基于數(shù)字通信的直流牽引供電系統(tǒng)雙邊聯(lián)跳保護(hù)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于數(shù)字通信的直流牽引供電系統(tǒng)雙邊聯(lián)跳保護(hù)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]城市軌道交通直流牽引供電系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，一般采用相鄰兩個(gè)變電所各一路直流電源為同一區(qū)間供電。在這種供電模式下，如果該區(qū)間發(fā)生故障時(shí)，系統(tǒng)需要通過(guò)雙邊聯(lián)跳保護(hù)將相鄰兩個(gè)變電所對(duì)應(yīng)的直流饋線斷路器斷開(kāi)，這樣才能徹底把該區(qū)間的故障隔離出來(lái)。
[0003]實(shí)現(xiàn)雙邊聯(lián)跳保護(hù)的主要要點(diǎn):
[0004]第一，實(shí)現(xiàn)聯(lián)跳信號(hào)的區(qū)分:直流牽引供電系統(tǒng)的故障一般分為瞬時(shí)性故障和永久性故障兩種，因此系統(tǒng)也需要通過(guò)區(qū)分聯(lián)跳信號(hào)來(lái)確定是否應(yīng)該啟動(dòng)直流牽引保護(hù)測(cè)控裝置的帶線路測(cè)試自動(dòng)重合閘功能。對(duì)于瞬時(shí)性故障，如熱過(guò)負(fù)荷保護(hù)、過(guò)流保護(hù)、速斷保護(hù)、di/dt保護(hù)或Λ I保護(hù)等保護(hù)動(dòng)作時(shí)，當(dāng)故障切除后，系統(tǒng)可以啟動(dòng)直流牽引保護(hù)測(cè)控裝置的帶線路測(cè)試自動(dòng)重合閘功能進(jìn)行重合閘，如果重合閘成功，則可迅速恢復(fù)供電，縮短系統(tǒng)停電時(shí)間；對(duì)于永久性故障，如框架泄漏保護(hù)動(dòng)作時(shí)，如果啟動(dòng)重合閘功能，將會(huì)把電源再次合閘到故障點(diǎn)上，給系統(tǒng)設(shè)備產(chǎn)生大電流沖擊，影響系統(tǒng)設(shè)備的使用壽命，因此一般直流牽引供電系統(tǒng)對(duì)永久性故障不要求啟動(dòng)直流牽引保護(hù)測(cè)控裝置的帶線路測(cè)試自動(dòng)重合閘功能。
[0005]第二，實(shí)現(xiàn)大雙邊聯(lián)跳:當(dāng)直流牽引供電系統(tǒng)進(jìn)行越區(qū)雙邊供電時(shí)，需要通過(guò)越區(qū)隔離開(kāi)關(guān)的輔助觸點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)雙邊聯(lián)跳保護(hù)跳閘的直流饋線對(duì)應(yīng)關(guān)系的正確切換。
[0006]目前，國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的直流牽引雙邊聯(lián)跳保護(hù)的實(shí)現(xiàn)方法主要有以下三種:
[0007]第一，基于控制電纜的信號(hào)傳輸方式，該方式直接通過(guò)電纜傳遞兩個(gè)站之間的繼電器狀態(tài)，使用該方式不能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)回路是否出現(xiàn)斷線或接觸不良現(xiàn)象。當(dāng)聯(lián)跳回路出現(xiàn)斷線或接觸不良時(shí)，可能出現(xiàn)誤動(dòng)或拒動(dòng)的問(wèn)題。
[0008]第二，基于屏蔽雙絞線的信號(hào)傳輸方式，該方式先利用裝置來(lái)采集繼電器的狀態(tài)，再通過(guò)雙絞線傳遞信號(hào)到相鄰站，使用該方式主要存在抗干擾能力差和通信距離有限的問(wèn)題。
[0009]第三，基于光纖的信號(hào)傳輸方式，該方式先利用光電轉(zhuǎn)換裝置采集繼電器的狀態(tài)，再通過(guò)光纖將信號(hào)傳遞到相鄰站，使用該方式回路設(shè)計(jì)較為復(fù)雜。
[0010]上述三種方法均存在以下缺點(diǎn):第一，采用繼電器來(lái)區(qū)分聯(lián)跳信號(hào)，回路設(shè)計(jì)復(fù)雜；第二，采用了大量繼電器，雙邊聯(lián)跳整體動(dòng)作時(shí)間有一定的延時(shí)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提供一種基于數(shù)字通信的直流牽引供電系統(tǒng)雙邊聯(lián)跳保護(hù)系統(tǒng)。
[0012]解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下:
[0013]一種基于數(shù)字通信的直流牽引供電系統(tǒng)雙邊聯(lián)跳保護(hù)系統(tǒng)，所述直流牽引供電系統(tǒng)包括接觸網(wǎng)和三個(gè)或以上牽引變電站，各個(gè)牽引變電站沿接觸網(wǎng)延伸方向布置，接觸網(wǎng)按各個(gè)牽引變電站的布置方位劃分為相應(yīng)數(shù)量的接觸網(wǎng)區(qū)間；每一個(gè)牽引變電站均設(shè)有第一饋電線和第二饋電線，并且每一條第一饋電線和第二饋電線均串接有饋線斷路器和饋線隔離開(kāi)關(guān)，對(duì)于各個(gè)牽引變電站中的任意一個(gè)中間位置牽引變電站，其與相鄰的前方位置牽引變電站之間的接觸網(wǎng)區(qū)間定義為第一接觸網(wǎng)區(qū)間、與相鄰的后方位置牽引變電站之間的接觸網(wǎng)區(qū)間定義為第二接觸網(wǎng)區(qū)間，第一接觸網(wǎng)區(qū)間與第二接觸網(wǎng)區(qū)間之間通過(guò)越區(qū)隔離開(kāi)關(guān)連接，中間位置牽引變電站的第一饋電線和前方位置牽引變電站的第二饋電線為第一接觸網(wǎng)區(qū)間供電，中間位置牽引變電站的第二饋電線和后方位置牽引變電站的第一饋電線共同為第一接觸網(wǎng)區(qū)間供電；
[0014]其特征在于:
[0015]所述的越區(qū)隔離開(kāi)關(guān)設(shè)有與其分合位狀態(tài)同步的輔助觸點(diǎn)；
[0016]所述的雙邊聯(lián)跳保護(hù)系統(tǒng)對(duì)應(yīng)每一個(gè)所述牽引變電站均設(shè)有兩個(gè)直流牽引保護(hù)測(cè)控裝置、兩個(gè)大雙邊聯(lián)跳轉(zhuǎn)換繼電器和兩個(gè)RS485轉(zhuǎn)光纖轉(zhuǎn)換器，其中，第一大雙邊聯(lián)跳轉(zhuǎn)換繼電器設(shè)有兩個(gè)常閉觸點(diǎn)，第二大雙邊聯(lián)跳轉(zhuǎn)換繼電器設(shè)有一個(gè)常開(kāi)觸點(diǎn)；
[0017]任意一個(gè)所述牽引變電站的兩個(gè)直流牽引保護(hù)測(cè)控裝置、兩個(gè)大雙邊聯(lián)跳轉(zhuǎn)換繼電器和兩個(gè)RS485轉(zhuǎn)光纖轉(zhuǎn)換器均具有如下線路構(gòu)造:第一直流牽引保護(hù)測(cè)控裝置的故障檢測(cè)回路連接對(duì)應(yīng)牽引變電站的第一饋電線、RS485接口通過(guò)第一大雙邊聯(lián)跳轉(zhuǎn)換繼電器的第一常閉觸點(diǎn)連接第一 RS485轉(zhuǎn)光纖轉(zhuǎn)換器的RS485接口、聯(lián)跳保護(hù)輸出端通過(guò)第一聯(lián)跳動(dòng)作節(jié)點(diǎn)連接對(duì)應(yīng)牽引變電站第一饋電線的饋線斷路器的分合閘控制端，第二直流牽引保護(hù)測(cè)控裝置的故障檢測(cè)回路連接對(duì)應(yīng)牽引變電站的第二饋電線、RS485接口通過(guò)第一大雙邊聯(lián)跳轉(zhuǎn)換繼電器的第二常閉觸點(diǎn)連接第二 RS485轉(zhuǎn)光纖轉(zhuǎn)換器的RS485接口、聯(lián)跳保護(hù)輸出端通過(guò)第二聯(lián)跳動(dòng)作節(jié)點(diǎn)連接對(duì)應(yīng)牽引變電站第二饋電線的饋線斷路器的分合閘控制端；第一大雙邊聯(lián)跳轉(zhuǎn)換繼電器和第二大雙邊聯(lián)跳轉(zhuǎn)換繼電器的線圈并聯(lián)并且該線圈并聯(lián)支路與所述越區(qū)隔離開(kāi)關(guān)的輔助觸點(diǎn)串接在直流電源上，第二大雙邊聯(lián)跳轉(zhuǎn)換繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)串接在第一 RS485轉(zhuǎn)光纖轉(zhuǎn)換器的RS485接口與第二 RS485轉(zhuǎn)光纖轉(zhuǎn)換器的RS485接口之間；
[0018]任意一個(gè)所述中間位置牽引變電站均具有如下線路構(gòu)造:該中間位置牽引變電站的第一 RS485轉(zhuǎn)光纖轉(zhuǎn)換器的光纖接口與其前方位置牽引變電站的第二 RS485轉(zhuǎn)光纖轉(zhuǎn)換器的光纖接口通過(guò)光纖連接，該中間位置牽引變電站的第二 RS485轉(zhuǎn)光纖轉(zhuǎn)換器的光纖接口與其后方位置牽引變電站的第一 RS485轉(zhuǎn)光纖轉(zhuǎn)換器的光纖接口通過(guò)光纖連接。
[0019]其中，直流牽引保護(hù)測(cè)控裝置的型號(hào)為DCR150。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0021]第一，本發(fā)明的雙邊聯(lián)跳保護(hù)系統(tǒng)對(duì)應(yīng)每一個(gè)牽引變電站均設(shè)有兩個(gè)直流牽引保護(hù)測(cè)控裝置、兩個(gè)大雙邊聯(lián)跳轉(zhuǎn)換繼電器和兩個(gè)RS485轉(zhuǎn)光纖轉(zhuǎn)換器，通過(guò)RS485轉(zhuǎn)光纖轉(zhuǎn)換器建立了直流牽引保護(hù)測(cè)控裝置之間的通信回路，無(wú)論接觸網(wǎng)中的牽引變電站是處于正常運(yùn)行狀態(tài)還是處于越區(qū)運(yùn)行狀態(tài)，本發(fā)明均能確保任意接觸網(wǎng)區(qū)間的兩條饋電線的故障信息能夠可靠的進(jìn)行交換，提高了直流牽引供電系統(tǒng)雙邊聯(lián)跳保護(hù)的可靠性；
[0022]第二，本發(fā)明直接利用兩個(gè)牽引變電站的直流牽引保護(hù)測(cè)控裝置進(jìn)行信息交換，由于不需要部分輸出接點(diǎn)動(dòng)作來(lái)傳遞信息，消除了輸出接點(diǎn)動(dòng)作時(shí)間，從而相較于現(xiàn)有技術(shù)縮短了雙邊聯(lián)跳保護(hù)的整體動(dòng)作時(shí)間，提高了實(shí)時(shí)性；
[0023]第三，本發(fā)明與現(xiàn)有采用光電轉(zhuǎn)換裝置采集繼電器的狀態(tài)再通過(guò)光纖傳遞信號(hào)到相鄰站的方案相比，其回路更加簡(jiǎn)單，節(jié)省了部分繼電器和設(shè)備，降低了成本。
【附圖說(shuō)明】
[0024]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明:
[0025]圖1為本發(fā)明基于數(shù)字通信的直流牽引供電系統(tǒng)雙邊聯(lián)跳保護(hù)系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖；
[0026]圖2為本發(fā)明中兩個(gè)直流牽引保護(hù)測(cè)控裝置之間的數(shù)據(jù)交換示意圖；
[0027]圖中，Vl?V6均表示直流電源；CL表示接觸網(wǎng)；CR表示回流回路；CL_1表示第一接觸網(wǎng)區(qū)間；CL-2表示第二接觸網(wǎng)區(qū)間；FC1表示第一饋電線；FC2表示第二饋電線；QF表示饋線斷路器；QS表示饋線隔離開(kāi)關(guān)；YQS表示越區(qū)隔離開(kāi)關(guān)；CK1表示第一直流牽引保護(hù)測(cè)控裝置；CK2表示第二直流牽引保護(hù)測(cè)控裝置；0UT01和INOl表示第一直流牽引保護(hù)測(cè)控裝置CKl的聯(lián)跳保護(hù)輸出端和框架泄漏保護(hù)輸入端，0UT02和IN02表示第二直流牽引保護(hù)測(cè)控裝置CK2的聯(lián)跳保護(hù)輸出端和框架泄漏保護(hù)輸入端，Kl和K2表示框架泄漏保護(hù)裝置；DSL1和DSL2分別表示第一和第二大雙邊聯(lián)跳轉(zhuǎn)換繼電器；DSL1-1和DSL1-2分別表示第一大雙邊聯(lián)跳轉(zhuǎn)換繼電器的第