DCP116直流供电说明书.docx

DCP116直流供电说明书.docx

《DCP116直流供电说明书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《DCP116直流供电说明书.docx（21页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

DCP116直流供电说明书

DCP116直流供电说明书

BalfourBeatty

RailPowerSystems

DCP116/009EN使用手册

电气牵引直流供电开关设备数字式控制和框架漏电保护单元

未经许可，严禁再版、复制、利用、传播本文献内容。

如有违反，本公司拥有本文件以及文件内容的所有权。

日期：

2002年11月1日

?

BalfourBeattyRailGmbH

BalfourBeattyRailGmbHPowerSystems德国

慕尼黑81377

Garmischer大街35号

电话：

+49（0）8974319–02传真：

+49（0）6974319–250

MassTransitSubsystems:

BalfourBeattyRailGmbHPowerSystems

FrankfurterStrasse11163067Offenbach/MainGermany

Phone+49（0）6930859-0Fax+49（0）6930859-100

1/63

用户须知

本使用手册是DCP116安装、配置、调试和操作所不可缺少的资料。

安装尤其投运DCP116之前务必仔细阅读本使用手册。

如对本手册有何改进意见或修改建议望及时告知。

本手册的图样和文字，主要阐述DCP116技术方案的工作原理。

实际设计详细要求请参阅修订后的图纸。

适用范围

本手册仅适用于扉页上所述的DCP116。

DCP116的细节可参阅交货单或型号铭牌。

附加设备标识：

Control0/0598-1199,Database1.00-1.01,Language44,Protectionsoftware1.00-1.03

安全说明

电气设备工作时，某些部件带有危险的电压。

如不注意警告说明、错误使用或不按规定操作DCP116，会引起人员伤害和设备损坏。

合理搬运、正确贮藏、安装、配置、调试以及仔细启动，是正确和安全操作DCP116的前提条件。

只能允许经培训的专业人员操作DCP116或处理相关设备。

专业人员

专业人员资质：

?

按照安全技术标准要求，能够进行开关作业，有权执行设备的开关、隔离、接地和标识。

?

按照安全技术标准要求，接受过设备保养和使用的指导。

?

接受过应急情况下处理事件的培训。

图形符号

本手册使用下列图形符号：

提示图形符号

这个图形符号表示对用户提示和其它暗示。

图注意图形符号

这个图形符号强调正确操作、控制和合理安装和调试或启动时必须考虑的重要因素和环境。

见警告图形符号

这个图形符号突出强调警告提示。

如不注意提示说明或错误理解提示说明，会造成人员伤害和设备损坏。

原危险图形符号

这个图形符号突出强调危险提示。

如不注意危险说明以及错误理解危险说明，会人员和器材带来危险，进一步导致造成人员伤害和设备损坏。

文当心图形符号

仅当有关专业人员在作业时要使用这种图形符号。

无论如何必须根据现行有效的安全规范和规定以及最新技术，采取预防措施和应用安全装置。

2/63

手册结构

本手册是介绍DCP116操作和使用的资料。

此外还介绍了在安装、配置和调试时要考虑到的重要的注意事项。

第1章：

使用

本章节概述了DCP116的使用范围和性能。

第2章：

性能

本章节阐述了DCP116的基本结构、性能以及执行功能的相互作用。

第3章：

操作

本章节说明DCP116的操作基本方法。

另外还阐述了就地菜单操作面板的结构和功能。

第4章：

结构

在本章节中讲述了DCP116装入开关柜时和与外围设备连接时要考虑到的注意事项。

第5章：

配置

本章节是讲DCP116调试过程中的系统设置。

第6章：

维修保养

本章节是DCP116保养和维修综合说明。

第7章：

技术数据

本章节是DCP116所有技术数据概述。

目录页码

第1章：

使用61.1使用范围61.2性能特点6第2章：

操作方式72.1基本结构72.2保护功能82.2.1结构82.2.2框架漏电保护（FEL）92.2.3接触电压监测102.2.3.1交流轨道系统接触电压监测（TV1）112.2.3.2直流轨道系统接触电压监测（TV2）132.2.3.3基于操作人员定义特性曲线的接触电压监测（TV3）152.3脱扣逻辑17

2.4事件功能182.4.1事件计数器182.4.2事件记录19

2.5控制功能192.5.1结构192.5.2启动电气操作开关电器202.5.3闭锁或禁止远距离控制21

3/63

2.5.4检测小型断路器故障212.5.5检测熔断器故障212.5.6监控母线电压222.5.7检测整流器信号232.5.8监测整流器电流242.6自监控和故障诊断25第3章：

操作263.1概述263.2就地操作面板263.2.1就地操作面板的使用3.2.2菜单条3.2.3状态条3.2.4信息协议3.2.5密码保护操作3.2.6指示灯面板第4章：

结构4.1运输和交货4.2单元结构4.2.1尺寸图4.2.2安装尺寸4.2.3端子排—X14.2.4端子排—X24.2.5通信接口4.3连接4.3.1保护接地4.3.2功能接地4.3.3辅助电压的连接4.3.4信号输入和信号输出的连接4.3.5测量输入的连接4.3.6串行接口的连接第5章：

配置5.1功能特性的设定5.2操作特性的设定第6章：

维修第7章：

技术数据7.1一般数据7.2端子排—X1的数据7.3端子排—X2的数据7.4接口

4/63

2728292930303131313233343536373737373838384040424344444546

47

附录：

接口表48A1端子排—X1和X2的结构48A2指示灯面板结构53A3就地操作面板菜单结构55A4信息协议表57A5设定数据（SET）61A6配置数据（CON）62图录

图1硬件基本结构7图2图3图4图5图6图7图8图9图10图11图12图13图14图15表格

表1表2表3表4表5表6表7表8表9表10

测量值检测图框架漏电保护特性曲线交流轨道系统接触电压监测特性曲线（TV1）直流轨道系统接触电压监测特性曲线（TV2）基于操作人员定义的接触电压监测特性曲线脱扣逻辑图控制功能信号和测量的结构整流器电流监测特性曲线就地操作面板示图尺寸图安装尺寸端子排—X1的原理图端子排—X2的原理图通信接口框架漏电保护设定交流轨道系统接触电压监测设定（TV1）直流轨道系统接触电压监测设定（TV2）基于操作人员定义接触电压监测设定（TV3）母线电压监控设定整流器电流监测设定就地操作面板菜单条就地操作面板状态条功能特性配置值操作特性配置值5/63

8911131517192426

32333435369121416222428294042第1章：

使用

本章节综述了DCP116的使用范围和性能特点。

1.1使用范围

DCP116/009是一种控制和框架漏电保护组合装置，用于供电给直流牵引电网的绝缘直流开关设备。

综合保护功能主要是防止绝缘直流开关设备产生危险电压和漏电电流。

综合控制功能主要控制2台电气操作开关电器（隔离开关或断路器），监测直流侧2台整流器的电流。

DCP116的保护控制功能以及一般操作特性通过就地操作面板的工作接口可以满足现场各种要求。

DCP116安装于开关柜内与电力小室相隔离的控制小室中，并经标准插塞式螺钉端子板与开关柜二次设备相连。

1.2性能特点

DCP116用于向直流牵引电网馈电线路段供电的开关柜，它具有以下性能特点：

框架漏电保护

根据独立延时特性曲线，框架漏电保护的作用是防止接地与直流开关柜的框架之间产生漏电电流。

接触电压监测

接触电压监测的作用是防止在轨道网中可能产生的不允许的高接触电压或吸合电压。

在轨道网中，运行导轨用作接地与运行导轨之间的回流导体。

事件功能

综合事件功能允许连续分析各类故障：

·信息存储器按照时间顺序记录出现的告警信息和故障信息。

·用内装的计数器记录保护功能（框架漏电保护、接触电压监测）的响应频率。

·如果发生脱扣，则记录与故障有关的信号和测得的数值。

监测整流器电流

根据独立延时特性曲线，整流器电流监测的作用是防止整流器直流侧产生不允许的电流。

安装了DCP116后，2台整流器可得到同步监测并且互相独立。

控制电气操作开关电器

DCP116用于控制和监测2台电气操作开关电器（隔离开关或断路器）。

控制信号配有一个监测计时器。

近/远程转换开关可以将ON/OFF开关命令与DCP116联锁。

整流器信号收集

DCP116可以监控2台整流器，每台整流器总共有3条信号，用它来监控整流器的操作准备情况。

就地操作

DCP116配有就地操作面板，采用纯文本形式。

操作面板上菜单式设计方便用户自定义各类功能的参数整定值，从而适应现有的操作条件。

6/63

计算机操作

用DIALOG软件包和一台与前面板连接的PC机可以有选择地完成简单操作DCP116。

DIALOG除了诊断和配置任务外，运行MS–Windows操作系统平台，还可以将全部信息量从DCP116保存到一个PC文档中。

通信接口

DCP116可以任意为串行连接配置通信接口，使DCP116经通信接口方便的接入变电站控制系统。

第2章：

性能

本章节阐述了DCP116的基本结构和以及执行功能的性能和相互作用。

2.1基本结构

操作面板PC接口通信接口

微处理器单元

信号输入信号输出测量输入辅助电压

图1：

硬件基本结构图

DCP116设计紧凑，内部结构模数化。

数字输入端检测到来自开关柜的不同信号，信号然后转换成内部处理电平。

数字输出端提供由DCP116生成的不同信号。

测量输入端允许直接检测通过标准化信号电平处理后的模拟测得量。

DCP116工作所必需的所有内部辅助电压均取自外部供电电压。

作为标准设备，DCP116配有一个的就地操作面板用的接口。

就地操作面板可以直接在装置上显示所有的基本信息并且可以设置有关的参数。

DCP116配有一个标准的PC接口。

用一台相配的PC机和专用的DIALOG（对话）软件包通过这个接口对DCP116进行方便操作。

DCP116还可配备一个通信接口（任选）。

使DCP116经通信接口接入变电站控制系统。

7/63

2性能

2.2保护功能2.2.1结构

AC开关设备

DC开关设备

脱扣命令

框架漏电电流

接触电压

架空线（L+0

运行轨道（L-）

图2：

测量值检测图

为了提供保护接地和运行接地，除了在直流开关柜的框架应该绝缘外，承担供电给直流轨道网的系统其它部件一般应该连接到一个公用接地点（如电源接地点WE）。

在轨道网（其中运行轨道用作回流导体）中，由于存在操作和短路电流以及运行轨道本身的有限漏电电阻，在接地和运行轨道之间可能存在各种危险的电位差。

为了防止直流开关柜绝缘框架产生危险电压和漏电电流，接触电压和框架漏电电流经变送器无源反馈到DCP116。

DCP116对测得的各种信号进行评估。

如果超过允许的极限值，DCP116则生成脱扣信号。

8/63

2性能

2.2.2框架漏电保护（FL）

根据独立延时保护特性曲线，框架漏电保护主要是用来防止接地与直流开关柜绝缘框架之间产生泄漏电流，用变送器测量接地与绝缘直流开关柜之间的泄漏电流。

图3框架漏电保护特性曲线图

如果测得的漏电电流超过整定值，则保护功能启动，计数器开始工作。

如果延时I_fl段后（保护功能）启动或激活状态仍存在，则生成一个使脱扣逻辑启动的脱扣命令。

无论测得的漏电电流的极性怎样，框架漏电保护始终评估漏电电流的绝对测得信号。

一旦测得的漏电电流低于规定的设定值，用命令“AcknowledgeProtection（确认保护）”可以取消脱扣命令。

如果需要的话，可以禁止脱扣命令的强制确认。

通过就地操作面板，利用“CON-FLackn.（manual）”菜单命令可以禁止强制确认。

利用以下参数可以配置框架漏电保护：

名称符号含义------FL-工作方式框架漏电保护有选择地针对不同的工作方式。

下面是可能采用的工作方式：

OFF保护功能不启动ON保护功能启动I_fl调整框架漏电保护的脱扣级。

FL-Triplevel（脱扣级）t_fl调整框架漏电保护延时。

FL-Tripdelay（脱扣延时）表1：

独立过电流保护整定值

9/63

2性能

2.5.2启动电气操作开关电器

直流轨导网的电源，整流器一般利用直流开关柜把电能提供给直流开关设备。

直流开关柜连接到一根共用母线。

每台整流器装有一台开关电器（隔离开关或断路器）。

DCP116的作用是监控2台电气操作开关电器（隔离开关或断路器）。

对每台

开关电器（隔离开关或断路器）两极位置信号（信息“SWx-ON”和信息“SWx-OFF”）检测，它保证清晰确定两个末端位置。

为了控制开关电器（隔离开关或断路器），DCP116为每台开关电器（隔离开

关或断路器）提供2条开关命令（命令“SWx-ON”和命令“SWx-OFF”）。

如果位置信号清晰，且考虑了为开关命令提供一个就地/远距离锁定（机构），则发出一条使开关电器（隔离开关或断路器）分闸或合闸的命令信号。

根据供电设计理念，为了在有载条件下防止开关电器（隔离开关或断路器）进行隔离操作，可能需要增加联锁条件。

如果线路用于启动开关电器（隔离开关或断路器），则应考虑联锁条件。

每台开关电器（隔离开关或断路器）有2条启动信号（“SWx-ON”和

“SWx-OFF”），通过它在DCP116上进行电气操作开关电器（隔离开关或断路器）的分闸和合闸。

信号启动的同时监控计时器开始计时。

计时器工作7s内，开关电器（隔离开关或断路器）必须给出一条正确的反馈信号。

末端位置显示的评估会影响反馈的信息。

在监控计时器经过一段时间前，如果开关电器（隔离开关或断路器）接近一个

清晰的末端位置，则启动信号立即被取消。

在监控计时器经过一段时间后，如果没有清晰的末端位置，则信号被终止，以保护开关电器（隔离开关或断路器）。

在重新启动之前，建议检查开关电器（隔离开关或断路器）。

20/63

2性能

2.5.3闭锁或禁用远距离控制

直流电流开关柜可与一种远距离控制系统（SCADA）相连，以便集中监控直流

牵引电网的电力供电。

在维修保养工作时或者在就地操作作业时要求禁用（SCADA）的操作指令。

DCP116安装连接了一只能锁住近/远程操作指令的转换开关。

采用双极方式监测转换开关的位置（信息“REMOTECONTROLON”“REMOTECONTROLOFF”）。

DCP116发出一个告警信号（信号“REMOTECONTROLOFF”）表示远距离控制不起作用。

如果近/远程锁住操作指令的转换开关的位置指示尚未确定，DCP116则发出指令，关闭远距离控制或启动就地控制。

2.5.4小型断路器故障检测

一般来说，安装在直流开关柜内的电器设备要求一种从外部馈电给设备并受小型

断路器保护的辅助电源。

通过评估辅助触点可以获得并记录小型断路器的故障情况。

DCP116考虑到了单极检测小型断路器脱扣。

DCP116可以同时并且互不干扰地

监控最多2台小型断路器的故障情况。

·小型断路器故障1

告警信号显示辅助回路（端子条-X2：

15）上小型断路器因直流开关柜工作

电压的原因已经脱扣；

·小型断路器故障2

告警信号显示辅助回路（端子条-X2：

17）上小型断路器因直流开关柜控制

电压的原因已经脱扣。

此外，DCP116还可以将-X2端子条的辅助电源连接到小型断路器脱扣的监控程

序。

通过就地操作面板用菜单命令“CON-supervis.（24VDC）”实施脱扣或启用。

2.5.5熔断器故障检测

在直流开关柜中，测量仪器一般用于显示电流和电压的大小。

为了保护电源侧

的线路，可能需要安装熔断器。

通过检查辅助触点的办法可以验证熔断器是否熔断。

DCP116可以单极检测熔断器故障（信息“FUSEFAILS”）。

21/63

2性能

2.5.6监控母线电压

为了获得一张直流开关柜母线的电压在不断变化而真实的模拟/单线图，可以测

量并监控电压。

DCP116有一种母线电压极限值的监控功能。

母线电压必须已经被传感器检测

到，测量信号必须已经无源地反馈到DCP116。

如果测得的母线电压低于设定值U-bb，会生成一条信号（信息“nobus-barvoltage

（无母线电压）”）

以下参数可用于设置极值监控系统：

名称类型说明用来识别电压图‘电压母线存在’（设定值0VU-bb母线电压（存在）抑制信息）表5母线电压监控设置

22/63

2性能

2.5.7整流器信号检测

整流器为直流轨道网提供电源。

通过DCP116可以同时并且互不干扰地监控2

台整流器是否处于操作准备状态。

每台整流器有3三种信号：

·可控硅监控

整流器一般由功率可控硅组成，通过一条交流桥式线路产生所需的直流电压。

熔

断器的作用是保护每只功率可控硅。

在一个可控硅监控系统中，熔断器的辅助触点作为单个组进行分析。

DCP116可以检测到可控硅监控的脱扣情况。

检查来自可控硅监控的信号，以确

定是操作准备状态还是发生了故障。

通过就地操作面板，利用菜单命令“CON-Monitor.r-diode（ok）”可以规定信号特性。

·阻尼设备

整流器加装了阻尼设备，为功率可控硅提供整流帮助。

DCP116可以检测到阻尼设备熔断器元件的脱扣情况。

通过检查信号以确定阻尼设备是否存在故障。

·小型断路器故障

可控硅监控和阻尼设备一般需要受小型断路器保护的外部辅助电源。

由DCP116通过检查辅助触点可以检测小型断路器的脱扣情况。

23/63

2性能

2.5.8整流器电流的监测

整流器向直流轨道网提供电源。

整流器的交流侧装有保护设备，以防止整流器产

生不允许的短路和过电流。

根据一条独立延时特性曲线，整流器电流监测的目的就是防止在整流器的直流侧产生不允许的电流负载。

用传感器测量直流电源侧的电流。

图9整流器电流监测特性曲线

如果测得的整流器电流超过设定值I_rc，监测功能启动，计时器开始工作。

经过延时td_rc段后，如果启动或激励仍然存在，则生成一条信号。

要提供定向选择性，电源和回流电源方向的启动设定值可以分别配置。

整流器电流监测的配置可以用以下参数：

名称类型说明+I_rc调整整流器电流监测电源馈电方向的脱扣设置级RC-Triplevel（脱扣）（设定值0V抑制启动）RC-Triplevel（脱扣）-I_rc调整整流器电流监测回流电源方向的脱扣设置级（设定值0V抑制启动）RC-Tripdelay（延时）td_rc调整整流器电流监测的时间延迟表6整流器电流监测的设置

用DCP116可以同时而且互不干扰地监控2台整流器。

整流器电流的监测也

可以被抑制。

通过就地操作面板用菜单命令“CON-RCxcurrentsuperv.”完成选择性抑制。

24/63

2性能

2.6自行监控和故障诊断

DCP116内部监控程序，负责监测内部异常，不会引起故障。

开始测试

接通电源后，自动进行各种自测，检查或测试DCP116的工作性能。

在进行各种测试过程中，如果监控程序监测到一个异常情况，则可通过就地操作面板确定其位置。

切断电源后再接通可以重新起动测试。

循环测试

通电成功后，在DCP116工作期间进行循环自测。

如果循环自监控系统监测到一个异常情况，则可通过就地操作面板确定其位置。

通电过程中如果自测监测到一个异常情况或者在正常工作时如果循环自行监控系统监测到一个异常情况，则把偏离正常功能的情况记录下来，并启动信号输出–X1：

18/19“ＤEVICEERROR”（设备故障）。

除非自监控系统已经监测到一个连续或留存的异常情况，否则输入菜单指令“CMD–Resetdeviceerror”来清除异常情况信息，

DCP116在就地操作面板上显示如下被监测到的异常情况：

?

状态条

在就地操作面板的显示屏上通过一种闪烁文本参照方式来识别集中显示的所有异常情况。

?

显示器面板

显示器面板上绿色指示灯发光显示，是表示DCP116工作状态的信号；一旦自行监控系统监测到一个内部异常情况，该绿色指示灯就以一种低于1Hz的信号频率闪烁。

各不相同的闪烁连续序列可从附录A2的信号表中查取。

?

信息协议

在起动自行监控系统时如有出现异常情况即登入信息协议内。

所有可能登入的列表可从附录A4的信号表中查取。

25/63

3操作

第3章：

操作

本章节说明DCP116的基本操作方法。

另外还介绍了就地菜单操作面板的结构和功能。

3.1概述

操作管理所需的信息可以从DCP116查询或检索并且修改的方法相当简单。

既可以通过单元的就地操作面板也可经PC机直接操作DCP116。

如选择后者，除了要使用一台适宜的PC机外，还要配专用的DIALOG（对话）软件包。

用户接口允许如下操作：

?

显示和修改设定值；

?

防止设定值被非法或故意修改；?

显示电流测量值；?

按年月顺序记录事件；

?

以简明的语言提示操作者如何使用菜单。

3.2就地操作面板

就地操作面板位于DCP116的正面，它由一个显示屏（含四条显示行）和四个功能键功能键组成。

集中显