牵引变电所微机保护装置方案研究

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1、第**卷第,期 <3,=**>3=,电力自动化设备*%%*年,月+,-./01.234-056/378/139+:61;7-9/?-@=*%%*牵引变电所微机保护装置方案研究朱中华!苗世洪!刘沛!梅慧楠"华中科技大学电气与电子工程学院!湖北武汉 D!""ID#摘要!根据牵引变电所对保护装置的特殊要求!提出了一种结合数字信号处理器 ./0".121345/126450789:;;87$技术和以太网高速通信技术的双A0(结构牵引变电所微机保护装置的设计方案%该方案中保护A0(采用高性能!,?13浮点./0芯片G>/!,"&A!!!通过可编程逻辑器件 A0E."A8$L5:M078

2、#274$$4?5:E8219.:N19:$进行H!K扩展!配合%’?13并行I.>HA0(核的/!ADDO"P芯片!完成人机接口和通信功能!片内移植Q9E16QM嵌入式多任务系统!实现了符合HFA’%R*"标准的以太网间隔层通信%经过现场试运行!证实该装置可靠%关键词!微机保护装置&G>/!,"&A!!&嵌入式系统&以太网中图分类号!G>’!；G>IID文献标识码!<文章编号 !$%%&’&%()"*%%*#%,’%%D!’%D我国电气化铁道约!""""#$!牵引变电站接入<=>板完成人机接口和以太网通信

3、功能!通过%’?13%%"#&电力电网!通过专用牵引变压器将三相变为双口=<>与./0板进行信息交流"两相给牵引网供电"牵引负荷是移动性负荷!受电开入板用于检测外部开关状态量!为了抗干扰@弓对接触导线一直处于滑动接触状态!牵引机车在各路外部输入均装有光电隔离!使得外部开关量与运行过程中需要频繁启动和加速!造成接触导线的A0(之间没有直接电的联系B增强了系统可靠性"振动!容易导致牵引网短路"我国电力机车多为整开出板将./0板发出的开关量信号!经转换处 流电力机车!经过整流的负荷电流是周期的非正弦理后!通过出口继电器控制断路器或开关的开合!实波!含有大量谐波!经牵引供电臂引入牵引

4、变电所现变压器组的自动启停和切换等!同时控制信号继"与同电压等级的电力变电所相比!牵引变电所运行电器发出报警信号!为保护装置的出口执行部分"设备的工作条件更恶劣!由于这些原因!对牵引变电 所配置的保护设备也提出了许多特殊要求!尤其对 测量快速性#计算准确性#谐波分析能力要求更高

5、单元包括键盘#!,"",D"灰度液晶部插件装入’(机箱!所有信号通过屏蔽端子引入封#EF.信号指示灯!安装在保护装置前端面板上!人机闭式金属外壳机箱!具有良好的防电磁干扰性能"界面友好键盘液晶屏(开入板开出板开入板"EF.,保护./0板总线板板08C:7继电保护装置的核心是保护A0(!它的功能强大与否直接影响到保护装置的整体性能"./0板采图硬件配置框图用GH公司推出的新一代!,?13浮点$G>/!,"&A!!芯片作为保护A0(!下面介绍其主要特性 ?1A=$BC-?589#S14274$8U!"V47SC47:986U12Q743186总线板将地

6、址总线#数据总线#控制线#!)!&!*&!+%,&!-%,&电源线#模拟量#开关量等集中在一块电!"具有高速的浮点运算能力!G>/!,"&A!!-%,"型在%I6;单周期指令执行时间为%,">JEK0/!路板上!通过插座将这些信号分配给不同功能的插件"数字信号处理器./0$.121345/126450789:;;87%板负责采样#数字信号处理#保护计算#故障判断和产生保护开出信号!是整个继电保护装置核心"’">H0/"#"具有!,?13的指令字!,D?13的地址线&可进行%’!!,?13整数和!,!D"?13的浮点操作&满足了继电保护对交流采样数据进行精确计算的要求"!G>/

7、!,"&A!!.121345/126450789:;;87)G:M4;’G:M4;H6;37Q#收稿日期!*%%D’%I’!"&修回日期 !*%%D’%"’",$:63;H6987L8743:S!%TTT)电力自动化设备第*K卷!"带有>?@!>=,06"A9A!,06#的片内双静态关"2SK=C!每片提供AC路模拟量开关!分别给=个B"!!分为=个AC@!>=,06块和=个"2C$C芯片提供模拟量输入!该芯片最快能适应A@!>=,06A%%