[實用新型]一種地鐵直流供電系統中直流開關網絡化保護裝置

有效

• 申請號: 201721501433.0
• 申請日: 2017-11-09
• 公開（公告）號: CN207782480U
• 公開（公告）日: 2018-08-28
• 發明（設計）人: 金輝;馮劍冰;肖偉強;龐開陽;余龍;常寶波;王樂挺;何遠毫;廖權保;謝悅海;王攀
• 申請（專利權）人: 廣州地鐵集團有限公司;廣州白云電器設備股份有限公司
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00
• 代理公司: 廣州知友專利商標代理有限公司 44104
• 代理人: 周克佑

本實用新型公開了一種地鐵直流供電系統直流開關的網絡化保護系統，采用光纖網絡通信的接口方式，替代原有開關量的接口方式，其包括站控層網絡接口、間隔層網絡接口、過程層采集接口；站控層網絡接口通過光纖連接監控后臺，裝置通過站控層網絡接口傳輸MMS報文，間隔層網絡接口用來連接直流開關柜內的所有直流開關網絡化保護裝置，裝置通過間隔層網絡接口傳輸GOOSE報文，過程層采集接口用來連接電壓互感器、電流互感器以及狀態開關，過程層采集接口負責采集電壓值、電流值以及直流開關位置信號。當直流供電系統中出現短路及過載故障時，聯跳和狀態信號將通過間隔層網絡接口進行快速傳遞，實現直流開關的聯跳，防止了故障范圍擴大及備用線路的投入。

技術領域

本實用新型涉及一種直流開關的網絡化保護系統，尤其是涉及一種地鐵直流供電系統中直流開關網絡化保護裝置。

背景技術

地鐵直流供電系統中，地鐵線路各站及變電所車輛段均配置有直流1500V 或者750V電房，直流電房內設有直流開關柜，直流開關柜是直流供電系統的主要供配電裝置，直流開關的動作由直流斷路器實現。當運行中出現短路及過載，直流斷路器可以快速分斷故障電流，其主要功能是保護自有線路。

然而，地鐵直流供電系統并不是單純孤立的系統，從系統結構上來看，地鐵直流供電系統包括兩路進線和4路以上饋線，進線由交流35kV經過變壓器降壓后，再經過整流機組整流而來，4路以上饋線則供給地鐵線路的接觸網用于列車運行。在這整個過程中，有較多電能轉換和供配電環節需要進行動作和保護。從系統運行來看，地鐵直流供電系統需要給地鐵線上密集的列車運行提供動力能源，負荷電流通常達到幾百上千安。因此，直流供電系統要經過可靠性和長久大負荷的考驗。從以上兩個方面可以看出，地鐵直流供電系統不僅要保證整個供電線路的近端、中部和遠端發生短路及過載故障時，直流斷路器能迅速跳閘，達到線路無損傷；還要保證供電系統的各個環節聯動聯跳，從而防止故障范圍擴大及延續；并且，對于地鐵直流供電系統運行過程中的各項狀態參數、故障報警信號以及系統運行控制的邏輯過程需要及時準確的反映到監控后臺。因此，在地鐵直流供電系統中，若能將以上三個功能有效結合，就可以實現更加全面、快速的保護和監控。

目前，在地鐵直流供電系統中，直流開關的保護采用多芯控制電纜傳輸開關量信號的形式實現。雖然該方式應用成熟，能實現主要關鍵的聯跳、保護、閉鎖信號的傳輸。但是多芯電纜在柜內布線繁雜，電信號容易受到干擾，且在后期維護過程中可能存在接錯線的風險、而且硬線信號經過多個環節傳輸以后，其時延過長，對于保護系統的及時性難以滿足要求。為了解決這些問題，需要提出一種更加先進可靠的技術手段。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題，就是提供一種地鐵直流供電系統中直流開關網絡化保護裝置，采用光纖為通信介質，應用多層次的網絡結構，其柜內布線簡單，信號不易受到干擾，大大減低在后期維護過程中接錯線風險、且系統響應時間短，能滿足保護系統的及時性要求。

解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案如下：

一種地鐵直流供電系統中直流開關網絡化保護裝置，所述的地鐵直流供電系統中設有直流電房2和監控室1，直流電房內設有直流開關柜5，直流開關柜內設有第一至第六直流斷路器61-66，直流斷路器負責自有線路的短路及過載故障的跳閘，直流開關柜內還設有正極母線12，正極母線用于直流進線和直接饋線的匯流連接；其特征是：所述直流開關的網絡化保護系統包括：

設在所述監控室1的第一光纖交換機81、以及其分別連接的監控主機3和操作員工作站4；

設在所述直流電房2的三層網絡結構-站控層9、間隔層10和過程層11：

所述的站控層9包括站控層光纖以及第一至第六共六個同樣的具有I/O端口、第一光口和第二光口的直流開關網絡化保護裝置(71-76)，站控層光纖一端連接所述的第一光纖交換機81、另一端分別連接各直流開關網絡化保護裝置的第一光口；