[实用新型]一种变电所黑匣子系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及铁路变电所运行数据记录信息管理系统，具体涉及一种变电所黑匣子系统。

背景技术

铁路变电站是列车运行的直接电力供应系统，一旦出现供电故障，列车运行将受到影响。因变电站出现供电故障使列车出现晚点、停运，给国民经济造成了严重影响，对于变电站出现的各种故障，现有的记录装置不能提供完整的分析数据链，给后续设计改进带来了不变。具体原因如下：

1.未考虑设置雷电、谐振、操作过电压等记录

①雷电

因对雷击放电难以进行完整记录，目前国内各变电所均未设置雷电记录装置，一旦遭受雷电日，某一设备击穿引起整个变电所瘫痪，或导致火灾，经常推测为雷电所至，却无法分析二次故障，为何导致这么严重的故障，为何该雷电有如此大的能量，引起这么大的事故等。

②谐振

近年来，随着动车组和和谐机车的运行，铁路上发生越来越多的避雷器爆炸、电容器烧毁、交直流屏等设备烧坏等现象，经专家分析，大多为谐振过电压所致。如能及时发现谐振点，检测出谐振过电压，可大大减少后期谐振导致的设备损坏。目前因为铁路相关部门尚没有深入研究谐振机理，寻找出谐振出现的规律，因此如何采取有效措施以抑制谐振的产生，也没有成熟的理论，因此谐振现象难以避免。本发明对变电所运行数据进行记录后，通过数据分析，可研究相关规律，为后续谐振的研究及避免相关事情的发生奠定基础。

③操作过电压

既有铁路牵引变电所未对设备操作过电压进行记录和分析，主要靠设计选型时，通过相关设备参数确定设备选择。可是一旦有些设备质量不过关，出现异常的操作过电压，引起设备损坏，在运营时无法分清责任界限，那么，本发明通过对变电所运行数据进行记录，对操作过电压的波形记录，可以很明确是系统的问题还是设备的问题还是操作不当的问题，为确定相关事故责任提供科学依据。

2.设置短路记录示波器精度太低

正常铁路牵引变电所设置综合自动化系统，为保证事故分析，一般要求设置示波器，以记录短路故障时短路波形及各相关值。但采用示波器，其主要考虑通过等效时间采样来实现，即把多次采集(多次触发)采集到的波形拼凑成一个波形，每次采样速率很慢，两次采集触发点有一定的偏移，最后形成的两个点间的最小采样间隔的倒数称为等效采样速率，因此示波器目前采集密度不等，采样间隔较长，最多为毫秒(ms)级，对单相短路、相间短路、三相平衡短路电流的记录，存在记录波形失真、记录峰值削顶的现象。特别是在组合波形分析时，由于记录仪采集速率低，雷击放电发生的时刻、雷击放电波形记录不到；短路故障发生时刻的暂态转稳态时的非周期分量和峰值分量记录准确性低。

发明内容

本实用新型的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种变电所黑匣子系统，该黑匣子系统通过设置若干数据记录仪采集变电所关键地点关键设备的雷电流参数、开关量参数以及工频谐振参数，以达到记录变电所运行数据的目的，供事后进行事故分析。

本实用新型目的实现由以下技术方案完成：

一种变电所黑匣子系统，涉及牵引变压器以及避雷针，其特征在于所述黑匣子系统至少包括一后台系统、雷电流参数数据记录仪、开关量参数数据记录仪以及工频谐振参数数据记录仪，各所述数据记录仪分别与所述后台系统相连。

所述雷电流参数数据记录仪内的A/D采集系统与一罗氏线圈传感器相连。

所述开关量参数数据记录仪内的A/D采集系统与一光电隔离器相连。

所述工频谐振参数数据记录仪内的A/D采集系统与若干电流互感器相连。

与所述雷电流参数数据记录仪相连的罗氏线圈传感器分别设置于所述避雷针处以及所述牵引变压器的一次侧和馈线侧。

所述若干电流互感器分别设置于所述牵引变压器的一次侧、二次侧以及馈线侧。

本实用新型的优点是，在变电站供电系统发生异常情况时，能够对变电站发生的雷击事故、电源短路事故、过负荷、谐波等异常数据进行记录，便于事后进行事故分析，为今后预防提供设计依据，实现铁路变电站系统安全运行黑匣子功能；并且该系统能够以微秒级进行100个点的测量，能更好更准确地不需要叠加就可精确地记录短路电流的峰值、稳态值及各自持续时间，更好地分析短路故障及持续时间，确认设备的耐受能力，精确的记录设备跳闸时间。

附图说明

图1为本实用新型的系统结构示意图；

图2为本实用新型的雷电流参数采集原理图；

图3为本实用新型的工频谐振参数采集原理图；

图4为本实用新型的开关量参数采集原理图。