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牵引变电所二次系统设计思路的探讨--第1页
牵引变电所二次系统设计思路的探讨
摘要：二次系统设计对于电气化铁路的安全性和稳定性具有重要的意义。本
文结合电气化铁路综合自动化系统的结构提出了一套牵引变电所二次系统设计
的思路。
关键词：牵引变电所；二次系统；思路
引言：
随着电气化铁道事业的不断发展，对综合自动化程度的要求也越来越高，近
期设计的铁路电气化所亭已经全部实现了无人值班。而二次系统是综合自动化的
关键组成部分，它主要包括所内交、直流系统、测量系统、控制系统、信号系统、
保护系统、监测系统、通信系统等。如何遵循一定的思路，合理、有效地完成二
次系统的设计是本文讨论的重点。下面以电气化铁路中的牵引变电所为例，对二
次系统的设计分为五个阶段进行探讨：
第一阶段：综合自动化系统结构及功能的二次系统设计
电气化牵引变电所综合自动化系统采用分层分布式网络结构，由调度层、站
控层、间隔层和设备层组成（如图一）
1.调度层
调度层是运营单位的调度中心，大量实时信息通过远动通道传送到调度中
心，调度人员根据所传信息掌握牵引变电所的运行状态并能及时处理事故。
二次设计中需要确定调度层的通道类型、组网方式。
2.站控层
站控层主要包含牵引变电所二次控制室内的通信设备，综合自动化系统采集
到的信息通过站控层上传至调度中心。
二次设计中首先需要明确各通信设备之间的接口类型，目前较常采用的是
RJ-45或RS-232/485标准接口；另外，电气化铁道中接触网开关的远动控制、交
直流屏系统的远动控制以及其他需上传远动的信息量往往也需要通过综自系统
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牵引变电所二次系统设计思路的探讨--第2页
的远动通道一并纳入调度中心，设计中需预留；最后需要注意的是，站控层的通
道及接口类型必须与调度层保持统一。
3.间隔层
间隔层由牵引变电所的保护测控模块所组成，每个模块集测量、保护、控制、
通信等功能为一体，实现数据的采集、保护和信息传输功能。[1]一般间隔层的
配置包括主变压器保护测控装置、馈线保护测控装置、并补/动补保护测控装置、
综合测控装置、备自投装置等。
二次设计中间隔层各装置必须满足以下要求：
①主变压器保护测控装置需具备差动保护、非电量保护、高压侧过流
保护、零序过流保护、低压侧过流保护、过负荷保护等功能。
②馈线保护测控装置需具备距离保护、电流速断保护、过流保护、电
流增量保护、二次谐波闭锁、失压保护、自动重合闸等功能。
③并补/动补保护测控装置需具备电流速断保护、过流保护、谐波过流
保护、差电流保护、差电压保护、过电压、欠电压等保护功能。
④综合测控装置需具备遥测、遥信、遥控等功能。
⑤备自投装置需具备分别以进线备自投方式和变压器备自投方式实现
自投的功能。
4.设备层
设备层主要是指牵引变电所中除综自设备以外的操作机构设备，其中包括室
外及室内的高压设备及其测量器件。
二次系统设计中，必须仔细阅读设备层操作机构设备的产品说明书，了解其
机构的二次控制回路原理，确保其设计满足技术规格书要求。
综合自动化系统结构及功能设计阶段需要达到的结果有两个：
①明确综合自动化系统的结构；
②熟悉综自设备以及操作机构设备的控制原理，并确定其是否满足设计要
求；不满足设计要求的设备需要求制造方调整，并及
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