[實用新型]適用于地鐵中壓供電系統的電能質量分析裝置

有效

• 申請號: 201520615002.1
• 申請日: 2015-08-14
• 公開（公告）號: CN204886421U
• 公開（公告）日: 2015-12-16
• 發明（設計）人: 張亞偉;孫金華;胡傳偉;管金酉
• 申請（專利權）人: 南京國電南自軌道交通工程有限公司
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 張蘇沛

技術領域

本發明適用于地鐵中壓大環網供電系統，可為變電所進線及饋線提供電能質量分析、錄波、低頻減載保護、故障切除等功能。

背景技術

隨著我國經濟水平不斷提升，國民對軌道交通的需要日益攀升，城市地鐵交通密度以及載重量急速提升；地鐵供電系統任何一個局部環節出現問題，都可能影響到整個地鐵系統的正常運營。地鐵機車的運行可使供電系統的諧波干擾加重，對供電系統的安全運行帶來直接或者潛在的威脅或危害。所以，電能質量管理對地鐵供電系統的安全有重要意義。

電能質量監控分析是電能質量管理和控制的重要手段。其目的在于能同步記錄供電系統的干擾，對整個供電網絡的電能質量水平作出分析，及時判斷出擾動點，以對應采取有效減輕干擾電能質量的方法與措施。進而提高電能質量分析的監控水平。

目前，應用在地鐵供電系統的電能質量分析裝置比較少，功能也比較單一，僅實現對諧波分析以及故障錄波功能，對擾動點的無法直接進行處理。

發明內容

針對現有技術中存在的不足，本發明目的是提供一種電能質量分析及錄波保護裝置使用于地鐵供電系統的變電所、開閉所、分區所。本發明可以實現對供電系統的電能質量分析，錄波，故障切除，低頻減載等保護功能。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種適用于地鐵中壓供電系統的電能質量分析保護裝置，其特征在于：它包括采樣模件、通信模件、CPU模件、開入模件、開出模件、跳閘模件、電源模件，所述CPU模件分別與所述開入模件、開出模件、采樣模件、跳閘模件相連，所述通信模件通過人機接口與所述CPU模件相連，所述電源模件給裝置各模件提供電能。

所述采樣模件：提供多路電壓電流輸入回路，分別供分析與保護使用。

所述通信模件：RJ45屏蔽5類雙絞線，或光纖ST接口，可通過網絡接入綜合自動化系統。

所述CPU模件：裝置核心組件，實現模擬數據的采樣和處理、保護算法、開入掃描、信號輸出、與面板模件和監控系統通信。

所述開入模件：每塊DI模件提供20路直流強電開入回路，所有開入量都通過光耦進行電氣隔離。

所述開出模件：提供斷路器和隔離開關的遙控分合閘開出，所有開出量都以繼電器空接點形式輸出。

所述跳閘模件：模件提供斷路器的操作回路、斷路器的位置信號。

所述電源模件：提供多路穩壓電源，給裝置的CPU、繼電器元器件供電。

有益效果：

1、提供該保護裝置的硬件設計方案，裝置具有較強的抗干擾能力。

裝置硬件組成為：采樣模件、通信模件、CPU模件、開入模件、開出模件、跳閘模件、電源模件。

2、裝置具有變電所兩路進線系統故障錄波功能。

裝置交流量啟動或開入量變位后啟動錄波過程，主要記錄的擾動數據包括：主變高壓側三相電壓、三相電流，開入量等,存儲故障錄波報告。

3、裝置具有兩主變高壓側三相電壓、三相電流諧波分析功能。

分析電壓、電流的2～25次諧波、諧波含有率、總諧波畸變率；形成諧波計算結果數據庫，分析基波、諧波相互關系，存儲諧波越限報告。

4、裝置具有三相電壓、電流不平衡度分析功能。

顯示1#、2#進線電壓、電流值、正序、負序分量，計算電壓、電流不平衡度。

5、裝置具有多種錄波啟動方式。

裝置具有2路進線電壓過壓啟動、低壓啟動、電壓及電流突變量啟動、開入量啟動、遙控啟動等多種方式。

6、裝置具有低頻減載保護功能。

低頻減載功能邏輯中設有一個滑差閉鎖元件以區分故障情況、電動機反饋和真正的有功缺額。當電力系統由于用電負荷出現缺額而引起頻率下降時，按照事先整定的動作頻率值，依次將系統中的一些次要負荷切除，從而使供電系統有功功率重新趨于平衡，頻率得到回升。

7、裝置具有保護分閘保護功能。

供電線路發生故障時，裝置可及時判別故障點的，以盡快排除故障，恢復供電。

常規電能質量分析裝置僅對地鐵中壓供電系統進行電能質量分析與故障錄波。本保護裝置在分析、錄波的基礎上，增加低頻減載保護功能，防止因功率缺額導致頻率崩潰的事故發生；且添加保護分閘功能，幫助用戶準確、快速的確定故障位置，切除故障點，恢復供電。相信本裝置在地鐵中壓供電系統的運用前景十分廣闊。

附圖說明

圖1為本發明實施例中保護裝置硬件結構圖。

圖2為本發明實施例中變電所電能質量分析保護裝置接線圖。

具體實施方式