论铁路一体化配电站的供电系统

TYZ-12/630-20-315型铁路一体化配电站是专门为铁路部门设计的，用于12KV地下电缆配电系统，为户外型设计，固定安装在混凝土基座上，电缆通过基座下的电缆沟与开关设备相连。设备整体可在户外全天候条件下安全运行，作为一个配电站，该设备结构采用两个独立的全不锈钢外壳，一个装有开关设备，分成开关室，专门计量室，二次控制室，三个独立隔室。另一个装有变压器设备，分为所用变室，电容器室，调压器室三部分。

该设备有两段母线，彼此平行断开，各自接有开关设备，插件与母线相连，两段母线有联络开关，正常供电时联络断开，两段母线独自供电，当其中一路出现停电，联络合闸跨越供电。当恢复正常供电时联络又自动断开。该设备依次开关、设备插件有：贯通馈出，贯通母互，调压器引入，电容器，站馈，联络，母互，所有变，电源，计量等开关，插件。

1 HMK-10D自动控制器

控制器作为一种自动控制装置通过有载分接开关附带的电动操作机构来控制有载分接开关的切换操作，实现有载调压的自动控制。设有电压保护功能，有完善的接口，可输出BCD码及输入运动仪号，实现有载分接开关通过无源触点远端监视与控制，也可通过RS485通信接口与上位机通讯进行遥控，摇测，遥信，实现有载分接开关无触点远端监视与控制。

2 RDCU-DCK后备电源箱

该设备为DC24V低压，大电流驱动和高储能为电力设备提供后备电源，主要为一次开关提供控制电源和后备电源，也可用作高功率控制装置后备电源。DCK6针对容性负载设计，在交流上电或无交流输入时电池触发可短时（1-30S）提供高达50A的电流输出，有交流输入时可长期提供10A稳定电流输出。

3 CRDCU-4A多线路保护与测控装置

该控制器以微型处理器为基础，采用模块化结构，由多块可插拔功能模块构成，易升级，易操作，易维修，是集1-6条线路的微机保护，重合闸，备自投，遥控，遥信，遥测等功能于一体智能化装置。具有低功耗，全隔离，防尘，防潮等特点，内设后备电池，具备UPS功能，交流失电后仍能维持12小时正常工作，操作显示面板功能完善，编程接口及接口软件灵活方便，支持光纤，有线，无线等各种通讯方式。

主要特点硬件标准化：采用紧凑式机箱结构，模块化线路板，内部多数据通讯总线设计。线路板模块（即保护模块）由一块监控保护板和一块I/0板组成，电路原理简单、易掌握，插件硬件通用。各保护模块安装在同一机箱内，通过标准母板485总线和通讯管理机相连，完成数据传输，显示面板通过另外一对485总线和各保护模块通讯，可显示各线路遥测，遥控，遥信，时钟，参数，SOE等信息。

3.1 RDCU-4433微机型线路保护测控模块

适用于6-10KV电压等级中性点不接地系统或小电流接地系统，该装置具有测量和保护功能，可作为馈出线成套保护，控制测量和监视报警装置。

3.2 RDCU-4441电容器保护测控模块

适用于6-10KV，单星型接法并联补偿电容器组，作为电容器成套保护，控制，测量和监视报警装置。

3.3 RDCU-4451进线保护测控模块

RDCU-4451微机型进线保护测控装置适用于10KV进线开关，它除了具备基本的保护，监控功能外，还将2台RDCU-4451通过CAN总线联起来，实现进线备自投功能。

3.3.1 保护部分：三相三段式过流保护。

3.3.2 备投部分：进线备自投功能，备自投合闸后保护加速跳闸功能。

3.3.3 控制部分：由遥控跳合闸，手动跳合闸，显示面板跳合闸及手动合闸防跳组成。

3.3.4 测量部分：由电流测量，电压测量，频率测量，功率测量，功率因数测量组成。

3.3.5 监视部分：有故障检测功能，记录故障电流幅值和故障相别，具有装置故障报警，过负荷告警，保护定值不合理报警，控制器路断线报警，测量电压回路异常报警，测量电流回路异常报警功能。

3.3.6 通讯部分：由485总线组成监控网络，完成四遥及远方修改保护定值，远方信号复归等功能，由CAN总线组成高速通讯网络，实现备自投功能。

3.4 RDCU-4453分段开关保护测控模块

RDCU-4453微机型分段开关保护测控装置适用于10KV分段开关，它除了基本保护，监控功能外，还将2台RDCU-4451通过CAN总线联起来，实现母线备自投功能

3.4.1 保护部分：三相三段式过流保护。

3.4.2 备投部分：母线备自投功能，备投合闸后保护加速跳闸功能。

3.4.3 控制部分：由遥控跳合闸，手动闸合闸，显示面板跳合闸及手动合闸防跳组成。

3.4.4 测量部分：有电流测量，电压测量，频率测量，功率测量，功率因数测量组成。

3.4.5 监视部分：有故障检测功能，记录故障幅值和故障相别具有装置故障报警，过负荷告警，保护定值不合理报警，控制回路断线报警、测量电压回路异常报警，测量电流回路异常报警功能。

3.4.6 通讯部分：由485总线组成监控网络，完成四遥及远方修改保护定值，远方信号复归，由CAN组成高速通讯实现备自投功能。

3.5 RDCU-4455馈线备自投保护测控模块

RDCU-4455微机型馈线备自投保护测控装置适用于10KV分段开关，它除了基本保护监控功能外远实现两条馈出线的备自投功能。

3.5.1 保护部分：三相三段式过流保护。

3.5.2 备投部分：馈线备自投功能，母线失压并且两侧馈出线开关处于分位，则联络开关备投合闸。

3.5.3 控制部分：由遥控跳合闸，手动跳合闸，面板跳合闸及手动合闸防跳组成。

3.5.4 测量部分：由电流测量，电压测量，频率测量，功率测量，功率因数测量组成。

3.5.5 监视部分：有故障检测功能，记录故障电流幅值和故障相别，具有装置故障报警，过负荷告警，保护定值不合理报警，控制回路断线报警，测量电压回路异常报警，测量电压回路异常功能报警。

3.5.6 通讯部分：由485总线构成，完成四遥及远方修改保护定值远方信号复归。

3.6 RDCU-4416电压电流监测模块

RDCU-4416微机型零序电压电流监测装置适用于10KV以下电压等级线路，是线路单元的间隔层设备。

3.6.1 测量部分：由电流测量，电压测量。

3.6.2 监视部分：有故障检测功能，电流过流报警，电压过压，欠压报警功能。

3.6.3 通讯部分：由485总线组成网络完成四遥，远方修改保护定值，远方信号复归等功能。

4 RDCU-4201通信管理机

该设备能实现通信管理和数据集中的功能，向下与电力测控与保护装置（或模块）通信，负责收集现场设备的数据，向上与主站通信，传送所收集的数据并转发主站下达命令和参数，起着承上启下的作用，除了基本通信的连接，协议转换信息收集，缓存和处理功能外，还具有信息查询，系统对时，通道监视，远程维护，扩展遥控，遥信，安装软件应用等功能。

4.1 开放式系统设计思想，内部通过RS485总线或CAN总线通过通讯电缆和RDCU-4000系列监控保护装置微机设备联网，完成数据收集，通过RS23212，MODEM通道或10BASE-T，以太网口向上转发数据。

4.2 硬件标准化。通信管理机由机箱，母板[含电源模块，扩展IO模块]，PC104

主模块多串口模板，键盘显示模块，GPS对时模块组成，采用19英寸，2U高标准机箱，体积小，便于安装和扩充。

4.3 支持多种通信方式，提供多种通信接口（RS232、RS485、CAN、10BASE-T）集成多种通信协议软件包（TCP/IP、101、102、103、104、61850、CDT、DNP3.0、SINAUT8-FW、CPS2179、modbus、厂家协议等）并支持多种通信方式（RS485总线、CAN总线、有线MODEM无线MODEM、光纤MODEM、电力载波MODEM）灵活实现通信接口与协议的关联，组网方式和参数配置。

4.4 高可靠性，基于可靠性高的PC104工控机模块和稳定性强的Windows-CE嵌入式实时多任务操作系统Microsoft、Visual、C++6.0开发功能强，实时性好。

4.5 高安全性，对于不同用户有不同权限，并且每个操作都要求确认，对于不同通信通道对同一个对象（如：开关、调压器等）进行的控制自动生成SOE和操作记录。

随着计算机技术和自动控制技术的发展，以全微机化的新二次保护设备必然取代机电式二次保护设备，用计算机网络通信替代大量信号电缆的连接，通过人机接口设备，实现配电站综合自动化管理。目前铁路一体化配电站系统已在铁路电力供电网中得到广泛的应用，在多年的使用中该供电系统稳定可靠，灵敏度好，自动化程度高，便于集中和控制实行调度站，提高了铁路供电质量，为我们铁路运输今后的发展作出了巨大的贡献。