地不需要疊加就可精確地記錄短路電流的峰值、穩態值及各自持續時間，更好地分析短路故障及持續時間，確認設備的耐受能力，精確的記錄設備跳閘時間。

附圖說明

圖1為本實用新型的系統結構示意圖；

圖2為本實用新型的雷電流參數采集原理圖；

圖3為本實用新型的工頻諧振參數采集原理圖；

圖4為本實用新型的開關量參數采集原理圖。