自动装置

CompanyLOGO自动装置ZHENGZHOU2009.12郑铁职院自动装置自动重合闸装置备用电源自投装置故障测距装置郑铁职院自动重合闸装置牵引变电所ARD的作用☆在线路发生瞬时性故障时，能够迅速恢复供电，提高供电的可靠性。☆可以纠正由于断路器本身机构误动或继电保护误动引起的误跳闸。牵引变电所ARD的要求☆正常停电时，分开断路器后ARD不应动作。☆馈线恢复送电时，若保护动作，ARD不应动作。☆ARD动作于断路器重合的时间要尽可能小，并能够整定调整（0.5～5s）。☆ARD每次动作于断路器重合的次数符合规定要求，采用1次重合。☆ARD每次动作后应能够自动复归，进入下次动作准备状态。☆ARD与保护间采用后加速配合方式，以快速切除永久性故障。☆ARD在分区所、开闭所装设时，应采取有压检查设置。郑铁职院自动重合闸装置ARD的工作原理☆重合闸启动——采用保护启动☆重合闸时间——接收启动指令后，开始计时，整定延时到，发重合闸脉冲命令（100ms），该延时即为重合闸时间☆一次重合闸脉冲——重合闸指令，开始计重合闸复归时间（15～25s）☆手动跳闸闭锁——保证手动分闸后重合闸可靠不动作☆手动合闸后加速——手动合闸后加速保护动作，并闭锁重合闸AT供电方式郑铁职院自动重合闸装置ARD的工作原理☆SA——控制开关☆KT——时间继电器☆KM——中间继电器☆C——电容器☆KS——信号继电器☆HL——指示灯郑铁职院自动重合闸装置重合闸后加速保护动作的优势与原理☆第一次跳闸（重合前）——保护动作有选择性的，不扩大停电范围☆第二次跳闸（重合后）——保护加速动作，快速切除永久性故障，减小对故障设备的冲击和破坏☆原理——通过一个闭锁脉冲指令，切除保护第二次动作的延时时间重合闸动作时间☆故障点——介质恢复绝缘强度所需要的时间☆断路器——●跳闸熄弧后，触头周围绝缘强度的恢复时间●灭弧室重新充满油、气需要的时间●操动机构恢复原状准备好再次动作需要的时间☆保护——保护动作，断路器跳闸时间郑铁职院自动重合闸装置典型微机保护测控单元的自动重合闸功能☆重合闸投/切开关——重合闸整体投/切☆保护跳闸启动——电流速断、过电流、阻抗、高阻（有选择）保护自动重合闸原理图sethIIIIKI)(5321郑铁职院自动重合闸装置典型微机保护测控单元的自动重合闸功能☆有压检查——应用于分区所、开闭所☆大电流闭锁——防止大故障电流下对设备的冲击，整定20A（1～10In）自动重合闸原理图sethIIIIKI)(5321郑铁职院自动重合闸装置典型微机保护测控单元的自动重合闸功能☆恢复时间TCD——充电时间，整定15s（1～30s）☆重合时间TCH——0.1～5s自动重合闸原理图sethIIIIKI)(5321郑铁职院备用电源自投装置备用电源自投装置（APD）的作用及要求☆APD的作用——自动投入备用电源，提高供电质量（可靠性）☆APD的基本要求——●工作电源故障或其断路器被错误断开时，备用电源应能可靠地自动投入●备用电源断路器的合闸脉冲应是短脉冲，只允许自动投入装置动作一次●备用电源投入要迅速●切换过程对用电设备的冲击要小，并且应是安全的●备用电源自投装置投到故障线路（或设备）时，应使保护加速动作微机型APD郑铁职院备用电源自投装置APD的基本原理☆APD的基本方式——进线电源、变压器、分段母线、桥联母线☆变压器备自投——（2﹟备用1﹟）●逻辑条件：1﹟主变两侧断路器处于合位，2﹟辅变两侧断路器处于分位，母线有压，辅变进线有压，APD投入（稳定运行15s后，进入逻辑状态）●APD启动：1﹟主变无电流，母线无压，且2﹟辅变进线有压●自投过程：分1﹟主变两侧断路器，确认跳开后，依次合辅变各侧断路器●APD的退出：辅变进线无压；APD有闭锁信号输入；APD投切开关处退出位变压器备用接线图郑铁职院备用电源自投装置APD的基本原理☆进线备自投——（进线2备用进线1）●逻辑条件：1QF处于合位，2QF处于分位，3QF处于合位，母线、进线均有压，APD投入（稳定运行15s后，进入逻辑状态）●APD启动：母线无压，进线1无流，进线2有压●自投过程：分1QF，确认跳开后，合上2QF●APD的退出：两进线均无压；母线无压；APD有闭锁信号输入；APD投切开关处退出位进线备用接线图郑铁职院备用电源自投装置APD的基本原理双电源互为备用的APD原理接线a)一段母线电压回路b)二段母线电压回路c)APD控制电路郑铁职院备用电源自投装置微机型APD☆微机型APD的优点——●装置直观简便：连线少，占据空间小，可在线查看装置全部输入量和开关量，以及整定值、预设值、瞬时采样数据和事故分析记录●可靠性高：采用电磁兼容性（EMC）设计技术，抗电磁、尖脉冲干扰器件，硬件、软件可采用冗余、容错、数字滤波等技术●精度高，免校验：精度均由软件调整、全数字化处理和接点信号系统●智能化程度高，自适应能力强：通过面板或软件可设置和修改TV、TA变比、量程、接线方式、定值越限触发等参数，所有设置参数断电后能保存10年●综合功能强：装置既可通过通讯口连成网络系统，接受主站监控，又可脱离网络独立完成各项功能，任一装置故障均不会影响其他设备，从而保证了整个系统的高可靠性郑铁职院备用电源自投装置微机型APD☆微机型APD具备基本功能——●就地或远方进行备自投的投退●信息上传、远方查询、整定或与PC机连接进行整定、试验、查询●软、硬件自检功能●良好的人机界面，使调试、维护、整定极为方便●可单独应用也可和变电站综合自动化配套应用●适用于各种接线方式的自投方式，可根据运行方式的变化修改逻辑编程，装置不做任何改动，灵活性、适应性强☆TV断线检测功能——检测到TV断线后，装置发出警告。对于TV断线，由于微机APD装置有无流检测，因而TV断线时APD装置不会误动作郑铁职院备用电源自投装置微机型APD☆微机型APD的基本整定项目——●有压、无压整定：监视备用电源电压的有压、无压电压整定值一般按母线最低工作电压不应动作的条件来选择，一般整定在额定电压的70%时动作检查工作电源的低压整定值，一般为额定电压的25%（考虑集中阻抗、电机启动等方面因素影响）●有流、无流整定：进线无流一般指工作电源进线的一个相电流小于线电流定值，该定值应小于最小负荷电流，以防工作电源TV三相断线时APD的误动作●时间整定：APD动作时限与继电保护的配合：保护最长时限+裕度时间（0.5s）APD动作时限与QF合闸时间的配合：全部QF合闸时间+裕度时间（0.2～0.3s）郑铁职院备用电源自投装置微机型APD☆微机型APD的进线有压检查原理——●进线无抽压装置：进线有压是指进线三相电压中的任一相电压值大于有压整定值时，即认为有压。在自投过程中，如果进线压互在进线隔开内，则先合进线隔开，再判进线是否有压；如果进线压互在进线隔开外，则先判进线是否有压，只有在进线有压的情况下才合进线隔开。●进线有抽压装置：只要抽压装置电压大于有压整定值，即认为有压，在自投过程中，先判进线是否有压，如果没有压，则不再合进线隔开。郑铁职院备用电源自投装置微机型APD☆进线失压备投逻辑——郑铁职院备用电源自投装置微机型APD☆进线失压备投逻辑——郑铁职院故障测距装置故障测距的意义☆提高供电质量——当牵引网线路上发生故障时，能够快速查找到故障点，及时排除故障，恢复正常供电，确保铁路运行的安全☆提高装备自动化水平——减轻维护人员查找故障位置的工作量故障测距的基本方法☆故障录波分析法——利用故障时记录得到的各种电气量，事后由技术人员进行综合分析，得到故障位置。随着计算机技术和人工智能技术的发展，故障录波分析法可以通过自动化设备快速完成。但该方法会受到系统阻抗和故障点过渡阻抗的影响，而导致故障测距精度的下降☆阻抗法——建立在工频电气量的基础上，通过建立电压平衡方程，利用数值分析方法求解得到故障点和测量点之间的电抗，由此可以推出故障的大致位置。根据所使用电气量的不同，阻抗法分为单端法和双端法两种郑铁职院故障测距装置故障测距的基本方法☆行波法——当输电线路发生故障时，将会产生向线路两端以接近光速传播的电流和电压行波。通过分析故障行波包含的故障点信息，就可以计算出故障发生的位置☆脉冲探测法——当输电线路发生故障时，由变电所向线路发送探测脉冲，经过测量计算脉冲信号的反射时间推算出故障点位置☆吸上电流法（AT供电电气化铁道线路）——利用故障点附近的两台AT吸上电流比与AT间距离成正比的原理计算出故障点位置阻抗测距法的基本原理ZzLRIIzLIUZmktrmkmkmmm郑铁职院故障测距装置行波测距法的基本原理☆A型----利用故障发生时产生的初始行波与该行波在故障点的反射波到达测量装置的时间差来进行故障测距☆B型----利用故障发生时产生的初始行波分别到达线路两端测量装置的时间差来进行故障测距☆C型----利用故障发生后，在线路一段施加一个高频或者直流脉冲，根据这个脉冲在故障点和测量装置之间往返的时间差来进行故障测距。郑铁职院故障测距装置AT供电故障测距的基本原理0211)(1LQQQHLLn11nnnIIIH☆决定Q值的因素：●AT间距离●钢轨漏导●AT漏抗●馈线长度●钢轨连接导电情况●0.05～0.1郑铁职院故障测距装置微机故障测距装置☆硬件结构——●交流回路●多路开关●CPU系统●开关量输入●开关量输出●人机对话郑铁职院故障测距装置微机故障测距装置☆硬件结构——●交流回路●多路开关●CPU系统●开关量输入●开关量输出●人机对话郑铁职院故障测距装置微机故障测距装置☆主要功能——●多回路测量功能：一般可同时监视双回母线电压、8回路馈线电流、24路开关输入量和24路开关输出量，可与相应的保护装置形成完善的装置辅助启动条件●实时监测功能：正常运行时，可实时监测基本电量，循环显示母线电压、馈线电流、系统频率、系统功率和线路工作状态●联锁启动功能：可多种启动条件相结合，有效地防止在重负荷、机车变压器涌流、再生制动电流等情况下的误动作●故障报表功能：故障后，可自动输出故障报表，包括时间、前后连续十个周波母线电压有效值、前后连续十个周波馈线电流、故障线路标号、故障距离以及各通道的故障波形；此外，还可手动或远方召唤打印定值和最近10次SOE事件及故障事件郑铁职院故障测距装置微机故障测距装置☆主要功能——●录波与谐波分析功能：负荷运行状态下，可通过手动或远方控制进行连续四个周波的波形记录，同时进行2～9次谐波分析；故障发生时，连续记录故障前后十个周波的数据●自恢复功能：自动重复启动和程序自恢复功能，装置带有硬件看门狗电路和软件计时复位功能，可有效地防止硬件出错或软件死循环，具有较强的抗干扰能力●自检功能：定时自动检验I/O端口、片内SRAM、片外NVRAM、A/D转换器、EEPROM等，若出现问题及时发出报警信号●通信功能：既可以通过硬接口与RTU进行