一种过流故障检测系统、方法及轨道车辆技术方案

本发明专利技术实施例提供一种过流故障检测系统、方法及轨道车辆，其中，过流故障检测系统，包括：第一检测单元、第二检测单元、第三检测单元和控制单元；第一检测单元位于第一受电弓所在的干路上，设置于第一受电弓和第一牵引变压器之间；第二检测单元位于第二受电弓所在的干路上，设置于第二受电弓和第二牵引变压器之间；第三检测单元设置于从第一受电弓至第二牵引变压器的支路和从第二受电弓至第一牵引变压器的支路的公共支路上；第三检测单元连接第三牵引变压器；控制单元用于识别处于升弓状态的受电弓，根据采集到的第一检测单元、第二检测单元和第三检测单元过电流信号，定位故障区域，对故障进行处理。提高列车的运行安全性、可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种过流故障检测系统、方法及轨道车辆
本专利技术涉及轨道交通
，尤其涉及一种过流故障检测系统、方法及轨道车辆。
技术介绍
高压供电系统是轨道车辆的动力源泉，是列车至关重要的一部分。高压供电系统从高压接触网获得AC25kV高压交流电，为车辆牵引设备和其它辅助设施提供动力并进行检测和保护，其运行的安全可靠性直接关乎列车的正常运营。国内电气化铁路，亦或城际干线铁路，通常采用AC25kV牵引供电制式供电。AC25kV轨道车辆由于采用交流供电制式，与直流供电制式车辆相比，具有“大电压、小电流”的特点，单台受电弓滑板通流量满足整车负载载流量要求，因此大多采用单弓受流方式，另一台受电弓备用。通常受电弓附近会设置高压隔离开关或主断路器用于隔离故障受电弓，两套高压设备之间通过高压电缆组件贯穿连接，由于中间高压母线没有隔离设备，若高压回路发生接地过流故障，则无法准确快速的隔离故障单元，保证车辆继续运行，而只能等待故障救援，严重影响行车秩序。因此，如何提供一种过流故障检测系统、方法及轨道车辆，能准确定位故障区域及隔离故障单元，进一步能够有效判断并切除故障单元，使车辆能维持剩余动力继续运行，避免停车压线影响线路运营秩序，保证列车的正常运行，有助于提高列车的高压母线过流故障的诊断的处理效率，提高列车的运行安全性、可靠性，成为亟待解决的问题。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术实施例提供一种过流故障检测系统、方法及轨道车辆。第一方面，本专利技术实施例提供一种过流故障检测系统，包括：第一检测单元、第二检测单元、第三检测单元和控制单元；所述第一检测单元位于第一受电弓所在的干路上，设置于所述第一受电弓和所述第一牵引变压器之间；所述第二检测单元位于第二受电弓所在的干路上，设置于所述第二受电弓和所述第二牵引变压器之间；所述第三检测单元设置于从所述第一受电弓至所述第二牵引变压器的支路和从所述第二受电弓至所述第一牵引变压器的支路的公共支路上；所述第三检测单元连接第三牵引变压器；所述控制单元用于识别处于升弓状态的受电弓，根据采集到的第一检测单元、第二检测单元和第三检测单元过电流信号，定位故障区域，对故障进行处理。可选的，在所述过流故障检测系统中，所述第一检测单元，具体包括：第一电流互感器和第一主断路器；所述第一受电弓通过第一电流互感器连接第一主断路器，所述第一主断路器连接第一牵引变压器；所述第二检测单元，具体包括：第二电流互感器和第二主断路器；所述第二受电弓通过第二电流互感器连接第二主断路器，所述第二主断路器连接第二牵引变压器；所述第三检测单元，具体包括：第一高压隔离开关、第三电流互感器、第四电流互感器和第五电流互感器；其中，所述第一高压隔离开关为三点式高压隔离开关；所述第一高压隔离开关的一个端口通过第三电流互感器连接第三牵引变压器；所述第一高压隔离开关的另外两个端口分别与所述第一牵引变压器和所述第二牵引变压器连接；所述第四电流互感器连接于所述第一高压隔离开关与所述第一牵引变压器之间；所述第五电流互感器连接于所述第一高压隔离开关与所述第二牵引变压器之间。可选的，在所述过流故障检测系统中，所述第三检测单元，还包括：第二高压隔离开关；其中，所述第二高压隔离开关为两点式高压隔离开关；所述第二高压隔离开关连接于所述第一高压隔离开关与所述第三电流互感器之间。第二方面，本专利技术实施例提供一种基于上述过流故障检测系统所实现的过流故障检测方法，包括：检测列车主控端，识别升起的受电弓位置；采集过电流信号，定位故障区域；根据故障判断结果，对故障进行处理。可选的，在所述过流故障检测方法中，在识别升起的受电弓为第一受电弓时，所述采集过电流信号，定位故障区域；根据故障判断结果，采取对应的处理措施，具体包括：在接收到第一电流互感器、第三电流互感器、第四电流互感器和第五电流互感器中任一电流互感器检测到的过电流信号后，断开第一主断路器，控制第一高压隔离开关和第二高压隔离开关断开，降下第一受电弓；根据检测到过流信号的电流互感器的位置，定位故障区域，对故障进行处理。可选的，在所述过流故障检测方法中，在识别升起的受电弓为第二受电弓时，所述采集过电流信号，定位故障区域；根据故障判断结果，采取对应的处理措施，具体包括：在接收到第二电流互感器、第三电流互感器、第四电流互感器和第五电流互感器中任一电流互感器检测到的过电流信号后，断开第二主断路器，控制第一高压隔离开关和第二高压隔离开关断开，降下第二受电弓；根据检测到过流信号的电流互感器的位置，定位故障区域，对故障进行处理。可选的，在所述过流故障检测方法中，在识别升起的受电弓为第一受电弓时，所述根据检测到过流信号的电流互感器的位置，定位故障区域，对故障进行处理，具体包括：在第一电流互感器、第三电流互感器、第四电流互感器和第五电流互感器均未过流时，确定故障点位于第一电流互感器和第一受电弓之间回路或接触网侧；确认接触网无故障后，换升第二受电弓，闭合第二主断路器继续运行；或，在仅有第一电流互感器过流，第三电流互感器、第四电流互感器和第五电流互感器均未过流时，确定故障点位于第一电流互感器与第四电流互感器之间回路或第一电流互感器与第一牵引变压器之间回路；在转换第一高压隔离开关置于第二受电弓侧位后，换升第二受电弓，闭合第二主断路器继续运行；或，在第一电流互感器和第四电流互感器过流，第三电流互感器和第五电流互感器未过流时，确定故障点位于第四电流互感器和第一高压隔离开关之间回路；在转换第一高压隔离开关置于第二受电弓侧位后，换升第二受电弓，闭合第二主断路器继续运行；或，在第一电流互感器、第四电流互感器和第五电流互感器均过流，仅第三电流互感器未过流时，确定故障点位于第五电流互感器与第二主断路器之间回路或第五电流互感器与第二牵引变压器之间回路；在转换第一高压隔离开关置于第一受电弓侧位后，重新升起第一受电弓、闭合第一主断路器继续运行。或，在第一电流互感器、第三电流互感器、第四电流互感器过流，仅第五电流互感器未过流时，确定故障点位于第三电流互感器和第三牵引变压器之间回路；在打开第二高压隔离开关后，换升第二受电弓，闭合第二主断路器继续运行。可选的，在所述过流故障检测方法中，在识别升起的受电弓为第二受电弓时，所述根据检测到过流信号的电流互感器的位置，定位故障区域，对故障进行处理，具体包括：在第二电流互感器、第三电流互感器、第四电流互感器和第五电流互感器均未过流时，确定故障点位于第二电流互感器和第二受电弓之间回路或接触网侧；确认接触网无故障后，换升第一受电弓，闭合第一主断路器继续运行；或，在仅有第二电流互感器过流，第三电流互感器、第四电流互感器和第五电流互感器均未过流时，确定故障点位于第二电流互感器与第五电流互感本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种过流故障检测系统，其特征在于，包括：/n第一检测单元(11)、第二检测单元(12)、第三检测单元(13)和控制单元；/n所述第一检测单元(11)位于第一受电弓(14)所在的干路上，设置于所述第一受电弓(14)和所述第一牵引变压器(15)之间；/n所述第二检测单元(12)位于第二受电弓(14')所在的干路上，设置于所述第二受电弓(14')和所述第二牵引变压器(15')之间；/n所述第三检测单元(13)设置于从所述第一受电弓(14)至所述第二牵引变压器(15')的支路和从所述第二受电弓(14')至所述第一牵引变压器(15)的支路的公共支路上；所述第三检测单元(13)连接第三牵引变压器(16)；/n所述控制单元用于识别处于升弓状态的受电弓，根据采集到的第一检测单元(11)、第二检测单元(12)和第三检测单元(13)过电流信号，定位故障区域，对故障进行处理。/n

【技术特征摘要】
1.一种过流故障检测系统，其特征在于，包括：
第一检测单元(11)、第二检测单元(12)、第三检测单元(13)和控制单元；
所述第一检测单元(11)位于第一受电弓(14)所在的干路上，设置于所述第一受电弓(14)和所述第一牵引变压器(15)之间；
所述第二检测单元(12)位于第二受电弓(14')所在的干路上，设置于所述第二受电弓(14')和所述第二牵引变压器(15')之间；
所述第三检测单元(13)设置于从所述第一受电弓(14)至所述第二牵引变压器(15')的支路和从所述第二受电弓(14')至所述第一牵引变压器(15)的支路的公共支路上；所述第三检测单元(13)连接第三牵引变压器(16)；
所述控制单元用于识别处于升弓状态的受电弓，根据采集到的第一检测单元(11)、第二检测单元(12)和第三检测单元(13)过电流信号，定位故障区域，对故障进行处理。


2.根据权利要求1所述的过流故障检测系统，其特征在于，
所述第一检测单元(11)，具体包括：第一电流互感器(21)和第一主断路器(22)；
所述第一受电弓(14)通过第一电流互感器(21)连接第一主断路器(22)，所述第一主断路器(22)连接第一牵引变压器(15)；
所述第二检测单元(12)，具体包括：第二电流互感器(21')和第二主断路器(22')；
所述第二受电弓(14')通过第二电流互感器(21')连接第二主断路器(22')，所述第二主断路器(22')连接第二牵引变压器(15')；
所述第三检测单元(13)，具体包括：第一高压隔离开关(23)、第三电流互感器(24)、第四电流互感器(25)和第五电流互感器(26)；其中，所述第一高压隔离开关(23)为三点式高压隔离开关；
所述第一高压隔离开关(23)的一个端口通过第三电流互感器(24)连接第三牵引变压器(16)；所述第一高压隔离开关(23)的另外两个端口分别与所述第一牵引变压器(15)和所述第二牵引变压器(15')连接；
所述第四电流互感器(25)连接于所述第一高压隔离开关(23)与所述第一牵引变压器(15)之间；
所述第五电流互感器(26)连接于所述第一高压隔离开关(23)与所述第二牵引变压器(15')之间。


3.根据权利要求2所述的过流故障检测系统，其特征在于，
所述第三检测单元(13)，还包括：第二高压隔离开关(31)；其中，所述第二高压隔离开关(31)为两点式高压隔离开关；
所述第二高压隔离开关(31)连接于所述第一高压隔离开关(23)与所述第三电流互感器(24)之间。


4.一种基于权利要求2或3所述的过流故障检测系统所实现的过流故障检测方法，其特征在于，包括：
检测列车主控端，识别升起的受电弓位置；
采集过电流信号，定位故障区域；
根据故障判断结果，对故障进行处理。


5.根据权利要求4所述的过流故障检测系统，其特征在于，
在识别升起的受电弓为第一受电弓(14)时，所述采集过电流信号，定位故障区域；根据故障判断结果，采取对应的处理措施，具体包括：
在接收到第一电流互感器(21)、第三电流互感器(24)、第四电流互感器(25)和第五电流互感器(26)中任一电流互感器检测到的过电流信号后，断开第一主断路器(22)，控制第一高压隔离开关(23)和第二高压隔离开关(31)断开，降下第一受电弓(14)；
根据检测到过流信号的电流互感器的位置，定位故障区域，对故障进行处理。


6.根据权利要求4所述的过流故障检测系统，其特征在于，
在识别升起的受电弓为第二受电弓(14')时，所述采集过电流信号，定位故障区域；根据故障判断结果，采取对应的处理措施，具体包括：
在接收到第二电流互感器(21')、第三电流互感器(24)、第四电流互感器(25)和第五电流互感器(26)中任一电流互感器检测到的过电流信号后，断开第二主断路器(22')，控制第一高压隔离开关(23)和第二高压隔离开关(31)断开，降下第二受电弓(14')；
根据检测到过流信号的电流互感器的位置，定位故障区域，对故障进行处理。


7.根据权利要求5所述的过流故障检测方法，其特征在于，
在识别升起的受电弓为第一受电弓(14)时，所述根据检测到过流信号的电流互感器的位置，定位故障区域，对故障进行处理，具体包括：
在第一电流互感器(21)、第三电流互感器(24)、第四电流互感器(25)和第五电流互感器(26)均未过流时，确定故障点位于第一电流互感...

【专利技术属性】
技术研发人员：许万涛，田庆，巨长磊，王升晖，万松琦，
申请(专利权)人：中车青岛四方机车车辆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37