牵引变压器主后合一保护装置的研究

摘要

随着我国国家实力的飞速发展，电气化铁路运营总里程已经跃升为世界第一。由此可见，铁路运输是我国交通运输的骨干方式。在电气化铁路当中，牵引变压器作为牵引供电系统中最重要的组成部分之一，发挥着非常重要的作用，而且影响到整个铁路运输的安全。目前电气化铁路上所使用的牵引变压器保护装置仍是传统的一主一后，主后分离的配置。这样的配置在可靠性、性价比上仍有一些问题。因此，牵引变压器保护装置主保护和后备保护合成一体之后，进行双重化配置的研究很有必要。
　　论文首先介绍了目前牵引变压器微机保护的发展现状，然后利用马尔科夫过程对普通配置的保护装置和主后合一保护装置的可靠性进行了对比论证，并且给分析了两种装置的性价比。利用MATLAB软件搭建了一个牵引变压器模型，对几种励磁涌流判别方式进行了仿真，针对双重化保护的原理选出2种用作双重化保护的判据。
　　论文还简要分析了主后合一保护装置应该具有的功能，基于此，完成了对保护装置进行了硬件部分的设计。分别对CPU插件、交流插件、开入开出插件、电源插件、背板、LCD显示面板用protel电子设计自动化软件做了相关插件的电路原理图设计。
　　最后对各项保护的判据及整定原则差进行了简单阐述，选择了差分傅里叶算法作为保护的基础算法。并利用CCES编程软件为硬件装置进行了配套软件的设计，并给出了保护装置的主程序、初始化程序、保护中断程序、数据读取程序、保护程序的比较详细的程序流程图。