[發明專利]一種受電弓升弓狀態下過流保護控制方法及系統

有效

• 申請號: 202011041902.1
• 申請日: 2020-09-28
• 公開（公告）號: CN112332364B
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發明（設計）人: 崔玉龍;張善秋;楊國藝;劉漢;王廣袤
• 申請（專利權）人: 中車青島四方機車車輛股份有限公司;中國國家鐵路集團有限公司
• 主分類號: H02H3/08
• 分類號: H02H3/08;H02H1/00;B60L5/28
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 董雪

本發明公開了一種受電弓升弓狀態下過流保護控制方法及系統，包括：分別獲取車輛速度、受電弓狀態、接觸網流入車輛的電流、與受電弓接觸的接觸網的電壓以及主斷路器狀態信息；基于上述獲取到的信息進行不同工況下的過流故障判斷；根據過流故障判斷結果確定是否觸發過流保護動作。本發明能夠實現通過邏輯判斷與驅動硬件電路相結合的方式，解決了車輛在升弓高壓受電狀態下，發生過流、短路故障時可能對損壞弓網、高壓設備以及對人員造成危害的風險，解決了只依靠硬件電路無法實現精確、全面保護的問題。

技術領域

本發明涉及城市軌道交通技術領域，尤其涉及一種受電弓升弓狀態下過流保護控制方法及系統。

背景技術

本部分的陳述僅僅是提供了與本發明相關的背景技術信息，不必然構成在先技術。

受電弓是電力牽引機車從接觸網獲取電能的電氣設備，安裝在機車車頂上，受電弓升弓狀態下，能夠從高壓接觸網獲得高壓交流電，為車輛牽引設備和其它輔助設施提供動力。

參照圖1，在車頂部分，受電弓所在干路分別連接避雷器、電壓互感器、主斷路器、電流互感器等設備；在車下部分，受電弓所在干路連接至配電箱，配電箱內包括主變壓器、牽引變流器等設備，用于將受電弓輸送的電能進行轉化利用。

目前，受電弓升弓狀態下，無法對受電弓所在干路發生過流或者短路故障進行檢測和保護，如果受電弓所在干路發生過流或者短路故障(比如，負載過大可能會導致過流；主供電高壓線纜發生絕緣層破損造成高壓線路與車體形成短路，繼而形成電流過流)，會使得車體高壓受電，當車頂高壓絕緣失效時，還可能會形成高壓對車體短路，容易形成大電流，擊穿車體，熔斷弓網，發生火災、變電所損壞等。

因此，對受電弓升弓狀態下發生過流或者短路故障進行檢測和保護，成為本領域需要解決的重要問題。

發明內容

有鑒于此，本發明提出了一種受電弓升弓狀態下過流保護控制方法及系統，能夠通過邏輯條件實時檢測是否發生過流故障，并在檢測到故障時及時觸發相應的過流保護策略。

根據本發明實施例的第一個方面，提供了一種受電弓升弓狀態下過流保護控制方法，包括：

分別獲取車輛速度、受電弓狀態、接觸網流入車輛的電流、與受電弓接觸的接觸網的電壓以及主斷路器狀態信息；

基于上述獲取到的信息進行不同工況下的過流故障判斷；

根據過流故障判斷結果確定是否觸發過流保護動作。

進一步地，若至少同時滿足以下條件，則判定存在車頂部分過流故障：

車輛速度小于設定閾值V1；受電弓處于升起狀態；接觸網流入車輛的電流大于設定閾值I1；與受電弓接觸的接觸網的電壓小于設定的閾值U1。

進一步地，若至少同時滿足以下條件，則判定存在主斷路器斷開時，車頂部分的過流故障：

主電路器處于斷開狀態；受電弓處于升起狀態；接觸網流入車輛的電流大于設定閾值I2；與受電弓接觸的接觸網的電壓大于設定的閾值U2。

進一步地，還包括：檢測非分相區接觸網電壓狀態，若至少同時滿足以下條件，則判定存在分相區外無網壓故障：

車輛速度小于設定閾值V3；受電弓處于升起狀態；與受電弓接觸的接觸網的電壓小于設定的閾值U3；處于分相區外；非受電弓降下過程中。

根據本發明實施例的第二個方面，提供了一種受電弓升弓狀態下過流保護控制系統，包括：

數據獲取模塊，用于分別獲取車輛速度、受電弓狀態、接觸網流入車輛的電流、與受電弓接觸的接觸網的電壓以及主斷路器狀態信息；

故障判斷模塊，用于基于上述獲取到的信息進行不同工況下的過流故障判斷；