最新DK3500简介.doc
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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-dateDK3500简介DK3500简介DK3500电气化铁道牵引供电综合自动化系统是在总结国内外先进成功经验,结合电气化高速铁路科研创新,推出的新一代综合自动化系统,该系统覆盖了铁路牵引供电系统变电站的自动化运行范围,为无人值班牵引变电站提供了完善的综合自动化解决方案。 系统满足AT、BT、直供等各种供电方式,可分散安装也可集中组屏,可适应新上高速电气化铁路要求也可满足既有
2、旧线改造。装置的绝缘指标能满足我国高海拔地区的应用条件,设备的全密封、抗震动结构、宽温度工作范围使得装置能够可靠地在开关柜上运行。各装置模块人机界面友好,全汉化液晶图形界面,便于操作维护,透明数据管理机制,便于远程故障诊断,简便的数据库扩充描述方式,使后台监控配置简单方便;装置采用全封闭隐藏式安装机箱结构,美观实用。综合自动化系统配置有多种通讯规约和通讯接口,便于其他智能设备,如电度表、直流盘等纳入综合自动化系统进行统一管理。同时综合自动化系统与安全监控和一次在线监测系统进行有机结合,便于牵引变电站的整体智能化、自动化和高可靠性。系统装置通讯部分适合多种网络形式,如以太网、FDK-BUS现场总
3、线、485通讯网等,同时通讯媒介可选光纤、同轴电缆、屏蔽双绞线,装置采用层叠工业小卡结构实现不同通讯组网的要求,使得系统灵活性大大提高。为满足电铁较复杂的保护控制模式,系统各装置模块采用高速32位工业处理器和大容量存储资源,多层板表面贴装设计,使系统功能扩展非常方便,同时全方位的可靠性和贯彻始终的EMC设计理念,使得装置的电磁兼容性各项性能均达到IEC标准规定的最严酷等级的要求。系统应用WINDOWS2000/WINDOWSNT作为监控平台,PSOS实时多任务操作系统进行通讯调度,TCP/IP或FDK-BUS协议进行通讯,保护测控软件采用模块化面向对象技术编程,数据库结构严密且灵活,使得整个系
4、统移植方便,安全可靠,维护方便。系统充分引入最新的通讯前沿技术,使得在确保系统稳定可靠性的前提下,使得系统的信息资源可以进行外部网络浏览和进行数据分析,便于远程系统诊断和随时监视,即通过带防火墙及权限的WEB浏览方式进行系统运行信息了解和判断分析。为满足就地安装要求,必须将保护及测控功能集成在一个机箱内,同时考虑面向对象技术及施工接线方便性,也有必要保护和测控一体化设计,从而进一步减少不必要的线缆连接和维护难度。装置每个模块保护CPU和测量控制CPU及通讯CPU分别承担各自任务,使得系统的实时性和可靠性得到保证。 系统配置 DK3500电气化铁道牵引供电综合自动化系统采用分散化设计思想,即分层
5、分布式结构,保护测控模块功能独立,各模块采用面向对象设计,分为间隔层、通讯层、监控层。间隔层实现对现场一次设备进行保护、测量、控制和部分一次设备在线监测任务,主要包括变压器保护测控装置、并补保护测控装置、馈线保护测控装置,针对AT牵引供电特点还专门研制了AT测控装置,以实现AT保护、解列和故障测距要求,基于GPS同步的分散化故障录波功能便于系统故障分析事故抢修。通讯层主要完成信息传输、闭锁、联动、通道切换、信息远传、系统对时等任务,包括通讯处理单元和通讯切换单元;监控后台作为调度处理的后备措施,实现现场设备的遥控、遥测、遥信、遥调等任务。同时针对无人站视频安全监控子系统和一次系统在线监测考虑了
6、相应的综合自动化接口,系统与调度所规约丰富,通讯方式灵活,便于调度中心和基层站段的远动监控、信息共享及故障快速响应机制的落实。 综合自动化系统牵引变电站综合自动化分为间隔层设备、通讯层设备和后台监控设备三类,遥视及防火、防盗等功能由视频安全监控子系统实现,远方监控、信息管理等由调度所监控系统实现。 1)间隔层设备 间隔层包括主变保护测控单元、并补保护测控单元、馈线保护测控单元、备自投单元和针对AT系统的AT测控单元等设备。 变压器保护测控装置 该部分由DK3530电铁变压器差动保护装置、DK3531电铁变压器后备保护装置、DK3532电铁变压器本体保护装置和DF3670电铁变压器测控装置组成,
7、可实现对各种接线形式的牵引变压器、动力变进行保护和测控任务。 并补保护测控装置 该部分由DK3560电铁并补保护测控装置构成,可适用于固定电容器补偿、可调电抗器动态补偿和分组投切补偿等各种补偿形式。 馈线保护测控装置 该部分由DK3520电铁馈线保护测控装置构成,可适用于各种供电方式下的馈线保护测控任务。 AT测控装置 该部分由DK3571电铁AT测控装置构成,可适用于AT牵引供电系统自耦变故障解列、测距、状态监视任务。 备用电源自投装置 该部分由DF3382电铁备自投装置构成,可适用于进线失电、主变故障等条件下的多种自投模式。 2)通讯层设备 通讯层包括通讯处理装置和通讯切换装置及GPS模块
8、。 通讯处理装置 该部分由DF3610通讯处理装置构成,可实现通讯管理、规约转换、信息联锁、操作联动、软件智能备自投、AT故障解列等复杂系统操作和信息快速传递任务。 通讯切换装置 该部分由DF3611通讯切换装置构成,可实现双机热备切换、GPS对时、站内IED接口、安全监控和一次在线监测设备接口等任务。 3)后台监控层 该部分由后台监控主机构成,可作为远方调度机的后备机对站内及管辖子站范围内的设备进行数据采集和控制任务。 4)安全监控系统 该部分由调度端监控和站级视频监控组成。变电站内由摄像机组,编解码器、前端控制机、各类传感器阵列,画面分割切换器等组成,可实现对站内设备、场地的监视及报警连动
9、。调度端进行信息汇总、监控和报表及录像管理。 5)调度端监控系统 该部分由调度工作站、终端服务器、网络数据库服务器、视频监控工作站、工程师维护机、及相关网络构成,可通过网络互通过信息共享,实现远程监控、数据分析、统计,报表、数据库管理、事故辅助分析等功能。 1系统主要功能 1)数据采集功能 通过各间隔级通信处理机采集并发送来自生产过程的模拟量、数字量、脉冲量等输入量以及保护事项和变位信息等。生产过程设备包括变电所、开闭所、分区所内的主变压器、断路器、母线电流互感器、所用电系统、保护设备、直流系统等。对所采集的输入量进行处理,从而产生可供应用的电流、电压、有功功率、无功功率、有功电度、无功电度、
10、功率因数等各种实时数据,并实时更新数据库。 2)操作控制功能 可以实现对底层开关及电动隔离刀闸的遥控(控合、控分),对变压器档位的调节升降,远方保护功能的的投退以及装置复归命令等功能,遥控步骤包括预置、返校、执行(或撤销)过程,也可以下发直接遥控命令而不需要预制和返校过程。程控功能可以对变电所、开闭所、分区亭、AT所的所控对象(断路器,刀闸等)按预先设定的若干单控步骤实施一系列的控制过程。每一程控都包含若干步,每一控制步骤根据控制的动作类型和控制对象执行相应的命令,再根据判断标志检验控制命令的结果。程控过程可以设置程控的执行条件,以免误操作。程控执行前先检查各控制对象是否具备控制条件,不符合条
11、件的提示操作人员进行相应的处理。程控过程中出现不正常情况(如返校错误,遥信变位超时等)系统将提示操作人员做出相应的选择。程控参数可以根据需要实时进行修改。通过程控过程可以实现全所停电、全所受电、变电所至分区所供电臂受电等。采用程控过程大大简化了操作过程,提高了控制安全性,同时也加快了控制执行的速度。 3)SOE事项记录 可记录遥控、遥信、顺序控制等对应的动作信息和保护动作事项及数据报文。 4)故障录波及负荷录波 当供电系统发生故障时,保护装置将故障前后200个周波的电流、电压等值传送到后台,后台机对数据处理后保存起来,用户可以随时以曲线或数据形式查看,系统可以将某一故障的所有扰动数据以不同的颜
12、色显示在同一显示区内,以比较其相位差。对于馈线保护,系统还可以算出谐波份量及负荷点及实时记录负荷电量波形曲线, 5)动态负荷监视 通过后台可根据定值和谐波分量画出保护边界和进行负荷坐标描述,以分析机车负荷运行及保护情况。 6)远程维护及数据透明管理 系统对各模块的运行状态实时检测,并实现当地及远程显示,同时具备远程对主要系统参数、保护整定值等的修改和监视功能。 7)软件联动、连锁功能,软自投装置 按照程序控制操作关联遥信进行联动和连锁功能,考虑电铁备用电源自投特点和施工情况,设置软自投方式可取消现场的自投装置,减小投资、设计和施工接线工作量。 8)报表管理打印 站内运行的实时信息可以按运行需要
13、的时间间隔记录并按报表格式显示和打印。按变电站要求的日报表格式显示全天运行的实时数据及其统计值、计算值,并能查询系统一年内任意的日报表;按变电站要求的月报表格式制作月报表。月报表在月末形成,并能查询系统一年内的月报表。报表可根据需要设定定时打印。同时报表可以实现在线修改。 9)保护及自动装置功能 10)谐波监测分析功能 变压器测控装置实时采集高压侧三相电压、电流并计算各电量基波、2-19次谐波含量,根据GB/T14549-93电能质量公用电网谐波要求存储处理和向后台定时发送数据,后台在需要时调用谐波监测画面报表进行显示和存储打印,并且通过后台可进行全日负荷分析。馈线保护测控装置可实时分析2-1
14、1次谐波含量。 11)AT系统故障解列及故障测距功能 当AT所中AT变压器发生故障时,AT所测控装置将故障告警和测量数据作为一级数据通过通讯网络主动向通讯处理机传送,通讯处理机通过判断后,作出相应的遥控操作,可以快速将故障的AT变压器解列。在以牵引供电变电站两侧供电臂为单元形成牵引供电综合自动化系统情况下,对AT供电方式,由保护启动AT测控装置通过通讯网络传送实时吸上电流,通过GPS同步,由后台监控系统或调度主机完成AT测距功能。 12)系统既支持IRIG-B格式模块硬对钟方式,也可通过下行通道接收调度主站的对钟,实现全网的时钟同步; 13)操作方式具备站内微机与上级调度中心的远方操作、站内二
15、次设备的就地操作相互闭锁功能; 14)系统提供有与站内其它厂家智能IED设备的通信接口,可方便将其他智能设备纳入综合自动化系统进行统一管理; 15)各种动作及告警信号均具有就地显示和远传双重功能; 16)保护和安全自动装置系统的定值可独立整定(包括就地和远方),对开关的操作具有就地和远方两种方式; 17)保护装置具有自检测功能,当保护装置内部的任一元件故障或损坏时,该保护装置的所有跳合闸出口会被闭锁,不会引起误动,并发装置故障信号; 18)自动化设备失电后,当电源恢复正常时,设备能够自动启动;通过主站下发重启动命令,或对面板的复位按钮进行操作,也可使设备重新启动; 19)每套保护的直流逻辑输入
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