[發(fā)明專(zhuān)利]一種電力機(jī)車(chē)輔機(jī)保護(hù)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410054570.9
• 申請(qǐng)日: 2014-02-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103825248B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-01-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭建;羅繼光;盧學(xué)云;陳燦;張澤華;張文輝;許倍倍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 株洲南車(chē)時(shí)代電氣股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H02H7/00
• 分類(lèi)號(hào): H02H7/00;H02H3/08
• 代理公司: 北京聿宏知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11372
• 代理人: 吳大建,劉華聯(lián)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力電子技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，涉及一種電力機(jī)車(chē)輔機(jī)保護(hù)裝置。

背景技術(shù)

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，鐵路所承擔(dān)的運(yùn)輸任務(wù)持續(xù)增長(zhǎng)。而對(duì)于一些既有線路，特別是長(zhǎng)大坡道區(qū)段（例如南昆線的部分13‰坡度的區(qū)段），由于設(shè)計(jì)時(shí)供電網(wǎng)容量偏小，隨著牽引負(fù)荷的不斷增長(zhǎng)，目前大多處于超負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)。

當(dāng)供電網(wǎng)處于超負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，供電網(wǎng)電壓將處于較低水平，分相區(qū)末端網(wǎng)壓甚至降至19kV以下，低于了電力機(jī)車(chē)的工作網(wǎng)壓下限，導(dǎo)致經(jīng)常發(fā)生輔機(jī)燒損、被迫停車(chē)等系列問(wèn)題，嚴(yán)重影響了正常的鐵路運(yùn)行秩序。

目前，鐵路局機(jī)務(wù)段普遍使用自動(dòng)開(kāi)關(guān)對(duì)電力機(jī)車(chē)輔機(jī)進(jìn)行保護(hù)，而電力機(jī)車(chē)運(yùn)行在上述供電線網(wǎng)超負(fù)荷運(yùn)行的狀態(tài)下時(shí)，因?yàn)檩o機(jī)回路的電流會(huì)增大，這種情況下用戶只能將自動(dòng)開(kāi)關(guān)的額定電流增大來(lái)使用，這就造成自動(dòng)脫扣開(kāi)關(guān)無(wú)法真正起到保護(hù)輔機(jī)的作用。

自動(dòng)開(kāi)關(guān)不能分辨哪種情況過(guò)流，使得自動(dòng)開(kāi)關(guān)對(duì)電力機(jī)車(chē)輔機(jī)的保護(hù)方式單一。同時(shí)自動(dòng)開(kāi)關(guān)在斷開(kāi)后無(wú)法自動(dòng)吸合，當(dāng)電力機(jī)車(chē)輔機(jī)的電流恢復(fù)正常后，自動(dòng)開(kāi)關(guān)無(wú)法自動(dòng)吸合，需要人工進(jìn)行復(fù)位，操作繁瑣。而在輔機(jī)出現(xiàn)嚴(yán)重過(guò)流情況下，若自動(dòng)開(kāi)關(guān)一旦出現(xiàn)粘結(jié)而無(wú)法自動(dòng)脫落，那么將造成電力機(jī)車(chē)輔機(jī)的損壞。

為了解決上述問(wèn)題，現(xiàn)有技術(shù)中存在一種電力機(jī)車(chē)輔機(jī)保護(hù)裝置，圖1示出了該電力機(jī)車(chē)輔機(jī)保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)圖。

如圖1所示，現(xiàn)有的電力機(jī)車(chē)輔機(jī)保護(hù)裝置包括保護(hù)單板、電流傳感器和接觸器。其中，電流傳感器LH1和LH2分別用于采集電力機(jī)車(chē)劈相機(jī)MG1和MG2中流過(guò)的電流，電流傳感器LH3至電流傳感器LH13分別用于采集壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)MA1和壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)MA2、牽引風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)MA3和牽引風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)MA4、制動(dòng)風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)MA5和制動(dòng)風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)MA6、硅機(jī)組風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)MA7～MA10、變壓器風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)MA11中流過(guò)的電流，各個(gè)電流傳感器將采集得到的相應(yīng)輔機(jī)中流過(guò)的電流送到保護(hù)單板101至保護(hù)單板113中相應(yīng)的保護(hù)單板。由相應(yīng)的保護(hù)單板根據(jù)電流判斷各輔機(jī)流過(guò)的電流是否過(guò)大，進(jìn)而控制連接在各個(gè)輔機(jī)電源回路中的接觸器KM11～KM21中相應(yīng)的接觸器的通斷，以在電力機(jī)車(chē)某一輔機(jī)電流過(guò)大時(shí)斷開(kāi)該輔機(jī)的電源，實(shí)現(xiàn)對(duì)電力接車(chē)輔機(jī)的過(guò)流保護(hù)。

現(xiàn)有的輔機(jī)保護(hù)裝置中，保護(hù)單板101至保護(hù)單板113均相應(yīng)的接有保護(hù)隔離開(kāi)關(guān)J1～J11。當(dāng)保護(hù)隔離開(kāi)關(guān)處于“切除位”時(shí)，相應(yīng)的輔機(jī)則處于無(wú)保護(hù)運(yùn)行狀態(tài)；當(dāng)保護(hù)隔離開(kāi)關(guān)處于“正常位”時(shí)，相應(yīng)的輔機(jī)則處于保護(hù)運(yùn)行狀態(tài)。

此外，如圖1所示，現(xiàn)有的輔機(jī)保護(hù)裝置還包含有二次保護(hù)單板114，其能夠根據(jù)輔機(jī)中流過(guò)的電流斷開(kāi)電力機(jī)車(chē)的主斷路器，從而實(shí)現(xiàn)輔機(jī)的二次保護(hù)。

現(xiàn)有的電力機(jī)車(chē)輔機(jī)保護(hù)裝置采用模擬電路對(duì)各個(gè)輔機(jī)中流過(guò)的電流進(jìn)行采樣，采樣精度低，系統(tǒng)反應(yīng)速度慢，無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)輔機(jī)的充分保護(hù)。同時(shí)，現(xiàn)有的輔機(jī)保護(hù)裝置布線復(fù)雜，用線數(shù)量多，易受干擾，造成了保護(hù)裝置的可靠性低、維護(hù)難度大等問(wèn)題。此外，因?yàn)楝F(xiàn)有的輔機(jī)保護(hù)裝置采用兩個(gè)控制箱的結(jié)構(gòu)，造價(jià)昂貴，不能集中控制，使用不方便。

基于上述情況，亟需一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、方便可用、能夠有效對(duì)電力機(jī)車(chē)輔機(jī)進(jìn)行過(guò)流保護(hù)的電力機(jī)車(chē)輔機(jī)保護(hù)裝置。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的發(fā)明人基于對(duì)電力機(jī)車(chē)控制系統(tǒng)多年的研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，提供了一種電力機(jī)車(chē)輔機(jī)保護(hù)裝置，所述裝置包括：

若干電流采集模塊，每一所述電流采集模塊與相應(yīng)的輔機(jī)連接，以采集并發(fā)送相應(yīng)的輔機(jī)的電流數(shù)據(jù)；

若干輔機(jī)保護(hù)模塊和一中央控制模塊，

所述輔機(jī)保護(hù)模塊分別與所述電流采集模塊對(duì)應(yīng)連接，以基于接收到的相應(yīng)的輔機(jī)的電流數(shù)據(jù)根據(jù)預(yù)設(shè)模型計(jì)算相應(yīng)的電量參數(shù)，并將所述電量參數(shù)發(fā)送到所述中央控制模塊，所述中央控制模塊對(duì)接收到的所述電量參數(shù)進(jìn)行分析，并根據(jù)分析結(jié)果輸出相應(yīng)的控制信號(hào)給所述輔機(jī)保護(hù)模塊，所述輔機(jī)保護(hù)模塊根據(jù)接收到的所述控制信號(hào)產(chǎn)生相應(yīng)的電源通斷信號(hào)；

若干線路開(kāi)關(guān)單元，每一線路開(kāi)關(guān)單元連接在相應(yīng)輔機(jī)的電源回路中，用于根據(jù)相應(yīng)的所述輔機(jī)保護(hù)模塊輸出的電源通斷信號(hào)導(dǎo)通或斷開(kāi)相應(yīng)輔機(jī)的電源，以實(shí)現(xiàn)對(duì)輔機(jī)的過(guò)流保護(hù)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述電量參數(shù)包括輔機(jī)的能量損耗數(shù)據(jù)，所述輔機(jī)保護(hù)模塊根據(jù)接收到的相應(yīng)的輔機(jī)的電流數(shù)據(jù)計(jì)算預(yù)設(shè)時(shí)段內(nèi)輔機(jī)的能量損耗與輔機(jī)中流過(guò)額定電流時(shí)產(chǎn)生的能量損耗的差值，將所述差值作為所述輔機(jī)的能量損耗數(shù)據(jù)。