本實(shí)用新型涉及牽引供電的自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種牽引變電所控制系統(tǒng)不正常工作情況下的應(yīng)急保護(hù)裝置。

背景技術(shù)：

牽引變電所是電氣化鐵路重要設(shè)施，負(fù)責(zé)把電力系統(tǒng)的電能轉(zhuǎn)變?yōu)檫m用于電力牽引的電能，通過接觸網(wǎng)為電力機(jī)車供電。牽引變電所故障將導(dǎo)致接觸網(wǎng)失電，影響鐵路運(yùn)輸。牽引變電所的控制保護(hù)系統(tǒng)由牽引變壓器保護(hù)、饋線保護(hù)等各個(gè)相互獨(dú)立的保護(hù)裝置構(gòu)成，保護(hù)裝置及開關(guān)設(shè)備操作電源由牽引變電所內(nèi)直流電源供電。

控制保護(hù)系統(tǒng)是牽引變電所的重要設(shè)備，沒有備用，屬于弱電設(shè)備，當(dāng)牽引變電所遭受雷擊、高壓開關(guān)絕緣擊穿、地震、火災(zāi)、直流電源故障等情況時(shí)，影響所內(nèi)控制保護(hù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，將使?fàn)恳冸娝淮卧O(shè)備處于一種無繼電保護(hù)的狀態(tài)，若牽引變電設(shè)備繼續(xù)運(yùn)行，就會(huì)存在很高的安全風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)樵诖饲闆r下一旦發(fā)生短路、過負(fù)荷等故障或不正常狀態(tài)，各級(jí)斷路器均無法跳閘，將危及人身、設(shè)備和系統(tǒng)運(yùn)行安全，嚴(yán)重情況下會(huì)引發(fā)設(shè)備起火等重大事故。因此針對(duì)所內(nèi)控制保護(hù)系統(tǒng)不正常工作造成的嚴(yán)重后果應(yīng)給予足夠重視并研究出一種應(yīng)急補(bǔ)救的方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決牽引變電所控制保護(hù)系統(tǒng)不正常工作導(dǎo)致的所內(nèi)無繼電保護(hù)的問題，本實(shí)用新型目的是提供一種牽引變電所控制系統(tǒng)不正常工作情況下的應(yīng)急保護(hù)裝置，在控制保護(hù)系統(tǒng)不正常工作后，能夠使?fàn)恳冸娝焖偻顺鲞\(yùn)行，避免引發(fā)更大的次生事故。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是提供一種牽引變電所控 制系統(tǒng)不正常工作情況下的應(yīng)急保護(hù)裝置，其中：該裝置包括電源裝置和保護(hù)單元兩部分，形成應(yīng)急保護(hù)裝置。

所述電源裝置為直流供電裝置包括相互連接的隔離變壓器、整流裝置、蓄電池和電涌保護(hù)器，交流供電電源經(jīng)過整流變成直流電源，蓄電池接到直流電源的正極和負(fù)極上，電源裝置采用變電所內(nèi)交流系統(tǒng)供電。

所述保護(hù)單元包括有控制電路，控制電路包括控制電源失電信號(hào)電路、地震信號(hào)電路和火災(zāi)信號(hào)電路并聯(lián)連接，控制電源失電信號(hào)電路包括高壓側(cè)電流互感器Ⅰ繼電器Ⅰ的常開接點(diǎn)Ⅴ和電流互感器Ⅱ繼電器Ⅱ的常開接點(diǎn)Ⅵ并聯(lián)連接，再與控制電源繼電器Ⅰ的常閉接點(diǎn)Ⅲ、控制電源繼電器Ⅱ的常閉接點(diǎn)Ⅳ串聯(lián)連接；地震信號(hào)電路由地震信號(hào)接點(diǎn)Ⅶ和地震信號(hào)接點(diǎn)Ⅷ串聯(lián)連接；火災(zāi)信號(hào)電路包括火災(zāi)信號(hào)接點(diǎn)Ⅸ、火災(zāi)信號(hào)Ⅹ和火災(zāi)信號(hào)Ⅺ串聯(lián)連接，所述控制電路通過連片Ⅱ接到牽引變電所的牽引變壓器高壓側(cè)斷路器的操作機(jī)構(gòu)上，電源裝置為保護(hù)單元的控制電路提供控制電源。

本實(shí)用新型的效果是該應(yīng)急保護(hù)裝置由于采用自用電源裝置供電，與牽引變電所內(nèi)控制保護(hù)和自用電系統(tǒng)無電氣聯(lián)系，不會(huì)受到外部因素導(dǎo)致控制保護(hù)系統(tǒng)不正常工作的影響，作為牽引變電所控制保護(hù)系統(tǒng)的后備系統(tǒng)。與現(xiàn)有牽引變電所內(nèi)只設(shè)置一套控制保護(hù)系統(tǒng)相比，能夠極大的提高鐵路用電的可靠性，減少事故對(duì)鐵路運(yùn)輸?shù)挠绊?，保障現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行安全及值守人員人身安全，避免更大事故的發(fā)生。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型應(yīng)急裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型應(yīng)急裝置的電源裝置圖；

圖3為本實(shí)用新型應(yīng)急裝置的控制電源信號(hào)采集圖；

圖4為本實(shí)用新型應(yīng)急裝置的電流互感器信號(hào)采集圖；

圖5為本實(shí)用新型應(yīng)急裝置的控制原理圖；

圖6為本實(shí)用新型應(yīng)急裝置的控制單跳閘線圈斷路器控制回路圖。

具體實(shí)施方式

結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的牽引變電所控制系統(tǒng)不正常工作情況下的應(yīng)急保護(hù)裝置結(jié)構(gòu)加以說明。

本實(shí)用新型的牽引變電所控制系統(tǒng)不正常工作情況下的應(yīng)急保護(hù)裝置，其設(shè)計(jì)思路是在牽引變電所內(nèi)設(shè)置一套獨(dú)立的應(yīng)急保護(hù)裝置，在牽引變電所原有的控制保護(hù)系統(tǒng)不能正常工作情況下的，自動(dòng)啟動(dòng)保護(hù)功能，使?fàn)恳冸娝邏簲嗦菲魈l，從而切斷牽引變電所電源。

如圖1所示，本實(shí)用新型的牽引變電所控制系統(tǒng)不正常工作情況下的應(yīng)急保護(hù)裝置由電源裝置1、保護(hù)單元2兩部分構(gòu)成。電源裝置1為應(yīng)急保護(hù)裝置的供電電源，采用直流供電方式；保護(hù)單元采集應(yīng)急保護(hù)裝置跳閘所需的各種信息，包括斷路器30控制電源失電信號(hào)、地震信號(hào)、火災(zāi)信號(hào)和牽引變壓器高壓側(cè)電流信息；當(dāng)滿足跳閘條件時(shí)，控制電路導(dǎo)通跳開兩臺(tái)(組)牽引變壓器高壓側(cè)斷路器30。

如圖2所示，本實(shí)用新型的牽引變電所控制系統(tǒng)不正常工作情況下的應(yīng)急保護(hù)裝置的電源裝置1由隔離變壓器3、整流模塊4、蓄電池5和電涌保護(hù)器6構(gòu)成，電源裝置1由牽引變電所內(nèi)的交流屏引入1路220V電源，通過隔離變壓器3接到整流模塊4上，經(jīng)整流后為應(yīng)急保護(hù)裝置提供直流電源，交流屏電源失電后，由蓄電池5為應(yīng)急保護(hù)裝置供電。

如圖3所示，本實(shí)用新型的牽引變電所控制系統(tǒng)不正常工作情況下的應(yīng)急保護(hù)裝置的控制電源失電信號(hào)監(jiān)測(cè)地點(diǎn)設(shè)置于所內(nèi)保護(hù)控制系統(tǒng)控制電源母線。為了提高失電監(jiān)視功能的可靠性，避免因單個(gè)繼電器故障而導(dǎo)致誤判斷，每段控制電源母線，均冗余接入兩臺(tái)繼電器Ⅰ11和繼電器Ⅱ12同時(shí)檢測(cè)母線電壓，繼電器Ⅰ11和繼電器Ⅱ12的常閉接點(diǎn)以串聯(lián)方式接入保護(hù)單元2的控制電路。當(dāng)繼電器Ⅰ11和繼電器Ⅱ12的接點(diǎn)均動(dòng)作時(shí)，才認(rèn)為 該段母線是真正失電。

如圖4所示，分別在兩臺(tái)(組)牽引變壓器用的電流互感器Ⅰ13和電流互感器Ⅱ14上接入繼電器Ⅰ15和繼電器Ⅱ16，用于監(jiān)測(cè)兩臺(tái)(組)牽引變壓器高壓側(cè)電流。

如圖5所示，接點(diǎn)Ⅲ17和接點(diǎn)Ⅳ18為繼電器Ⅰ11和繼電器Ⅱ12的常閉接點(diǎn)，接點(diǎn)Ⅴ19和接點(diǎn)Ⅵ20為繼電器Ⅰ15和繼電器Ⅱ16的常開接點(diǎn)，接點(diǎn)Ⅶ21和接點(diǎn)Ⅷ22為地震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提供的兩組獨(dú)立的繼電器無源常開接點(diǎn)，接點(diǎn)Ⅸ23、接點(diǎn)Ⅹ24和接點(diǎn)Ⅺ25為煙感探測(cè)器提供的信號(hào)接點(diǎn)。接點(diǎn)Ⅻ28為斷路器提供的輔助接點(diǎn)，29為斷路器操作機(jī)構(gòu)為應(yīng)急保護(hù)裝置設(shè)置的獨(dú)立跳閘線圈。

在繼電器Ⅰ15和繼電器Ⅱ16并聯(lián)一塊連接片Ⅰ26，當(dāng)連接片Ⅰ26接通時(shí)，電流互感器信息不接入保護(hù)單元2的控制電路；當(dāng)連接片Ⅰ26打開時(shí)，電流互感器信息接入保護(hù)單元2的控制電路。

在保護(hù)單元2的控制電路中接入連接片Ⅱ27，當(dāng)連接片Ⅱ27接通時(shí)，保護(hù)單元2的控制電路接入斷路器30的跳閘線圈；當(dāng)連接片Ⅱ27打開時(shí)，保護(hù)單元2的控制電路不接入斷路器30的跳閘線圈。

當(dāng)連接片Ⅰ26接通時(shí)，短接接點(diǎn)Ⅴ19和接點(diǎn)Ⅵ20，當(dāng)斷路器控制電源失電時(shí)，接點(diǎn)Ⅲ17和接點(diǎn)Ⅳ18閉合，接通應(yīng)急保護(hù)裝置保護(hù)單元2的控制電路，跳開斷路器30，然后輔助接點(diǎn)Ⅻ28被打開，斷開控制電路。

在連接片Ⅰ26打開時(shí)，接入接點(diǎn)Ⅴ19和接點(diǎn)Ⅵ20，當(dāng)斷路器控制電源失電時(shí)，接點(diǎn)Ⅲ17和接點(diǎn)Ⅳ18閉合，當(dāng)牽引變壓器高壓側(cè)電流達(dá)到整定值后，接點(diǎn)Ⅴ19和接點(diǎn)Ⅵ20閉合，接通應(yīng)急保護(hù)裝置保護(hù)單元2的控制電路，跳開斷路器30，然后輔助接點(diǎn)Ⅻ28被打開，斷開控制電路。

當(dāng)發(fā)生地震時(shí)，接點(diǎn)Ⅶ21和接點(diǎn)Ⅷ22閉合，接通應(yīng)急保護(hù)裝置保護(hù)單元2的控制電路，跳開斷路器30，然后輔助接點(diǎn)Ⅻ28被打開，斷開控制電 路。

當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，接點(diǎn)Ⅸ23、接點(diǎn)Ⅹ24和接點(diǎn)Ⅺ25閉合，接通應(yīng)急保護(hù)裝置保護(hù)單元2的控制電路，跳開斷路器30，然后輔助接點(diǎn)Ⅻ28被打開，斷開控制電路。

如圖6所示，對(duì)于斷路器30操作機(jī)構(gòu)只設(shè)置一個(gè)跳閘線圈36時(shí)，應(yīng)急保護(hù)裝置保護(hù)單元2的控制電路，需要與所內(nèi)的控制保護(hù)系統(tǒng)跳閘回路37隔離。在應(yīng)急保護(hù)裝置保護(hù)單元2的控制電路設(shè)置一個(gè)中間繼電器31，常開接點(diǎn)XV34和接點(diǎn)XVI35、常閉接點(diǎn)XIII32和接點(diǎn)XIV33為繼電器31的輔助接點(diǎn)。正常運(yùn)行時(shí)高壓斷路器跳閘線圈36通過中間繼電器31的常閉接點(diǎn)XIII32和接點(diǎn)XIV33接入所內(nèi)控制保護(hù)系統(tǒng)的跳閘回路，應(yīng)急保護(hù)裝置保護(hù)單元2的控制電路被接點(diǎn)XV34和接點(diǎn)XVI35隔離分?jǐn)唷?/p>

當(dāng)應(yīng)急保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)，中間繼電器31受電，接點(diǎn)XIII32和接點(diǎn)XIV33斷開，接點(diǎn)XV34和接點(diǎn)XVI35閉合，將斷路器30的跳閘線圈36接到應(yīng)急保護(hù)裝置保護(hù)單元2的控制電路上，驅(qū)動(dòng)斷路器30的跳閘線圈36，使斷路器30跳閘。

本實(shí)用新型的牽引變電所控制保護(hù)系統(tǒng)不正常工作情況下的應(yīng)急保護(hù)裝置，在控制保護(hù)系統(tǒng)不正常工作后，能夠使?fàn)恳冸娝焖偻顺鲞\(yùn)行，避免引發(fā)更大的次生事故，能夠徹底解決牽引變電所控制保護(hù)系統(tǒng)不正常工作導(dǎo)致的所內(nèi)無繼電保護(hù)的問題。