[發明專利]地鐵牽引供電系統直流側短路故障測距裝置及方法

有效

• 申請號: 201210004742.2
• 申請日: 2012-01-10
• 公開（公告）號: CN102707190A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 馬金芳;于龍;閆祖順;池代臻;周文衛;馬婷
• 申請（專利權）人: 成都唐源電氣有限責任公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 徐宏;吳彥峰

1.一種地鐵牽引供電系統直流側短路故障測距裝置，其特征在于，包括上位機，在兩個或兩個以上的雙邊供電的牽引變電所分別設置有：分流器、4個電流采樣單元、1個電壓采樣單元、AD轉換器組、控制處理單元、授時單元、無線信號發送單元；?

在每個變電所處：?4個電流采樣單元中有2個電流采樣單元通過分流器分別采集該變電所A邊軌道支路的上行接觸網電流及下行接觸網電流，另外2個電流采樣單元通過分流器分別采集該變電所B邊軌道支路上行接觸網電流及下行接觸網電流；

????所述電壓采樣單元采集該變電所A邊軌道支路的上行接觸網電壓或者A邊軌道支路的下行接觸網電壓或者B邊軌道支路上行接觸網電壓或者B邊軌道支路下行接觸網電壓；

AD轉換器組具有5個獨立的AD轉換器，且每個AD轉換器上具有一個啟動控制端；所述4個電流采樣單元及1個電壓采樣單元的輸出端分別對應連接所述AD轉換器組中的5個獨立AD轉換器的輸入端；AD轉轉器組中5個AD轉換器的輸出端均與控制處理單元具有信號連接，AD轉換器組中5個AD轉換器的啟動控制端也均與控制處理單元具有信號連接；控制處理單元與授時單元有信號連接，接收授時單元輸出的時間信息；控制處理單元與無線信號發送單元具有信號連接，無線信號發送單元用于接收控制處理單元輸出的電流、電壓信號并無線傳輸給所述上位機；

所述上位機用于接收各個變電所通過無線方式發送的各條軌道支路的上行接觸網電流、電壓信號或者下行接觸網電流、電壓信號計算短路故障發生的位置。

2.根據權利要求1所述的一種地鐵牽引供電系統直流側短路故障測距裝置，其特征在于，所述控制處理單元為FPGA，所述FPGA與授時單元連接，接收授時單元輸出的時間標志信息及秒脈沖；FPGA具有計數器與存儲器，秒脈沖用于啟動計數器計數，存儲器用于存儲時間標志信息。

3.根據權利要求1或2所述的一種地鐵牽引供電系統直流側短路故障測距裝置，其特征在于，所述上位機數量至少為1，每臺上位機與至少2個變電所的控制處理單元通信。

4.一種地鐵牽引供電系統直流側短路故障測距方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟401：各個變電所定時采集同一時刻時其A邊軌道支路的上行接觸網電流及下行接觸網電流與B邊軌道支路上行接觸網電流及下行接觸網電流；同時，各個變電所采集A邊軌道支路的上行接觸網電壓或者A邊軌道支路的下行接觸網電壓或者B邊軌道支路上行接觸網電壓或者B邊軌道支路下行接觸網電壓；

步驟402：各個變電所判斷其A邊、B邊軌道支路的下行接觸網的電流、上行接觸網的電流是否大于設定閾值且大于設定閾值的維持時間小于設定的時間間隔；

步驟403：當變電所判斷出其A邊軌道支路的下行接觸網的電流或A邊軌道支路的上行接觸網的電流或B邊軌道支路的下行接觸網的電流或B邊軌道支路上行接觸網電流中至少一個大于設定閾值且大于設定閾值的維持時間小于設定的時間間隔時，變電所則認為該電流異常；所述變電所為異常的電流及所述異常電流對應的電壓數據加上軌道支路接觸網饋線標識及采集時間標識后通過無線方式傳輸給上位機；

步驟404：上位機根據同一軌道支路上同一接觸網上兩端變電所傳來的電流、電壓信號計算短路故障發生的位置。

5.根據權利要求4所述的一種地鐵牽引供電系統直流側短路故障測距方法，其特征在于，在步驟404中，上位機利用差分方程

計算故障發生的位置；其中，、分別為短路故障發生時短路位置一端變電所傳輸的短路位置所在軌道支路接觸網的電壓、電流，、為短路故障發生時短路位置另一端變電所傳輸的短路位置所在軌道支路接觸網的電壓、電流，?，，為兩個變電所之間接觸網的等效電阻，為走行軌等效電阻，為接觸網等效電感，為走行軌等效電感。