便携式变电所保护传动试验仪的研制.pdfVIP

轨道交通技术 便携式变电所保护传动试验仪的研制 姜 越，李彦吉 (北京铁路局石家庄供 电段，石家庄 050000) [摘要] 铁路牵引变电所、分区亭、开闭所等的电气保护回路传动试验是检验电气保护回路完整性、可靠性必不可少 的试验项 目。针对当前铁路供电系统电气保护传动试验所用仪器笨重且需要外接电源及便携式计算机来配套 使用等情况，提出便携式 电气保护传动试验仪设计制作的整体方案。该试验仪 以磷酸铁锂 电池作为 电源，采 用PWM及 SPWM技术，通过DC-13(2-AC两级逆变，利用简单的人机交互对 DC-DC一级进行调节，可以实 现 0～2OA、精度为 0．01A 随机可调 的交流 电流输 出。 关键词 PWM SPWM 传动试验 无级调压 便携式 0引言 2．1电源选择 磷酸铁锂电池具有容量大、放电倍率高、工作温度范 模拟量是实现变配电所测控不可或缺的重要数据，一 围宽、不燃烧、不爆炸等特点。为保证使用的安全可靠 旦二次回路发生开路或短路，将引起保护的拒动、误动， 性，该方案采用磷酸铁锂电池作为电源，为逆变及辅助 回 甚至引起接线端子、保护装置、电缆、高压设备等烧损、 路提供电能。 击穿，中断供电。为此，采用传动试验的方法检验 电气保 护回路完整性、可靠性是检修试验中必不可少的项 目。 DC-DC DCCA 卜1TA二次侧 图1 方案原理框图 1现状调查 2．2主回路 为了满足高速电气化铁路列车运营的要求，牵引变电 要实现 0~20A的宽范围交流电流输出和 0．0IA 的输 所采用 了220kV以上的外 电源系统，负荷侧 的短路 电流甚 出精度，若单一采用基于软件实现的SPWM方法，则会 至达到万安以上，相应保护的整定值也多有提高，这样 日 因受制于单片机定时器位数及功放 MOS管开关频率和开 常的传动试验就不可能从设备的一次侧进行。按照有关要 关损耗而无法达到这一 目标。为此，主回路采用 DC一13(2- 求，一般在TA二次输出端进行传动试验。 AC的方法，在 SPwM逆变 的前级加入 PWM 调压 ，以实 目前的传动试验均采用继电保护测试仪进行，该仪器 现 0～32V的直流输出；SPWM逆变一级采用固定最大 占 的主要特点是功能全面、可进行所有类型保护 的校验 。但 空比，即固定使Uo一 【，．／√2；SPWM 一级只负责 DC—AC 该类仪器体积较大、非常笨重且价格 昂贵 ，需要外接 电 的逆变，不再执行调压任务。这样，经过DC—DC—AC两级 源、配套便携式计算机使用。通常保护传动试验需要 5人 调压及逆变，不仅解决了单一 SPwM 逆变调压困难的问 来进行，其中2人抬动继电保护测试仪，1人抱着笔记本 题，又使得输出电流的精度满足要求。 电脑及导线，1人拉扯电缆轴，1人查看保护 的动作情 况；同时，高压设备的分散性，导致传动试验需要多次变 2．3交流电流反馈 换地点；而且继电保护测试仪的输出容量有限，在电气回 为了最终在输出端得到稳定的交流 电流输出