《城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)與二次回路》

城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路

單元四

微機(jī)保護(hù)與自動(dòng)裝置本單元主要介紹微機(jī)保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)及應(yīng)用，以及備用電源自動(dòng)投入裝置的應(yīng)用。傳統(tǒng)的繼電保護(hù)是通過某種模擬量之間的大小比較來判斷故障，而微機(jī)保護(hù)則是通過對(duì)

A/D

轉(zhuǎn)過來的數(shù)字量進(jìn)行精準(zhǔn)的運(yùn)算和比較來判斷故障。微機(jī)保護(hù)是由“硬件”和“軟件”兩部分組成的，硬件是實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)功能的基礎(chǔ)，硬件系統(tǒng)代替了傳統(tǒng)繼電保護(hù)裝置，簡(jiǎn)化了電氣線路，配合軟件完成微機(jī)保護(hù)功能。軟件則是實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)原理的基礎(chǔ)，即軟件程序不同可以實(shí)現(xiàn)不同原理的保護(hù)功能。微機(jī)保護(hù)與傳統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置相比較，具有如下特點(diǎn)：1.維護(hù)調(diào)試方便保護(hù)功能是由程序完成，只要程序和設(shè)計(jì)時(shí)一樣，就必然會(huì)達(dá)到設(shè)計(jì)時(shí)的要求，不用逐臺(tái)檢驗(yàn)每一種功能是否正確。微機(jī)保護(hù)具有很強(qiáng)的自檢功能，一旦發(fā)現(xiàn)硬件損壞就會(huì)發(fā)出警報(bào)。2.可靠性高

1城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路2可靠性是繼電保護(hù)的基本要求，通過不斷地完善，微機(jī)保護(hù)的可靠性已經(jīng)完全能夠滿足電力系統(tǒng)的要求。3.易于獲得附加功能可以通過配置的打印機(jī)、顯示屏、網(wǎng)絡(luò)提供電力系統(tǒng)故障后的多種信息，有助于運(yùn)行部門對(duì)事故的分析和處理。4.靈活性大。只需通過改變微機(jī)軟件程序就可改變保護(hù)性能和功能，保護(hù)性能得到很好改善。系統(tǒng)運(yùn)行方式改變時(shí)，微機(jī)保護(hù)還可以遠(yuǎn)方變更保護(hù)定值。5.充分利用計(jì)算機(jī)的智能特點(diǎn)，改善了傳統(tǒng)繼電保護(hù)裝置功能單一的情況，簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)繼電保護(hù)實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能的復(fù)雜電氣線路，易獲得較復(fù)雜的保護(hù)性能。3

城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路

第一節(jié)

微機(jī)保護(hù)裝置硬件組成及原理一、微機(jī)保護(hù)裝置的硬件組成一般典型的微機(jī)保護(hù)裝置是由五個(gè)部分構(gòu)成的，即數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、CPU

主系統(tǒng)、開關(guān)量輸入／輸出系統(tǒng)、人機(jī)接口部分及電源部分。微機(jī)系統(tǒng)的開關(guān)量輸入通道負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)采集斷路器位置及各類輔助開關(guān)的狀態(tài)，模擬量通道負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)采集電流、電壓等模擬信號(hào)，模擬信號(hào)通過

A/D

轉(zhuǎn)換為數(shù)字量信號(hào)，微機(jī)系統(tǒng)的

CPU

來負(fù)責(zé)對(duì)輸入的數(shù)字量、開關(guān)量進(jìn)行運(yùn)算，并與程序中的預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較、判斷是否發(fā)生故障，如有故障發(fā)生，將由微機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行邏輯判斷，然后通過開關(guān)量輸出通道輸出斷路器的跳閘命令。目前，微機(jī)繼電保護(hù)所采用的微機(jī)結(jié)構(gòu)是網(wǎng)絡(luò)形式的插件結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)形式的插件結(jié)構(gòu)事先約定了結(jié)構(gòu)與通信方式的并行信息連接線，其特點(diǎn)是對(duì)插座的每一根引線的意義和物理位置都作了嚴(yán)格的規(guī)定，與之相關(guān)的插件都需按總線規(guī)則約定設(shè)計(jì)并通過總線傳遞信息。城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路如圖

4-1

所示，典型插件結(jié)構(gòu)把整個(gè)硬件邏輯系統(tǒng)按照功能和電路特點(diǎn)劃分為若干部分，每個(gè)部分做在一塊印刷電路插件板上，板的對(duì)外連接通過插頭引出。微機(jī)保護(hù)機(jī)箱內(nèi)裝有相應(yīng)的插座，印制板均可方便地插入和拔出，通過機(jī)箱插座間的連線將各個(gè)印制電路板連成整體，并實(shí)現(xiàn)到總線板上端子排的輸入輸出線的連接。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是互換性強(qiáng)，按照標(biāo)準(zhǔn)總線規(guī)約設(shè)計(jì)，得到在數(shù)據(jù)、地址、控制線之間的合理布置，抗干擾性能強(qiáng)。a.網(wǎng)絡(luò)形式的插件結(jié)構(gòu)b.典型插件結(jié)構(gòu)

圖

4-1

微機(jī)型保護(hù)裝置結(jié)構(gòu)示意圖4城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路5微機(jī)型保護(hù)裝置的硬件由以下電路板所組成。（1）模擬量輸入變換插件板（2）前置模擬低通濾波器插件板（3）采樣及

A/D

變換插件板（4）CPU

插件板（5）人機(jī)對(duì)話輔助插件板（6）開關(guān)（數(shù)字量）輸入輸出插件板（7）出口繼電器插件板（8）電源插件板（9）通信插件板城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路6二、微機(jī)保護(hù)裝置硬件原理圖

4-2

所示為一種典型的微機(jī)保護(hù)硬件結(jié)構(gòu)示意框圖。圖

4-2

微機(jī)保護(hù)硬件結(jié)構(gòu)示意框圖

城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路（一）數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)輸入保護(hù)裝置的電壓、電流信號(hào)是模擬量。由于計(jì)算機(jī)是一種數(shù)字設(shè)備，只能接受數(shù)字脈沖信號(hào)，所以需要將電壓、電流模擬量轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)能夠識(shí)別的數(shù)字量。因此，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)就是妥善處理這類信號(hào)，完成微型機(jī)主系統(tǒng)信號(hào)輸入接口功能。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括電壓形成、模擬濾波(ALF)、采樣保持(S/H)、多路轉(zhuǎn)換(MPX)，以及模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換等功能塊，完成輸入的模擬量轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)所需的數(shù)字量的任務(wù)。它在微機(jī)保護(hù)裝置里硬件對(duì)應(yīng)的是前置模擬低通濾波器插件板、采樣及

A/D

變換插件板、模擬量輸入變換插件板。模擬量輸入板，也稱作模數(shù)轉(zhuǎn)換板（A/D）板。如圖

4-3

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。圖

4-3

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)1.變換器

7變換器多路轉(zhuǎn)換開關(guān)低通濾波低通濾波采樣保持采樣保持電壓形成回路電壓形成回路A/DCPU存儲(chǔ)器總線TVTA城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路8微機(jī)保護(hù)要從電流互感器和電壓互感器取得信息，但這些互感器的二次側(cè)電流或電壓量不能適應(yīng)模數(shù)變換器的輸入范圍要求，故需對(duì)它們進(jìn)行變換。一般采用各種中間變換器來實(shí)現(xiàn)變換，交流電壓信號(hào)可以采用小型中間變壓器；而交流電流信號(hào)變換為成比例的電壓信號(hào)，可以采用電流變換器（TA）或電抗變換器（TL）等。交流電流的變換一般采用電流變換器，并在二次側(cè)并聯(lián)電阻取得所需電壓（改變電阻值就可以改變輸出范圍的大?。?。電流變換器最大的優(yōu)點(diǎn)是：只要鐵芯不飽和，其二次電流及并聯(lián)電阻上電壓的波形就可基本保持與一次電流波形相同且同相，即可以做到不失真變換。這一點(diǎn)對(duì)微機(jī)保護(hù)是很重要的。因?yàn)橹挥性谶@種條件下作精確的運(yùn)算與定量分析才是有意義的。但是電流變換器在非周期分量的作用下容易飽和，線性度差，動(dòng)態(tài)范圍也小。電抗變換器鐵芯帶有氣隙而不易飽和，線性范圍大，且具有移相作用。但它會(huì)抑制直流分量，放大高頻分量，因此，二次側(cè)的電壓波形在系統(tǒng)暫態(tài)過程時(shí)將發(fā)生畸變。至于移相作用在微機(jī)保護(hù)內(nèi)可以很容易地通過軟件來完成，因此，移相作用意義不是很大。在微機(jī)保護(hù)中電抗變換器的使用范圍并不多，但有時(shí)在暫態(tài)時(shí)需變換輸入波形就要采用電抗變換器的特性，例如變壓器保護(hù)等。9

城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路2.電壓形成回路由于微機(jī)保護(hù)的模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片只能接收±5V

或±10V

范圍內(nèi)的電壓信號(hào)，電力線路的電流互感器二次側(cè)額定電流為

5A

或

1A，所以需要采用電流變換器或電抗變換器實(shí)現(xiàn)電流向±5V

電壓的轉(zhuǎn)換。而電壓互感器二次側(cè)的額定電壓為

100V，所以需要采用電壓變換器實(shí)現(xiàn)

100V

轉(zhuǎn)變±5V

電壓的轉(zhuǎn)換。3.低通濾波器電力系統(tǒng)中電流、電壓中可能含有相當(dāng)高的頻率分量（如

2

kHz

以上）。為了將信號(hào)波頻率限制在一定頻帶內(nèi)，一般利用低通濾波器將高頻分量濾掉，防止高頻分量與工頻分量混疊，這樣可降低采樣頻率，即降低對(duì)硬件的要求。最簡(jiǎn)單而且常用的模擬低通濾波器是

RC

低通濾波器。4.采樣保持電路（S/H）大多數(shù)繼電保護(hù)需要采集多個(gè)輸入信號(hào)，如三相電流、三相電壓等。在每一個(gè)采樣周期需要對(duì)通道的量全部同時(shí)采樣，如圖

4-3（a）所示。微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)只能對(duì)數(shù)字量進(jìn)行運(yùn)算和判斷，所以必須將連續(xù)模擬量變?yōu)殡x散量。采樣保持電路的作用就是在一個(gè)極短的時(shí)間測(cè)出模擬量在該時(shí)刻的瞬時(shí)值，并在模信號(hào)采樣脈沖采樣信號(hào)采樣和保持信號(hào)城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路10數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換期間保持輸出電壓不變，以供模數(shù)轉(zhuǎn)換。采樣保持電路輸出了一個(gè)階梯電壓波形，在保持階段無論何時(shí)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，都反映了采樣值，如圖

4-3（b）所示。采樣保持器1采樣保持器3A/D轉(zhuǎn)換器通道1通道2通道n路轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)總線采樣保持器2

.

.

.

.

.

.0000多

TcttttTs（a）采樣通道（b）采樣波形圖

4-3

采樣保持電路采樣間隔時(shí)間的倒數(shù)稱為采樣頻率，采樣頻率越高，采樣越精確，但對(duì)

A/D

轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速度要求也高，投資也就越高。11

城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路5.多路轉(zhuǎn)換開關(guān)當(dāng)需要對(duì)多個(gè)模擬量進(jìn)行模數(shù)變換時(shí),由于模數(shù)轉(zhuǎn)換器(AD

轉(zhuǎn)換器)的價(jià)格較貴,通常不是每個(gè)模擬量輸入通道設(shè)置一個(gè)AD轉(zhuǎn)換器,而是多路輸入模擬量共用一個(gè)AD轉(zhuǎn)換器,中間經(jīng)過多路轉(zhuǎn)換開關(guān)切換,即模擬量多路轉(zhuǎn)換開關(guān)(MPX);模擬量多路轉(zhuǎn)換開關(guān)(MPX)中最重要的部分是電子開關(guān)

AS,它是用數(shù)字電子邏輯控制，因此節(jié)省硬件及成本。多路輸入模擬量共用一個(gè)

A/D

轉(zhuǎn)換器，利用多路開關(guān)輪流切換各通路，達(dá)到分時(shí)轉(zhuǎn)換的目的。為了保證阻抗、功率方向等不受影響，對(duì)各個(gè)模擬量要求同時(shí)采樣，以準(zhǔn)確地獲得各量之間的相位關(guān)系。6.數(shù)模轉(zhuǎn)換（A/D）將輸入的模擬量按照一定的運(yùn)算法則進(jìn)行編碼，轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)能識(shí)別的數(shù)字量,以便進(jìn)行處理、存儲(chǔ)、控制和顯示。12城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路

（二）CPU

主系統(tǒng)CPU

主系統(tǒng)主要執(zhí)行編制好的程序，對(duì)由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)輸入的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理，完成各種繼電保護(hù)的測(cè)量、邏輯和控制功能，從而實(shí)現(xiàn)各種繼電保護(hù)功能。如有故障發(fā)生，發(fā)出保護(hù)動(dòng)作信號(hào)。此外

CPU

主系統(tǒng)還能與其他設(shè)備進(jìn)行通信，向運(yùn)行人員提供人機(jī)對(duì)話信息等。CPU

電路插件是由中央處理器(CPU)、只讀存儲(chǔ)器(EPROM)、電擦除可編程只讀存儲(chǔ)器(

PROM

或

EEPROM)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、定時(shí)器(CLOCK)等電子元器件構(gòu)成。（三）開關(guān)量(或數(shù)字量)輸入/輸出系統(tǒng)開關(guān)量即接點(diǎn)狀態(tài)信號(hào)，接通或斷開（識(shí)別外部條件）。開關(guān)量輸入回路包括斷路器和隔離開關(guān)的輔助觸點(diǎn)或跳合閘位置繼電器接點(diǎn)輸入，外部裝置閉鎖重合閘觸點(diǎn)輸入，輕、重氣體繼電器接點(diǎn)輸入，還包括裝置上連接片位置輸入等回路。開關(guān)量輸出主要包括跳閘出口、重合閘出口及就地和中央信號(hào)出口等。開關(guān)量輸入/輸出系統(tǒng)由微型機(jī)若干個(gè)并行接口適配器、光電隔離器件及有接點(diǎn)的中間繼電器等組成，城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路13輸入系統(tǒng)用于采集有接點(diǎn)的量作為開關(guān)量輸入（如斷路器的狀態(tài)、溫度信號(hào)）；其輸出回路一般都采用并行輸出端口來控制有接點(diǎn)的繼電器，輸出啟動(dòng)信號(hào)、信號(hào)報(bào)警、跳閘等，完成保護(hù)各種功能。在微機(jī)保護(hù)中常用光電耦合器來輸入或輸出開關(guān)量信號(hào)。光電耦合器是把發(fā)光器件和光敏器件組合在一起，實(shí)現(xiàn)以光信號(hào)為媒介的電信號(hào)變換。由于發(fā)光器件和光敏器件之間相互絕緣，可以實(shí)現(xiàn)輸入和輸出兩側(cè)電路之間的電氣隔離。城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路

1.微機(jī)保護(hù)裝置的開關(guān)量輸入開關(guān)量輸入主要分為兩種，一種是直接接至微型機(jī)的并行口如圖

4-4（a），例如安裝在裝置面板上的接點(diǎn)信號(hào)輸入、用于人機(jī)對(duì)話的鍵盤上的接點(diǎn)信號(hào)。另一種是為了抑制干擾經(jīng)過光電耦合器進(jìn)行電氣隔離，然后接至并行接口（包括打印機(jī)接口），如圖

4-4（b）所示。+5V+220VK2PA0并行接口PA0并行接口+5VK1

-220V（a）直接輸入（b）接光電耦合器輸入

圖

4-4

開關(guān)量輸入信號(hào)1415

城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路2.微機(jī)保護(hù)裝置的開關(guān)量輸出微機(jī)保護(hù)裝置并行口即可以作為開關(guān)量的輸入口，也可以作為開關(guān)量的輸出口。將并行接口的

PA

口設(shè)置為輸出方式,將

PB

口設(shè)置為輸入方式。如圖

4-5（a）所示，為了提高抗干擾能力，輸出回路中也加光電耦合器，可實(shí)現(xiàn)兩側(cè)電氣回路的電氣隔離，同時(shí)也可以進(jìn)行不同邏輯電平的轉(zhuǎn)換，例如輸出的開關(guān)量的通信接口。如圖

4-5（b）所示，對(duì)于保護(hù)跳閘的出口信號(hào)（及本地信號(hào)）的輸出，一般采用并行接口經(jīng)過光電耦合器控制繼電器的方式。對(duì)于重要的保護(hù)跳閘出口信號(hào)，為了防止誤發(fā)信號(hào)，還需要增加與非門環(huán)節(jié)。（a）輸

出

開

關(guān)

量

的

通

信

接

口(b)保護(hù)跳閘出口信號(hào)圖

4-5

開關(guān)量輸出信號(hào)+5VPB0并行接口+5VPA0

輸出數(shù)字信號(hào)

輸入數(shù)字信號(hào)+5V-E+EJB1H1并行接口PB0PB116城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路

（四）人機(jī)接口部分在許多情況下，保護(hù)

CPU

系統(tǒng)必須接受操作人員的干預(yù)，例如整定值的輸入、調(diào)試，工作方式的變更，對(duì)保護(hù)

CPU

系統(tǒng)狀態(tài)的檢查等都需要人機(jī)對(duì)話。這部分工作在

CPU

控制之下完成，通常可以通過鍵盤、漢化液晶顯示、打印機(jī)、信號(hào)燈、音響或語言告警等來實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話。同時(shí)，現(xiàn)代人機(jī)接口部分還應(yīng)含有多個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)接口，保護(hù)裝置通過網(wǎng)絡(luò)接口可直接與變電所的設(shè)備通信、交換信息。（五)電源部分電源是微機(jī)保護(hù)裝置重要組成部分，微機(jī)保護(hù)裝置中的各插件板是由各種芯片及電子元器件構(gòu)成，它們的工作電壓一般都是

5V，+15V，-15V，24V

等直流電壓。微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)對(duì)電源的要求較高，通常這種電源是逆變電源，即將直流逆變?yōu)榻涣鳎侔呀涣髡鳛槲C(jī)系統(tǒng)所需的直流電壓。它把變電所的強(qiáng)電系統(tǒng)的直流電源與微機(jī)的弱電系統(tǒng)電源完全隔離開。通過逆變后的直流電源具有極強(qiáng)的抗干擾水平，對(duì)來自變電所中因斷路器跳合閘等原因產(chǎn)生的強(qiáng)干擾可以完全消除掉。17

城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路第二節(jié)

微機(jī)保護(hù)裝置軟件組成及原理微機(jī)保護(hù)裝置的硬件原理基本相同，各種不同功能、不同原理的微機(jī)保護(hù)，主要的區(qū)別體現(xiàn)在微機(jī)軟件上，只要將算法與程序結(jié)合，并合理安排程序結(jié)構(gòu),就能夠?qū)崿F(xiàn)不同的保護(hù)功能。微機(jī)保護(hù)的硬件功能可分為人機(jī)接口和保護(hù)接口兩大部分，與之相對(duì)應(yīng)的軟件也分為接口軟件和保護(hù)軟件兩大部分。根據(jù)程序流程結(jié)構(gòu)劃分，程序分為主程序和中斷程序，微機(jī)保護(hù)的軟件程序也不例外，根據(jù)人機(jī)接口和保護(hù)接口的軟件程序?qū)崿F(xiàn)的功能及其重要性，在微機(jī)主程序和中斷程序里即有人機(jī)接口程序又有保護(hù)軟件程序。18城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路

一、按微機(jī)硬件功能劃分的軟件構(gòu)成

（一）接口軟件接口軟件是指人機(jī)接口部分的軟件，其程序分為監(jiān)控程序和運(yùn)行程序。監(jiān)控程序主要是鍵盤命令處理程序，是為接口插件及各

CPU

保護(hù)插件進(jìn)行調(diào)節(jié)和整定而設(shè)置的程序。運(yùn)行程序由主程序和定時(shí)中斷服務(wù)程序構(gòu)成。主程序的任務(wù)是完成巡檢、鍵盤掃描和處理及故障信息的排列和打印；定時(shí)中斷服務(wù)程序包括軟件時(shí)鐘程序，以硬件時(shí)鐘控制并同步各

CPU

插件的軟件時(shí)鐘和檢測(cè)各

CPU

插件啟動(dòng)元件是否動(dòng)作的檢測(cè)啟動(dòng)程序。（二）保護(hù)軟件微機(jī)保護(hù)軟件主要是由數(shù)字濾波器、保護(hù)算法、保護(hù)邏輯三類程序組成。通常微機(jī)保護(hù)是靠數(shù)字濾波器先濾除噪聲或不利于保護(hù)工作的信號(hào)，然后對(duì)數(shù)字濾波器的輸出作數(shù)據(jù)分析、運(yùn)算，得到被保護(hù)設(shè)備運(yùn)行的各類參數(shù)，最終進(jìn)入保護(hù)邏輯程序做出判斷和處理。19

城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路1.保護(hù)邏輯微機(jī)保護(hù)邏輯程序分為主程序和兩個(gè)中斷服務(wù)程序。主程序一般由三大模塊構(gòu)成：（1）初始化和自檢循環(huán)模塊。（2）保護(hù)邏輯判斷模塊。（3）保護(hù)跳閘和后加速處理模塊。中斷服務(wù)程序有定時(shí)采樣中斷服務(wù)程序和串行口通信中斷服務(wù)程序。2.保護(hù)算法通常微機(jī)保護(hù)是靠數(shù)字濾波器先濾除噪聲或不利于保護(hù)工作的信號(hào)，然后對(duì)數(shù)字濾波器的輸出作數(shù)據(jù)分析、運(yùn)算，得到被保護(hù)設(shè)備運(yùn)行的各類參數(shù)，最終進(jìn)入保護(hù)邏輯程序作出判斷和處理。在微機(jī)保護(hù)中，模擬電壓和電流量經(jīng)過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)處理之后，轉(zhuǎn)換成微機(jī)能夠識(shí)別的數(shù)字量，計(jì)算機(jī)將這些數(shù)字信號(hào)進(jìn)行分析、運(yùn)算、判斷，以實(shí)現(xiàn)各種繼電保護(hù)功能的方法，稱為保護(hù)算法。城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路20保護(hù)算法是微機(jī)保護(hù)的核心，各種微機(jī)保護(hù)有不同的算法，同一種保護(hù)也可以用不同的算法實(shí)現(xiàn)，繼電微機(jī)保護(hù)算法比較簡(jiǎn)單。保護(hù)算法的主要任務(wù)是從包含有噪聲分量的輸入信號(hào)中，快速、準(zhǔn)確地計(jì)算出所需的各種電氣量參數(shù)。所以，保護(hù)算法的內(nèi)容主要就是濾波和參數(shù)計(jì)算。實(shí)際上，濾波是為了準(zhǔn)確地提取參數(shù)，參數(shù)計(jì)算才是目的，才是實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能的基礎(chǔ)。更重要的是要充分發(fā)揮微機(jī)的優(yōu)越性，尋求新的保護(hù)原理和算法，要求運(yùn)算工作量小，計(jì)算精度高，以提高微機(jī)保護(hù)的靈敏性和可靠性。繼電保護(hù)的種類很多，按保護(hù)對(duì)象分為元件保護(hù)、線路保護(hù)等，按保護(hù)原理分為差動(dòng)保護(hù)、距離保護(hù)和電壓、電流保護(hù)等。然而，不管哪一類保護(hù)的算法，其核心歸根結(jié)底不外乎是算出可表征被保護(hù)對(duì)象運(yùn)行特點(diǎn)的物理量，如電壓、電流的有效值和相位以及測(cè)量阻抗等，或算出它們的序分量，或某次諧波分量的大小和相位等。只要計(jì)算出這些基本的電氣參數(shù)，便不難構(gòu)成各種不同原理的微機(jī)保護(hù)?；旧险f，只要找出任何能夠區(qū)分正常與短路的特征量，微機(jī)保護(hù)就可以予以實(shí)現(xiàn)。21

城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路二、按程序流程的基本結(jié)構(gòu)劃分的軟件構(gòu)成根據(jù)程序流程結(jié)構(gòu)劃分，程序分為主程序和中斷程序。如圖

4-7

微機(jī)保護(hù)裝置程序原理框圖。（一）主程序主程序的任務(wù)是完成巡檢、鍵盤掃描和處理及故障信息的排列和打印。主程序啟動(dòng)后，進(jìn)入監(jiān)控程序或者運(yùn)行程序(如果沒有進(jìn)行調(diào)整和設(shè)定執(zhí)行運(yùn)行程序)，按固定的采樣周期接受采樣中斷進(jìn)入采樣程序，在采樣程序中進(jìn)行模擬量采集與濾波、開關(guān)量的采集、裝置硬件自檢、交流電流斷線和啟動(dòng)判據(jù)的計(jì)算，根據(jù)是否滿足啟動(dòng)條件而進(jìn)入故障處理程序或正常運(yùn)行程序。如圖

4-6

所示。22城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路

圖

4-6

微機(jī)保護(hù)裝置程序

1.故障處理程序故障處理程序中進(jìn)行各種保護(hù)算法計(jì)算，跳閘邏輯判斷以及事件報(bào)告、故障報(bào)告及波形的整理。根據(jù)被保護(hù)設(shè)備不同，保護(hù)的故障處理程序有所不同。例如對(duì)于線路保護(hù)來說，一般包括縱聯(lián)保護(hù)、距離保護(hù)、零序保護(hù)、電壓電流保護(hù)等處理程序。23

城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路2.正常運(yùn)行程序正常運(yùn)行程序中進(jìn)行采樣值自動(dòng)零漂調(diào)整及運(yùn)行狀態(tài)檢查。正常運(yùn)行程序包括開關(guān)位置檢查、交流電壓電流斷線判斷、交流回路零點(diǎn)調(diào)整等。（1）檢查開關(guān)位置狀態(tài)：三相無電流，同時(shí)斷路器處于跳閘位置動(dòng)作，則認(rèn)為設(shè)備不在運(yùn)行。線路有電流但斷路器處于跳閘位置動(dòng)作，或三相斷路器位置不一致，經(jīng)

10

秒延時(shí)報(bào)斷路器位置異常。（2）交流電壓斷線：交流電壓斷線時(shí)發(fā)

TV

斷線異常信號(hào)。TV

斷線信號(hào)動(dòng)作的同時(shí)，將

TV

斷線時(shí)會(huì)誤動(dòng)的保護(hù)（如帶方向的距離保護(hù)等）退出，自動(dòng)投入

TV

斷線過流和

TV

斷線零序過流保護(hù)，或?qū)Х较虮Ｗo(hù)經(jīng)過控制字的設(shè)置改為不經(jīng)方向元件控制。三相電壓正常后,

經(jīng)延時(shí)發(fā)

TV

斷線信號(hào)復(fù)歸。（3）交流電流斷線：交流電流斷線發(fā)

TA

斷線異常信號(hào)。保護(hù)判出交流電流斷線的同時(shí)，在裝置總啟動(dòng)元件中不進(jìn)行零序過流元件啟動(dòng)判別，且要退出某些會(huì)誤動(dòng)的保護(hù)，或?qū)⒛承┍Ｗo(hù)不經(jīng)過方向控制。（4）電壓、電流回路零點(diǎn)漂移調(diào)整：隨著溫度變化和環(huán)境條件的改變，電壓、電流的零點(diǎn)可能會(huì)發(fā)生漂移，裝置將自動(dòng)跟蹤零點(diǎn)的漂移。24城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路

（二）中斷服務(wù)程序?yàn)榱吮ＷC微機(jī)保護(hù)裝置的實(shí)時(shí)性要求，中斷服務(wù)程序有定時(shí)采樣中斷、串行口通信中斷、定時(shí)器中斷、電源異常中斷等。即有屬于接口軟件程序又有屬于保護(hù)的軟件程序。25

城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路第三節(jié)

中壓供電系統(tǒng)微機(jī)保護(hù)裝置中壓供電系統(tǒng)的微機(jī)保護(hù)裝置種類很多，以城市軌道交通供電系統(tǒng)常用的

PSL640

系列數(shù)字式線路保護(hù)裝置為例，介紹其結(jié)構(gòu)、組成、功能、操作界面、對(duì)外接線端子等。如圖

4-7

所示。PSL640

系列數(shù)字式線路保護(hù)裝置是以電流電壓保護(hù)及三相重合閘為基本配置的成套線路保護(hù)裝置，適用于

66kV

及以下電壓等級(jí)的配電線路。PSL640

具備相間電流保護(hù)、零序電流保護(hù)、定時(shí)限方式或反時(shí)限方式的選擇、方向閉鎖、電壓閉鎖、自動(dòng)重合閘、TV斷線自動(dòng)檢測(cè)、過負(fù)荷告警及跳閘、接地選線、零序電壓

3U0越限告警、低頻減載、低壓減載、遙測(cè)、遙控、遙信功能。圖

4-7

PSL640

系列數(shù)字式線路保護(hù)裝置城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路

（一）PSL640

系列數(shù)字式線路保護(hù)裝置硬件說明

1.

外形結(jié)構(gòu)裝置采用整面板形式，面板上包括漢化液晶顯示器、信號(hào)指示燈、操作鍵盤等，面板靠下部位的運(yùn)行操作區(qū)還設(shè)置了手動(dòng)分閘、合閘開關(guān)及用于區(qū)分就地與遠(yuǎn)方操作等功能的切換開關(guān)，跳閘、合閘出口壓板也設(shè)置于運(yùn)行操作區(qū)。2.

交流模塊交流模塊包括電壓輸入和電流輸入兩個(gè)部分，電壓輸入元件由電壓變換器構(gòu)成；電流輸入元件由電流變換器和并聯(lián)電阻構(gòu)成。

3.

CPU

模塊

主要由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、開關(guān)量輸入及輸出部分、CPU

系統(tǒng)、通信部分、時(shí)鐘回路等部分組成。2627

城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路4.

電源模塊本模塊為直流逆變電源模塊。直流

220V

或

110V

電壓輸入經(jīng)抗干擾濾波回路后，利用逆變?cè)磔敵霰狙b置需要的三組直流電壓，即

5V、24V(1)和

24V(2)。三組電壓均不共地，且采用浮地方式，同外殼不相連。（1）

+5V

為用于

CPU

的工作電源。（2）24V(1)為用于驅(qū)動(dòng)繼電器的電源。（3）24V(2)為用于外部開入的電源。5.

邏輯及跳閘模塊本模塊內(nèi)包括邏輯繼電器及跳閘繼電器兩類。（1）邏輯繼電器邏輯繼電器由

CPU

模塊直接驅(qū)動(dòng)，這類繼電器包括：出口回路開放繼電器

QDJ、跳閘繼電器

TJ

及其重動(dòng)繼電器

CKJ1、合閘繼電器

HJ

及其重動(dòng)繼電器

CKJ2、出口中間繼電器

CKJ3～CKJ8、信號(hào)繼電器城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路28CKJ9、裝置異常告警及閉鎖繼電器

GJ、告警或呼喚信號(hào)繼電器

GJX、信號(hào)復(fù)歸繼電器

FGJ

等。QDJ

為出口回路總開放繼電器，本裝置內(nèi)用于跳合閘的出口中間繼電器，其負(fù)電源均經(jīng)該繼電器閉鎖，該繼電器的設(shè)置可有效防止某路開出損壞時(shí)保護(hù)的誤動(dòng)作。裝置告警信號(hào)分為本地告警及中央告警信號(hào)兩種方式。如

CPU

自檢時(shí)發(fā)現(xiàn)裝置有嚴(yán)重異常情況，則立即驅(qū)動(dòng)裝置異常告警及閉鎖繼電器

GJ

和信號(hào)繼電器

GJX。裝置異常告警及閉鎖繼電器

GJ

動(dòng)作后除自保持外，其常閉接點(diǎn)將切斷

CPU

模塊的

24V

跳閘電源。信號(hào)繼電器

GJX

為磁保持繼電器，點(diǎn)亮裝置面板上本地告警信號(hào)燈的同時(shí)，輸出一幅接點(diǎn)至中央信號(hào)。這種情況稱為本地告警。中央告警信號(hào)主要是反應(yīng)裝置所對(duì)應(yīng)一次設(shè)備的異常運(yùn)行工況，用于提醒運(yùn)行人員，稱之為呼喚。裝置在此種情況下僅驅(qū)動(dòng)信號(hào)繼電器

GJX，由該繼電器的接點(diǎn)分別給出當(dāng)?shù)丶爸醒胄盘?hào)。（2）跳閘繼電器跳閘繼電器主要由各種操作回路繼電器構(gòu)成，包括跳閘位置繼電器

TWJ、合閘位置繼電器

HWJ、手動(dòng)跳閘繼電器

STJ、跳閘保持繼電器

TBJ、合閘保持繼電器

HBJ

等。29

城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路6.

人機(jī)對(duì)話模塊本模塊上的顯示窗口采用四行，每行十二個(gè)漢字的液晶顯示器，還配置了豐富的燈光指示信息。主要功能是顯示保護(hù)

CPU

輸出的信息，掃描面板上的鍵盤狀態(tài)并實(shí)時(shí)傳送給保護(hù)

CPU。城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路

（二）PSL640

系列數(shù)字式線路保護(hù)裝置軟件功能說明

本裝置采用實(shí)時(shí)計(jì)算各保護(hù)元件的方式，不再設(shè)置專門的啟動(dòng)元件，所有元件均實(shí)時(shí)計(jì)算出。

1.

低電壓元件低電壓元件在三個(gè)線電壓中的任意一個(gè)低于低電壓整定值時(shí)動(dòng)作，開放被閉鎖保護(hù)元件。利用此元件，可以保證裝置在電機(jī)反饋等非故障情況下不出現(xiàn)誤動(dòng)作。2.

過電流元件當(dāng)任一相電流大于

I

段電流定值

1.2

倍時(shí)，裝置瞬動(dòng)段（I

段）出口跳閘的時(shí)間不大于

40ms(包括繼電器的固有動(dòng)作時(shí)間)。為了躲開線路避雷器的放電時(shí)間，本裝置中

I

段也設(shè)置了可以獨(dú)立整定的延時(shí)時(shí)間。

3.

零序過電流元件

零序過電流元件的實(shí)現(xiàn)方式基本與過流元件相同。3031

城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路4.

反時(shí)限元件本裝置相間電流及零序電流均帶有定、反時(shí)限保護(hù)功能，通過設(shè)置控制字的相關(guān)位可選擇定時(shí)限或反時(shí)限方式。5.加速元件本裝置的加速回路包括手合加速及保護(hù)加速兩種，加速功能設(shè)置了獨(dú)立的投退壓板。保護(hù)加速分為前加速或重合后加速方式，可由控制字選擇其中一種加速方式。6.

充電保護(hù)本裝置用作充電保護(hù)時(shí)，只需投入加速壓板、整定加速電流及時(shí)間定值，加速方式由控制字選擇為后加速方式即可實(shí)現(xiàn)該功能。斷路器處于分位大于

30

秒后該功能投入，充電保護(hù)功能在斷路器合上后開放約

3

秒。7.

三相重合閘具備三相一次重合閘和二次重合閘功能。由相應(yīng)軟壓板實(shí)現(xiàn)功能總投退，控制字

KG2.11=1

時(shí)投入二城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路32次重合閘功能。輸出接點(diǎn)為“重合閘重動(dòng)”（X5:1，X5:3）和“備用出口

1”(X5:7,X5:8)。（1）啟動(dòng)方式完成重合閘充電后，可以由保護(hù)啟動(dòng)和不對(duì)應(yīng)啟動(dòng)兩種方式啟動(dòng)重合閘。保護(hù)啟動(dòng)重合閘為保護(hù)動(dòng)作，判別斷路器位置和無電流后，開放重合閘

10s。在不對(duì)應(yīng)啟動(dòng)重合閘方式中，僅利用跳閘位置繼電器

TWJ

觸點(diǎn)監(jiān)視斷路器位置?？紤]許多新設(shè)計(jì)的變電站，尤其是綜合自動(dòng)化站，可能沒有手動(dòng)操作把手，手跳時(shí)利用裝置信號(hào)跳閘模塊上的手動(dòng)跳閘繼電器（STJ）常開觸點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)重合閘的閉鎖。33

城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路

（2）重合閘方式

通過控制字

KG2.0

和

KG2.1

可選擇重合閘的方式：不檢方式、檢無壓方式、檢同期方式。

（3）閉鎖條件裝置設(shè)置的重合閘“放電”條件有（或門條件）：12345控制回路斷線后，重合閘延時(shí)

10

秒自動(dòng)“放電”；彈簧未儲(chǔ)能端子高電位，重合閘延時(shí)

2

秒自動(dòng)“放電”；閉鎖重合閘端子高電位，重合閘立即“放電”；手動(dòng)跳閘或遙控跳閘，重合閘立即“放電”；低周減載，低壓解列，或過負(fù)荷跳閘動(dòng)作，重合閘立即“放電”。8.過負(fù)荷元件過負(fù)荷元件監(jiān)視三相的電流。34城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路

9.TV

斷線檢測(cè)

在下面三個(gè)條件之一得到滿足的時(shí)候，裝置報(bào)發(fā)“TV

斷線”信息并點(diǎn)亮告警燈：

（1）相電壓均小于

8V，某相(a

或

c

相)電流大于

0.25A，判為三相失壓。

（2）三相電壓和大于

8V，最小線電壓小于

16V。

（3）三相電壓和大于

8V，最大線電壓與最小線電壓差大于

16V，判為兩相或單相

TV

斷線。裝置在檢測(cè)到

TV

斷線后，可根據(jù)控制字選擇，或者退出帶方向元件、電壓元件的各段保護(hù)，或者退出方向、電壓元件。TV

斷線檢測(cè)功能可以通過“模擬量求和自檢”控制字投退。10.

小電流接地選線小電流接地選跳系統(tǒng)由本裝置、母線開口三角電壓監(jiān)視裝置和主站構(gòu)成。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生接地時(shí)，3U0升高。當(dāng)本裝置感受到自產(chǎn)

3U0

有突變且大于

10V，即記錄當(dāng)前的

3U0、3I0。與此同時(shí)，母線開口三角電壓監(jiān)視裝置向主站報(bào)送接地信號(hào)。主站則在接到接地信號(hào)后調(diào)取各裝置內(nèi)記錄的

3U0、3I0

采樣，計(jì)算后給出接地點(diǎn)策略。35

城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路11.

數(shù)據(jù)記錄本裝置具備故障錄波功能?？捎涗浀哪M量為

Ia、Ib、Ic、3I0、Ua、Ub、Uc、Ux、I0c，可記錄的狀態(tài)量為斷路器位置、保護(hù)跳閘合閘命令。城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路

（三）操作顯示界面認(rèn)知

1.面板布置PSL640

系列數(shù)字式線路保護(hù)裝置面板布置如圖

4-8

所示，主要包括顯示屏、鍵盤、信號(hào)燈、操作板塊、串行接口等部分。

圖

4-8

面板示意圖3637

城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路2.鍵盤鍵盤各按鍵及其功能如圖

4-9

所示。主要包括方向鍵、修改鍵、定值區(qū)切換鍵、放棄鍵、回車鍵等。用來完成參數(shù)查看或設(shè)定操作。圖

4-9

鍵盤示意圖城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路383.信號(hào)燈信號(hào)燈及其功能如圖

4-10

所示，綠燈代表保護(hù)投入，紅燈代表保護(hù)動(dòng)作。圖

4-10

信號(hào)燈示意圖39

城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路4.操作區(qū)操作區(qū)的功能如圖

4-11

所示。主要包括保護(hù)跳閘出口、重合閘出口壓板，就地分、合把手和遠(yuǎn)方/就地選擇開關(guān)。（1）保護(hù)跳閘出口、重合閘出口壓板：壓板置于上部時(shí)為“投入”，置于下部時(shí)為“退出”。（2）就地分、合把手：就地分合操作時(shí)，遠(yuǎn)方/就地選擇開關(guān)必須置于“就地”位置方能開放的手動(dòng)操作電源。（3）遠(yuǎn)方/就地選擇開關(guān)：包括就地、遠(yuǎn)方、運(yùn)行設(shè)置三個(gè)位置。123“就地”位置時(shí)接通分合把手操作電源，同時(shí)閉鎖遠(yuǎn)方操作?！斑h(yuǎn)方”位置時(shí)就地操作電源被斷開，允許遠(yuǎn)方控制及操作?！斑\(yùn)行設(shè)置”位置用于就地更改運(yùn)行方式。包括:定值區(qū)切換、保護(hù)功能壓板投退等。在本狀態(tài)下，遠(yuǎn)方操作被閉鎖，手動(dòng)作電源也被斷開。圖

4-11

操作區(qū)示意圖城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路

5.串行接口

串行接口是本裝置與

PC

機(jī)連接口，如圖

4-12

所示。用于連接繼電保護(hù)裝置與

PC

機(jī)。PS

系列裝置PC

機(jī)

圖

4-12

串行接口示意圖4041

城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路（四）菜單結(jié)構(gòu)認(rèn)知

圖

4-13

顯示畫面總體結(jié)構(gòu)示意圖注：有★標(biāo)記的菜單項(xiàng)負(fù)責(zé)執(zhí)行具體的功能!城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路顯示畫面菜單結(jié)構(gòu)如圖

4-13

所示：

1.采樣

有效值：實(shí)時(shí)顯示各模擬量通道的有效值和相角。

測(cè)量值：實(shí)時(shí)顯示各測(cè)量量的大小。

電量值：實(shí)時(shí)顯示各電度量的大小。

2.事件（1）事故報(bào)告的查看、主動(dòng)顯示、打印。（2）錄波報(bào)告的打印。

3.定值

定值顯示：顯示各個(gè)定值區(qū)的整定值。

定值切換：從一個(gè)定值區(qū)切換到另一個(gè)定值區(qū)運(yùn)行（只能在已整定的有效定值區(qū)之間相互切換）。

定值修改：修改選定定值區(qū)中的整定值。4243

城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路

定值打?。捍蛴∵x定定值區(qū)的定值單。

4.系統(tǒng)設(shè)置

壓板設(shè)置：各種功能軟壓板投退。

時(shí)間調(diào)整：調(diào)整裝置時(shí)間。

測(cè)能設(shè)置：（1）偏移校驗(yàn)：校正零漂。（2）增益校驗(yàn)：線性度校驗(yàn)。（3）保存設(shè)置：保存校正的設(shè)置。（4）能量清零：電度量清零。

5.系統(tǒng)測(cè)試

開出傳動(dòng)：各輸出開關(guān)量手動(dòng)控制輸出或返回。

開入檢查：開入量實(shí)時(shí)顯示。城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路

交流測(cè)試：各模擬量通道的有效值和相角的實(shí)時(shí)顯示。

綜自功能：用于與后臺(tái)監(jiān)控及遠(yuǎn)動(dòng)主站信息對(duì)點(diǎn)使用。主要包括：

（1）模式切換：裝置運(yùn)行的“正常模式”和“報(bào)文測(cè)試模式”選擇。

（2）保護(hù)上傳：逐條發(fā)送保護(hù)

SOE

報(bào)文。

（3）告警上傳：逐條發(fā)送告警報(bào)文。

（4）遙信上傳：逐條發(fā)送遙信量變位信息。

（5）遙測(cè)上傳：逐條發(fā)送遙測(cè)量，固定發(fā)送值為滿刻度值的一半。（6）碼表打印：打印裝置內(nèi)部的各種通信碼表，包括：保護(hù)

SOE

表、告警信息表、軟壓板信息表、遙信量表、遙測(cè)量表。

6.其他

顯示程序版本信息、邏輯信息及裝置標(biāo)識(shí)。

7.運(yùn)行設(shè)置:保護(hù)軟壓板設(shè)置、定值區(qū)切換、定值修改及時(shí)間調(diào)整。4445

城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路（五）對(duì)外接線端子認(rèn)知如圖

4-14

所示，為對(duì)外接線端子的布置圖，主要有交流輸入端子（X1、X2)、開關(guān)量輸入端子（X3）、電源輸入輸出端子（X4）、觸點(diǎn)輸出端子（X5）、中央信號(hào)、位置觸點(diǎn)及跳合閘回路端子（X6）與網(wǎng)絡(luò)接口組成。圖

4-14

a）

端子布置示意圖46城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路

1.交流輸入端子

交流輸入端子排各端子的功能如圖

4-15

所示。值得的注意的是，本裝置配置了兩種不同輸入范圍的零序電流輸入端子，在系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式不同時(shí)，方便用戶選擇所需的接入端子。其中，I0、I0’為小電阻接地系統(tǒng)零序電流輸入端，電流輸入范圍

0.1A～20A，故不宜采用

Ia，Ib，Ic

求和的方式產(chǎn)生

I0。I0c

為小電流接地系統(tǒng)單相接地時(shí)接地選線用零序電流輸入端。圖

4-14

b）交流輸入端子示意圖47

城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路2.開關(guān)量輸入端子開關(guān)量輸入端子排各端子的功能如圖

4-15

所示。其中，典型設(shè)計(jì)中，X3-11端子正常通過屏柜端子接至

X4-2（開入

24V

地），而

X3-1～X3-10

號(hào)端子通過外部相應(yīng)接點(diǎn)接至

X4-1（開入

24V+）。圖

4-15

開關(guān)量輸入端子示意圖城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路483.電源輸入輸出端子電源輸入端子排各端子的功能如圖

4-16

所示。圖

4-16

電源輸入輸出端子示意圖49

城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路4.觸點(diǎn)輸出端子觸點(diǎn)輸出端子排各端子的功能如圖

4-17

所示。X5-1~X5-3:保護(hù)跳閘及重合閘動(dòng)作觸點(diǎn)已通過安裝于裝置面板上的出口壓板直接接至內(nèi)部操作回路。本部分端子僅為保護(hù)跳閘及重合閘動(dòng)作的重動(dòng)輸出觸點(diǎn)。X5-4~X5-6:本部分為遙控輸出觸點(diǎn)，其中遙控跳閘輸出端接至本裝置跳合閘回路的手動(dòng)跳閘輸入端(X6-10)或外操作箱的相關(guān)端子;遙控合閘輸出端接至本裝置跳合閘回路的合閘入端(X6-13)或操作箱的相關(guān)端子。X5-7~X5-8：重合備用觸點(diǎn)輸出(非磁保持）。X5-9~X5-12：備用觸點(diǎn)輸出(非磁茲保持）。X5-13~X5-14：保護(hù)跳線備用蝕點(diǎn)輸出(非磁保持）。圖

4-17

觸點(diǎn)輸出端子及其功能示意圖X5-15~X5-16：本部部分端子為保護(hù)動(dòng)作信號(hào)(磁保持)的另一副觸點(diǎn)輸出，用于擴(kuò)展功能。50城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路

5.中央信號(hào)、位置觸點(diǎn)及跳合閘回路端子中央信號(hào)、位置觸點(diǎn)及跳合閘回路端子排各端子的功能如圖

4-18

所示。本裝置配置了包括手動(dòng)分、合閘操作把手及跳合閘出口壓板在內(nèi)的完備的就地操作回路，此回路完全獨(dú)立于裝置的弱電回路，以滿足緊急情況的需要。簡(jiǎn)化了組屏及安裝于開關(guān)柜上時(shí)的接線工作。考慮到不同運(yùn)行方式的需要，本裝置對(duì)傳統(tǒng)的接線方式仍保留了接入端。例如，設(shè)置

X6-10（手動(dòng)跳閘入）、X6-11（跳閘入）、X6-13（合閘入）端子后，以跳合閘重動(dòng)觸點(diǎn)輸出（X5-2，X5-3）作為保護(hù)跳、合閘中間出口，經(jīng)外部跳合閘出口壓板后分別接至跳、合閘操作回路的入口，即可實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)接線方式。此時(shí)需把裝置面板上的跳閘及合閘出口壓板打至退出位置。裝置面板上的手動(dòng)分、合閘操作把手的停用也只需斷開面板控制電源輸入（X6-8），外部裝設(shè)的手動(dòng)操作把手可由

X6

的相關(guān)端子接入本裝置的操作回路。51

城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路圖

4-18

中央信號(hào)、位置觸點(diǎn)及跳合閘回路端子及其功能示意圖52城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路

第四節(jié)

直流牽引供電系統(tǒng)典型微機(jī)保護(hù)裝置目前，在城市軌道交通運(yùn)營線路上，安裝于直流開關(guān)柜中的微機(jī)型測(cè)控保護(hù)裝置主要有賽雪龍公司的

SEPCOS

和西門子公司的

SITRAS

DPU96、

Sitras

Pro。這里分別介紹西門子公司的

SITRAS

DPU96和賽雪龍公司的

SEPCOS

裝置。53

城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路

一、DPU96

保護(hù)裝置（一）DPU96

保護(hù)裝置結(jié)構(gòu)原理

DPU96

數(shù)字式保護(hù)和控制裝置是以微處理器為基礎(chǔ)（圖4-19），用來完成直流快速斷路器的控制和保護(hù)，避免直流開關(guān)設(shè)備和接觸網(wǎng)設(shè)備出現(xiàn)過負(fù)荷和短路情況，并根據(jù)電流的變化在達(dá)到最大短路電流之前檢測(cè)出短路的發(fā)生，啟動(dòng)相應(yīng)保護(hù)來跳開直流快速斷路器，迅速切除故障回路，保護(hù)供電設(shè)備的安全。圖

4-19

系統(tǒng)配置圖城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路54為了便于一次設(shè)備直流電流和電壓的測(cè)量并且有效地進(jìn)行電氣隔離，采用直流隔離放大器（DPU96BA）和分壓器模塊（DPU96VD），將分流器的二次電流與分壓器的二次電壓送到隔離放大器，經(jīng)隔離、放大后通過光纖與中央處理單元（DPU96

PU）進(jìn)行信息傳輸，由中央處理單元進(jìn)行監(jiān)測(cè)、處理。1.

功能模塊構(gòu)成（1）DPU96

中央處理單元（DPU96

PU）PU

為中央單元，主要實(shí)現(xiàn)保護(hù)算法和人機(jī)界面；通過通信總線直接與中央信號(hào)系統(tǒng)通信，幾乎所有的功能都可以集成到中央處理單元中。主要用于避免接觸網(wǎng)過負(fù)荷，并在電流變化過程中甚至達(dá)到最大工作電流之前檢測(cè)出短路的發(fā)生。具備的基本特性有：123

I

max

(靜態(tài)過電流分析)

?I

(涌流分析)di/dt

(電流上升率分析)城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路55

4

5

6

7

8

910熱保護(hù)定時(shí)限過電流保護(hù)斷路器故障保護(hù)輸出電壓監(jiān)視測(cè)量存儲(chǔ)器事件存儲(chǔ)器報(bào)警存儲(chǔ)器城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路

（2）DPU96

直流隔離放大器（DPU96

BA）直流隔離放大器和分壓器模塊用于電氣隔離和電流及電壓測(cè)量。測(cè)量值通過光纖電纜輸出到

DPU

96PU

中央處理單元中，也可以進(jìn)行模擬輸出。具備的測(cè)量功能有：

1

2

3

4

556測(cè)量區(qū)段饋線電流測(cè)量測(cè)試電壓測(cè)量區(qū)段線路電壓測(cè)量區(qū)段測(cè)試電流用于兩個(gè)電纜監(jiān)視器模塊的電纜監(jiān)視57

城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路（3）DPU96

分壓器模塊（DPU96

VD）與直流隔離放大器相匹配，測(cè)量供電區(qū)段的線路電壓。通用的分壓器可用于系統(tǒng)電壓最大達(dá)

1000/2000/4000

V

DC，它與

10

V

DC

的直流隔離放大器上的輸入信號(hào)相匹配。（4）DPU96

應(yīng)用軟件（DPU96

SW）保護(hù)裝置存儲(chǔ)并處理大量信息。借助

DPU96

SW

軟件，可以方便有效地使用保護(hù)裝置的各項(xiàng)功能，并且便于菜單引導(dǎo)式參數(shù)設(shè)置和操作。58城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路

（二）DPU96

保護(hù)裝置控制和保護(hù)功能

1.

保護(hù)功能

（1）過電流保護(hù)

（2）di/dt+

I

保護(hù)

（3）電纜溫度保護(hù)

（4）雙邊聯(lián)跳保護(hù)

2.

控制功能直流快速斷路器的操作和控制是通過帶有集成自動(dòng)測(cè)試和自動(dòng)重合閘系統(tǒng)的DPU96的饋線開關(guān)柜來實(shí)現(xiàn)的。交流電經(jīng)整流器整流后，通過直流饋線開關(guān)柜向各個(gè)供電區(qū)段供電。采用帶有直流快速斷路器的專用開關(guān)設(shè)備，當(dāng)發(fā)生故障時(shí)能夠有選擇地切除故障饋線供電區(qū)段。斷路器觸頭的快速開啟和極短的燃弧城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路59時(shí)間能有效確保對(duì)短路電流的限制。為了保護(hù)供電區(qū)段并有效地監(jiān)視和控制直流快速斷路器，在輸出的每個(gè)饋線柜低壓室內(nèi)安裝一套單獨(dú)的

DPU96

裝置，結(jié)合控制面板實(shí)現(xiàn)具備集成的自動(dòng)測(cè)試功能和自動(dòng)重合閘系統(tǒng)。

DPU96

數(shù)字式保護(hù)和控制裝置對(duì)開關(guān)位置進(jìn)行監(jiān)視，采集開關(guān)設(shè)備的位置信號(hào)、所有開關(guān)柜內(nèi)的事故、報(bào)警信號(hào)，并在開關(guān)柜當(dāng)?shù)仫@示，同時(shí)通過變電所內(nèi)綜合自動(dòng)化通信網(wǎng)絡(luò)送往電力監(jiān)控系統(tǒng)；實(shí)現(xiàn)開關(guān)間的聯(lián)鎖、聯(lián)動(dòng)、閉鎖的功能。正常操作斷路器合閘時(shí)，對(duì)線路進(jìn)行多次測(cè)試，線路正常則允許合閘；線路存在持續(xù)性故障,則閉鎖合閘。當(dāng)接觸網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，斷路器由于保護(hù)動(dòng)作而分閘，測(cè)試裝置對(duì)線路進(jìn)行測(cè)試并判別故障性質(zhì)，如故障是瞬時(shí)性的，自動(dòng)重合閘將使斷路器重新合閘；如故障是永久性的，直流斷路器不再進(jìn)行重合閘?？紤]到需方便設(shè)備維護(hù)、檢修以及實(shí)際運(yùn)行中要提高饋線供電區(qū)段的供電質(zhì)量，還設(shè)置了直接合閘功能和快速合閘功能。60城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路

二、SEPCOS

保護(hù)裝置SEPCOS

是瑞士賽雪龍公司研制的遠(yuǎn)方控制和保護(hù)系統(tǒng)，用于城市軌道交通系統(tǒng)、鐵路系統(tǒng)等。它是基于幾個(gè)微處理器的多功能電子系統(tǒng)，對(duì)直流變電所的饋電單元和整流器單元提供控制和保護(hù)。SEPCOS

作為“直流牽引網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)繼電器”，由兩部分組成:“保護(hù)繼電器”即

SEPCOS-PRO，集成有測(cè)量、監(jiān)視和保護(hù)功能。“控制/命令繼電器”即

SEPCOS-PLC，集成有自動(dòng)控制、顯示和通信的功能。61

城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路（一）SEPCOS

保護(hù)裝置接線原理圖（圖

4-20）

圖

4-20

SEPCOS

保護(hù)裝置接線原理圖62城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路

（二）SEPCOS

保護(hù)裝置的組成SEPCOS-NG

由一系列標(biāo)準(zhǔn)板組成。主要包括：ATLAS

CPU

板、以太網(wǎng)板、12

開入板、6

開出板、輔助電源板、串行連接板、顯示接口板、

顯示模塊、

PROFIBUS-DP

PC104

標(biāo)準(zhǔn)板、PRO

CPU

板、PRO

輸入輸出板、

PROCOM

板（通信板）等。SEPCOS

保護(hù)裝置的組成如圖

4-21

所示。

1.

PRO-COM

板；2.

PRO-CPU

板

；3.

PRO-I/O板；4.

輔助電源板；5.

PLC-I/O

板；6-1

LS

板

；7.

以太網(wǎng)信息板

；

8.

CF

卡板

；

9.

以太網(wǎng)板

；10.

顯示接口板圖

4-21保護(hù)裝置組成圖63

城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路（三）SEPCOS

保護(hù)裝置的功能SEPCOS

的功能分為三類：保護(hù)、控制和記錄功能。1．保護(hù)功能基于微處理器的基礎(chǔ)和自動(dòng)化系統(tǒng)；用于測(cè)量和分析牽引回路電流和電壓的

4

通道差分模擬輸入；保護(hù)與記錄功能；斷路器的分閘與閉鎖控制與斷路器狀態(tài)的讀?。挥糜陔娏鞅砼c電壓表的

2

通道模擬量輸出。（1）Imax+保護(hù)有時(shí)線路中的故障電流（過載電流或短路電流）小于斷路器的整定值，通過測(cè)量，分析饋電回路的正向電流

If，可檢測(cè)出低于斷路器整定值的短路電流和過載電流。測(cè)量正向電流

If，如果

If>設(shè)定的

Imax+，SEPCOS

開始計(jì)時(shí)，如果當(dāng)計(jì)時(shí)

t>設(shè)定的

T＋，則發(fā)出跳閘指令。城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路

（2）DDL

保護(hù)

電流上升率

di/dt

和電流增量ΔI

構(gòu)成

。

（3）接觸網(wǎng)熱保護(hù)當(dāng)接觸網(wǎng)長(zhǎng)期通過大負(fù)荷電流而使導(dǎo)線發(fā)熱時(shí)，熱過負(fù)荷保護(hù)跳開饋線斷路器。通過連續(xù)測(cè)量饋電θ

θ=

（電流，計(jì)算熱載θt，

t為被保護(hù)系統(tǒng)的額定電流

In和時(shí)間常量τ的函數(shù)。熱計(jì)算的公式：

t

（1-e-t/τ）

I/Irated）2。SEPCOS

通電后，θt的初始值θt0=0.98θA，θA為設(shè)定的報(bào)警值。斷路器合閘后，如果饋電回路連續(xù)流過大電流，當(dāng)電流大于設(shè)定值

Irated時(shí)，保護(hù)裝置啟動(dòng)此保護(hù)功能。當(dāng)達(dá)到θA時(shí)，SEPCOS

發(fā)出警報(bào)。如果θt繼續(xù)上升，當(dāng)θt≥1.01θA時(shí)，SEPCOS

發(fā)出指令使斷路器分閘，同時(shí)可發(fā)出閉鎖信號(hào)。只有當(dāng)θt﹤θA時(shí)，斷路器才能重新合閘。

（4）Umin（UfeederLow）保護(hù)

此保護(hù)為低電壓保護(hù)，通過測(cè)量線路電壓來判斷并切除故障。6465

城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路測(cè)量線路電壓

Uf，如果

Uf﹤設(shè)定值

Umin，且時(shí)間

t

超過設(shè)定值

Tset，則發(fā)出信號(hào)使斷路器跳閘。（5）Delta

U

保護(hù)本功能為電壓差，當(dāng)線路已由鄰站饋線供電時(shí)，在閉合本所斷路器前，先比較母線電壓和線路電壓的電壓差，當(dāng)電壓差大于設(shè)定值時(shí)，閉鎖合閘。Uf：線路電壓；Uf

Residue：饋線殘壓設(shè)定值；Ur：母線電壓；

Deta

Ur-f：電壓差設(shè)定值；如果

Ur

-

Uf

設(shè)定值

Deta

Ur-f,允許斷路器合閘；如果

Ur-Uf

設(shè)定值

Deta

Ur-f,閉鎖斷路器合閘。當(dāng)線路電壓

Uf小于饋線設(shè)定值

Uf

Residue，不閉鎖斷路器合閘。（6）聯(lián)跳功能當(dāng)

SEPCOS

檢測(cè)到故障(通過保護(hù)功能)時(shí),使斷路器分閘,并發(fā)出聯(lián)跳信號(hào)，同時(shí)使給該段線路或該網(wǎng)絡(luò)供電的所有斷路器跳閘并鎖定。城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路661相鄰變電所間的雙邊聯(lián)跳當(dāng)本變電所一臺(tái)斷路器跳閘時(shí)，必須使相鄰變電所內(nèi)向同一區(qū)間供電的斷路器同時(shí)跳閘；其功能可通過聯(lián)跳電纜及兩側(cè)直流開關(guān)柜中的聯(lián)跳繼電器來實(shí)現(xiàn),每條饋線SEPCOS數(shù)字式保護(hù)監(jiān)控單元的聯(lián)跳接收與發(fā)送采用獨(dú)立的回路。2越區(qū)供電時(shí)三個(gè)變電所間聯(lián)跳當(dāng)處于中間的變電所退出運(yùn)行時(shí)，合閘越區(qū)隔離開關(guān)進(jìn)行越區(qū)供電時(shí)，其相鄰的兩個(gè)變電所饋線斷路器可以進(jìn)行聯(lián)跳轉(zhuǎn)換。聯(lián)跳發(fā)送繼電器的輸出信號(hào)不是送給相鄰站的相應(yīng)饋線柜的聯(lián)跳接收繼電器，而是通過聯(lián)跳轉(zhuǎn)換繼電器傳送給下一牽引變電所的相應(yīng)饋線柜的聯(lián)跳接收繼電器。聯(lián)跳轉(zhuǎn)換只與本所端子柜間接線有關(guān),不需要任何外界連線。67

城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路2．控制功能控制功能通常用于開關(guān)設(shè)備的電氣合分閘，根據(jù)系統(tǒng)的狀態(tài)和規(guī)定的要求，允許或禁止合閘操作。（1）電保持型斷路器控制分合閘的功能電保持型斷路器在合閘后只需流過很小的電流即可使斷路器保持在合閘位置。其合閘順序?yàn)?/p>

SEPCOS

輸出

1s

脈沖，使合閘保持線圈得電，斷路器合閘。其分閘順序?yàn)槭购祥l保持線圈失電，斷路器分閘。（2）磁保持型斷路器控制分合閘的功能磁保持型斷路器的合閘線圈為短時(shí)通電型。其合閘順序?yàn)?/p>

SEPCOS

輸出

1s

脈沖，合閘線圈得電，斷路器合閘，合閘后合閘線圈失電。其分閘順序?yàn)?/p>

SEPCOS

輸出

1s

脈沖，使合閘線圈流過反磁極電流，斷路器分閘，分閘后合閘線圈失電。68城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路

（3）自動(dòng)重合閘功能/防跳自動(dòng)重合閘是指在線路出現(xiàn)故障斷路器分閘后,經(jīng)過一定延時(shí)

Delay[s]后,SEPCOS

發(fā)出重合閘信號(hào)，使斷路器自動(dòng)重合閘。如果在時(shí)間間隔

T[s]內(nèi)斷路器遇故障又分閘,則重合閘次數(shù)計(jì)

1，若重合閘次數(shù)達(dá)到

N

次但合閘仍不成功，則閉鎖重合閘。閉鎖可通過電氣或手動(dòng)方式復(fù)位。（4）線路測(cè)試功能線路測(cè)試功能用于對(duì)饋線斷路器進(jìn)行控制。在饋線斷路器合閘前，利用線路測(cè)試裝置對(duì)線路狀態(tài)進(jìn)行測(cè)試，可以防止斷路器與故障點(diǎn)或已經(jīng)過載的線路相連通，從而減少不必要的事故的發(fā)生。69

城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路第五節(jié)

備用電源自動(dòng)投入裝置備用電源自動(dòng)投入裝置是指在工作電源因故障斷開以后,

能自動(dòng)而迅速地將備用電源投入到工作中或?qū)⒂脩羟袚Q到備用電源上去，從而使用戶不至于被停電的一種自動(dòng)裝置,

簡(jiǎn)稱備自投。正確應(yīng)用備用電源自動(dòng)投入裝置，可以提高電網(wǎng)供電的可靠性。備用電源自投裝置作為電力系統(tǒng)中常用的一種安全自動(dòng)裝置，其發(fā)展與繼電保護(hù)裝置一樣經(jīng)過了電磁整流型—晶體管型—集成電路型—微機(jī)型四個(gè)主要階段。各階段的主要技術(shù)區(qū)別在于對(duì)采集電流量、電壓量、開關(guān)量的方法和運(yùn)算方式、邏輯功能的實(shí)現(xiàn)方式上不同。目前，以微機(jī)型備用電源自投裝置為應(yīng)用主流，它將電流量、電壓量等模擬量，經(jīng)壓頻變換器元件轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，再送到裝置的數(shù)據(jù)總線上，通過預(yù)設(shè)程序?qū)?shù)字量和開關(guān)量進(jìn)行綜合邏輯分析,

并根據(jù)分析結(jié)果作用于相關(guān)斷路器，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換功能。城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路

一、對(duì)備用電源自投裝置的基本要求

根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),

備自投只有滿足下列基本要求才能更好地發(fā)揮作用。

1.

備自投裝置必須在工作母線因某種原因失去電壓而閉鎖條件不成立的情況下動(dòng)作。

2.

備自投裝置應(yīng)該保證停電的時(shí)間盡可能短，使電動(dòng)機(jī)的自起動(dòng)容易一些。

3.

備自投裝置只應(yīng)動(dòng)作一次。4.

備自投動(dòng)作，自投于永久性故障的設(shè)備上,

應(yīng)加速跳閘。新設(shè)備采用了母線檢測(cè)方法，判斷進(jìn)線斷路器是否因故障跳閘，若是，備自投將被閉鎖，所以新設(shè)備此條不成立。

5.

當(dāng)電壓互感器的熔斷器熔斷時(shí)，備自投不應(yīng)誤判。

6.

當(dāng)備用電源無電壓時(shí)，備自投不應(yīng)動(dòng)作。

7.

備自投裝置應(yīng)在工作電源確已斷開后,

再將備用電源投入。

8.

工作電源手動(dòng)分閘時(shí)備自投不應(yīng)動(dòng)作。

9.

聯(lián)絡(luò)斷路器代替進(jìn)線斷路器而進(jìn)線又失壓時(shí)不允許備自投動(dòng)作。7071

城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路二、城市軌道交通牽引變電所運(yùn)行方式圖4-22所示是一個(gè)牽引變電所10KV進(jìn)線簡(jiǎn)化圖，本部分以此圖為例進(jìn)行講解。（一）城市軌道交通牽引變電所正常運(yùn)行方式變電所兩路進(jìn)線分別帶10KV兩段母線全負(fù)荷運(yùn)行，201、202合閘，245分閘。（二）進(jìn)線失壓備自投成功后的非正常運(yùn)行方式1.

運(yùn)行方式一因某種原因

1

線路電源失壓，造成

4

號(hào)母線無電，經(jīng)一定延時(shí)

201

跳閘→245

自動(dòng)合閘→由

2

號(hào)進(jìn)線通過母線聯(lián)絡(luò)斷路器帶全站負(fù)荷運(yùn)行。2.

運(yùn)行方式二因某種原因

2

線路電源失壓，造成

5

號(hào)母線無電，經(jīng)一定延時(shí)

202

跳閘→245

自動(dòng)合閘→由

1

號(hào)進(jìn)線通過母聯(lián)帶全站負(fù)荷運(yùn)行。72城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路

三、備用電源自投邏輯

備用電源自投工作邏輯是指：當(dāng)工作電源因故障斷開，備用電源自投的條件。如圖

4-22

所示，正常運(yùn)行時(shí)，4

號(hào)、5

號(hào)母線都是分列運(yùn)行，若某一側(cè)電源線路停電，對(duì)應(yīng)的線路和母線就會(huì)失壓，這種失壓信號(hào)是通過電壓互感器一次反映到二次繼電保護(hù)裝置上的，而電壓互感器一次、二次回路斷線，反映到繼電保護(hù)裝置上的現(xiàn)象也是失壓，為區(qū)分線路真正失壓和電壓互感器斷線，一般電壓回路的采樣都要經(jīng)兩個(gè)電壓互感器，繼電保護(hù)裝置要同時(shí)接到兩個(gè)電壓互感器失壓信息，結(jié)合進(jìn)線斷路器的位置才判斷為進(jìn)線失壓。圖

4-23

所示的兩段母線采用了

1PT、2PT、3PT、4PT

四個(gè)電壓互感器。1.

1PT、2PT—分別為

1

號(hào)、2

號(hào)進(jìn)線電壓互感器，采集

1

號(hào)、2

號(hào)線路電壓信息。2.

3PT、4PT—分別為

4

號(hào)、5

號(hào)母