[發明專利]直流牽引供電系統的保護方法及裝置

有效

• 申請號: 202011345337.8
• 申請日: 2020-11-25
• 公開（公告）號: CN112398103B
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: 侯煒;劉永生;魏巍;馮志翔;陳俊;李宇琦;張永勝
• 申請（專利權）人: 南京南瑞繼保電氣有限公司;南京南瑞繼保工程技術有限公司
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26;H02H3/16
• 代理公司: 北京律和信知識產權代理事務所(普通合伙) 11446
• 代理人: 冷文燕;王月春

1.一種直流牽引供電系統的保護方法，其特征在于，包括：

在直流牽引供電系統中設置獨立的接觸網和回流網，機車通過所述接觸網和所述回流網獲取直流電，所述回流網與走行軌完全獨立且絕緣，其中，所述接觸網為正極，所述回流網為負極；

從牽引供電區段提供的正極母線和負極母線，所述正極母線通過饋線開關與所述接觸網電連接，所述負極母線通過負饋線與所述回流網電連接，所述負極母線通過接地電阻與大地相連；

保護裝置按照正饋線開關數量布置，采集所在的正饋線和對應的負饋線電流；

牽引供電區段內兩端的正饋線開關上配置的所述保護裝置進行信息的實時交換；

所述保護裝置根據獲取到的所述牽引供電區段本端的正、負饋線電流以及所述牽引供電區段對端正、負饋線電流計算出所述牽引供電區段內的和電流，當所述保護裝置檢測到的所述和電流大于設定保護動作閾值，判斷所述牽引供電區段內發生接觸網接地故障，跳開所述牽引供電區段內的本端和對端的所述正饋線開關；

所述保護裝置計算的和電流為所述牽引供電區段本端正、負饋線電流和所述牽引供電區段對端正、負饋線電流的矢量和，見公式1：

I_sum＝|I_onpos+I_onneg+I_offpos+I_offneg| 公式1

其中，

I_sum是所述牽引供電區段內的和電流；

I_onpos是所述牽引供電區段本端正饋線電流；

I_onneg是所述牽引供電區段本端負饋線電流；

I_offpos是所述牽引供電區段對端正饋線電流；

I_offneg是所述牽引供電區段對端負饋線電流；

所述保護動作閾值可依據于所述接地電阻的阻值得出，見公式2：

其中，I_prot是所述保護動作閾值；

K₁是可靠系數；

P是整流器容量；

R是接地電阻的阻值；

或者，所述保護動作閾值可依據于負荷電流作為制動電流計算，見公式3：

I_prot＝K₂×(|I_onpos|+|I_onneg|+|I_offpos|+|I_offneg|) 公式3

其中，各符號的含義如下：

K₂是制動系數；

或者，所述保護動作閾值可依據于配置于所述牽引供電區段內的電壓型框架泄漏保護的動作定值計算，見公式4：

I_prot＝K₃×(U/R) 公式4

其中，各符號的含義如下：

K₃是可靠系數；

U是電壓型框架泄漏保護動作門檻。

2.如權利要求1所述的保護方法，其特征在于：所述保護裝置通過電流采集單元實時獲取所述正饋線開關的電流以及對應的負饋線流經的電流，其中，安裝于正饋線上的所述電流采集單元的正極性端靠近接觸網，安裝于負饋線上的所述電流采集單元的正極性端靠近回流網。

3.如權利要求1所述的保護方法，其特征在于，實時交換的所述信息包含：

所述保護裝置采集到所在所述正饋線開關的電流信息以及對應的負饋線電流信息，用于所述牽引供電區段兩端所述保護裝置對所述牽引供電區段的故障進行獨立判斷。

4.如權利要求3所述的保護方法，其特征在于，實時交換的所述信息包含：

所述牽引供電區段兩端數據的同步異常檢測、收發通道的異常檢測以及所述牽引供電區段對端裝置的采樣異常檢測，若發生上述任一異常，所述牽引供電區段本端保護裝置的接觸網接地故障判斷功能快速自行退出，并提供異常報警提示。