[發明專利]一種變流器主電路的接地診斷方法、系統及裝置

有效

• 申請號: 201810219013.6
• 申請日: 2018-03-16
• 公開（公告）號: CN110275082B
• 公開（公告）日: 2021-08-17
• 發明（設計）人: 許峻峰;張志學;胡景瑜;彭赟;付剛;羅文廣;蘇亮亮;王躍;吳奕;陳欣
• 申請（專利權）人: 中車株洲電力機車研究所有限公司
• 主分類號: G01R31/52
• 分類號: G01R31/52
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 羅滿

本申請公開了一種變流器主電路的接地診斷方法、系統及裝置，包括：獲取變流器主電路的半中間直流電壓、輸入電壓和輸出電壓，并提取半中間直流電壓的交流分量；判斷交流分量是否達到運行交流值；若否，判定變流器主電路的接地故障點位于變流器主電路的母排；若是，判斷半中間直流電壓是否滿足電壓異常條件；若是，則判定接地故障點位于變流器主電路的負載側；若否，判定接地故障點位于變流器主電路的整流側或逆變側。本申請通過判定交流分量是否達到運行交流值以及半中間電壓是否滿足電壓異常條件，可以準確地判定接地故障點的位置；而且本申請以整體數據為主，可以忽略傳感器的毛刺數據影響，提高了判斷的可信度和正確率，明顯優于現有技術。

技術領域

本發明涉及電力機車故障檢測技術領域，尤其涉及一種變流器主電路的接地診斷方法、系統及裝置。

背景技術

電力機車電傳動系統具有高電壓、大電流的特點，因而保證傳動系統的正常工作是確保機車可靠運行的前提。機車在運用過程中可能由于電纜老化、振動摩擦等造成主電路發生接地，雖然通常一點的接地對系統的正常工作不會有太大的影響，但當存在兩點或多點接地時，則可能產生很大的短路電流，造成機車電傳動系統部件的燒損，嚴重情況下甚至會導致機破。因此，準確、迅速地對接地故障進行判斷和處理仍然是非常重要以及必要的。

變流器是電傳動系統中重要的一環，其可能接地點分為以下四類：整流側輸入端接地、中間直流正負母排接地、逆變輸出側接地以及負載側接地。現有技術中提出了一些檢測接地點的方法，但是判斷過程簡單，檢測結果不夠準確。例如專利CN201210101387.0提出了一種用于機車輔助電源接地檢測裝置，通過接地電流的檢測判斷負載接地，該接地檢測方法無法區分逆變輸出側接地與負載側接地；以及大連機車研究所有限公司王斌等人撰寫的論文“電力機車輔助變流系統接地故障的檢測分析”中對現有輔助變流器接地判斷方式進行仿真與地面試驗驗證，其判斷方式過于簡單，當電壓傳感器存在毛刺干擾時容易出現誤報。

因此，如何提供一種解決上述技術問題的方案，是本領域技術人員目前需要解決的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種變流器主電路的接地診斷方法、系統及裝置，以便能夠準確判斷接地故障點的位置。其具體方案如下：

一種變流器主電路的接地診斷方法，包括：

獲取所述變流器主電路的半中間直流電壓、輸入電壓和輸出電壓，并提取所述半中間直流電壓的交流分量；

判斷所述交流分量是否達到運行交流值；如果否，則判定所述變流器主電路的接地故障點位于所述變流器主電路的母排；如果是，則判斷所述半中間直流電壓是否滿足電壓異常條件；

如果是，則判定所述接地故障點位于所述變流器主電路的負載側；如果否，根據所述交流分量分別與所述輸入電壓、所述輸出電壓的電壓幅值比例，判定所述接地故障點位于所述變流器主電路的整流側或逆變側。

優選的，所述接地診斷方法還包括：

當所述接地故障點位于所述變流器主電路的負載側或逆變側，計算所述交流分量與所述輸出電壓的電壓相位差，根據所述電壓相位差確定目標相；其中所述目標相為三相中所述接地故障點所在的電路相。

優選的，所述變流器主電路包括第一電阻和第二電阻，所述第一電阻的第一端接正母排，所述第二電阻的第一端接負母排，所述第一電阻的第二端和所述第二電阻的第二端相連后接地，所述半中間直流電壓為所述第一電阻的測量電壓。

優選的，所述判定所述變流器主電路的接地故障點位于所述變流器主電路的母排之后，還包括：

當所述半中間直流電壓小于第一閾值，判定所述接地故障點位于所述正母排；

當所述半中間直流電壓大于第二閾值，判定所述接地故障點位于所述負母排。