CN109782129B - 轨道交通牵引辅助变流器的接地故障点定位方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种轨道交通牵引辅助变流器的接地故障点定位方法及装置,方法包括:在逆变侧与接地检测电路之间的连接断开之后,根据已确定发生接地故障的牵引辅助变流器的目标电压比与第一预设范围的比较结果,判断接地故障是否发生在逆变侧或连接至该逆变侧的牵引电机;若否,则根据目标电压比分别与第二预设范围和第三预设范围之间的比较结果,判断接地故障是否发生在整流侧的直流环节负极或直流环节正极,若接地故障并未发生在整流侧的直流环节负极或正极,且接地电压存在交流分量,则将接地故障定位在牵引变压器与整流侧之间的牵引变压器二次侧。本申请能够自动且快速的对牵引辅助变流器的接地故障进行定位,且定位过程准确性高。
Description
技术领域
本申请涉及轨道交通技术领域,具体涉及一种轨道交通牵引辅助变流器的接地故障点定位方法及装置。
背景技术
电力电子设备的接地检测是一项重要技术,涉及到设备和人员安全。目前在轨道交通车辆中的机车或动车组等的牵引辅助变流器,通常设置在机车或动车组的牵引变压器与牵引电机之间,其中的接地检测电路设置在牵引辅助变流器整流侧与逆变侧之间,通常由串接在整流侧的直流环节的正、负母排之间的两个分压电阻、并接在靠近负母排电阻两端的滤波电容组成其中,两个分压电阻中间点接地,并将检测接地点与负母排之间电压作为接地电压。
在现有技术中,通过设置上述接地检测电路来检测牵引辅助变流器是否发生接地故障,具体运行过程举例为:当牵引辅助变流器正常工作时,接地电压与直流环节电压的比值基本维持在某一恒定值,且该值由分压电阻决定;当牵引辅助变流器发生接地故障时,这一比值将偏离原恒定值,若通过检测获知该比值偏离了原恒定值,则判断当前的牵引辅助变流器发生了接地故障。
然而,由于牵引辅助变流器的内部结构复杂、元器件众多等原因,即使在获知牵引辅助变流器发生接地故障后,若要找出故障所在,也需要进行大量繁琐及耗时的人工排查,在此期间,由于排查过程耗时过程,很容易出现设备在短时间内出现严重损害的情形,不但会带来设备损失,甚至会影响轨道交通车辆的正常运行,无法满足现代化铁路对智能化和安全化要求。也就是说,现有的牵引辅助变流器的接地故障定位方式,在确定发生故障后,需要人为查找故障所在,使得故障定位的耗时长、作业量大及故障设备易损坏等问题。
发明内容
针对现有技术中的问题,本申请提供一种轨道交通牵引辅助变流器的接地故障点定位方法及装置,能够自动且快速的对牵引辅助变流器的接地故障进行定位,且定位过程准确性高,进而能有效提高对故障设备的维修效率,有效提高牵引辅助变流器的运行安全性和可靠性。
为解决上述技术问题,本申请提供以下技术方案:
第一方面,本申请提供一种轨道交通牵引辅助变流器的接地故障点定位方法,牵引辅助变流器的整流侧和逆变侧之间设有接地检测电路,且所述整流侧与轨道交通车辆的牵引变压器连接,所述方法包括:
在所述逆变侧与所述接地检测电路之间的连接断开之后,根据已确定发生接地故障的牵引辅助变流器的目标电压比与第一预设范围的比较结果,判断所述接地故障是否发生在所述逆变侧或连接至该逆变侧的牵引电机,其中,所述目标电压比为对初始电压比进行滤波后得到的值,且所述初始电压比为所述接地检测电路对应的接地电压与所述整流侧的直流环节电压之间的比值;
若否,则根据所述目标电压比与第二预设范围之间的比较结果,判断所述接地故障是否发生在所述整流侧的直流环节负极,以及,根据所述目标电压比与第三预设范围之间的比较结果,判断所述接地故障是否发生在所述整流侧的直流环节正极;
若经判断获知所述接地故障并未发生在所述整流侧的直流环节负极或正极,则进一步判断所述接地电压是否存在交流分量,若是,则将所述接地故障定位在所述牵引变压器与整流侧之间的牵引变压器二次侧。
进一步地,在所述判断所述接地故障是否发生在所述逆变侧或连接至该逆变侧的牵引电机之前,还包括:
获取当前牵引辅助变流器的所述初始电压比;
对所述初始电压比进行低通滤波,得到当前牵引辅助变流器的目标电压比;
判断当前牵引辅助变流器的目标电压比是否在所述第一预设范围内,若否,则确定当前牵引辅助变流器发生接地故障。
进一步地,所述牵引辅助变流器上还连接有辅助变流器;
在所述确定当前牵引辅助变流器发生接地故障之后,并在所述判断所述接地故障是否发生在所述逆变侧或连接至该逆变侧的牵引电机之前,还包括:
断开所述辅助变流器与所述牵引辅助变流器之间的连接;
判断已确定发生接地故障的牵引辅助变流器的目标电压比是否在所述第一预设范围内;
若否,则断开所述逆变侧与所述接地检测电路之间的连接。
进一步地,还包括:
若经判断获知已确定发生接地故障的牵引辅助变流器的目标电压比在所述第一预设范围内,则将所述接地故障定位在所述辅助变流器。
进一步地,所述根据已确定发生接地故障的牵引辅助变流器的目标电压比与第一预设范围的比较结果,判断所述接地故障是否发生在所述逆变侧或连接至该逆变侧的牵引电机,包括:
判断已确定发生接地故障的牵引辅助变流器的目标电压比是否在所述第一预设范围内;
若是,则将所述接地故障定位在所述逆变侧或连接至该逆变侧的牵引电机。
进一步地,所述根据所述目标电压比与第二预设范围之间的比较结果,判断所述接地故障是否发生在所述整流侧的直流环节负极,包括:
判断已确定发生接地故障的牵引辅助变流器的目标电压比是否在所述第二预设范围内;
若是,则将所述接地故障定位在所述整流侧的直流环节负极。
进一步地,所述根据所述目标电压比与第三预设范围之间的比较结果,判断所述接地故障是否发生在所述整流侧的直流环节正极,包括:
若经判断获知所述目标电压比未在所述第二预设范围内,则继续判断已确定发生接地故障的牵引辅助变流器的目标电压比是否在所述第三预设范围内;
若是,则将所述接地故障定位在所述整流侧的直流环节正极。
进一步地,还包括:
若经进一步判断获知所述接地电压不存在交流分量,则将所述接地故障定位在所述整流侧的直流环节正极。
第二方面,本申请提供一种轨道交通牵引辅助变流器的接地故障点定位装置,牵引辅助变流器的整流侧和逆变侧之间设有接地检测电路,且所述整流侧与轨道交通车辆的牵引变压器连接,所述装置包括:
逆变接地故障判断模块,用于在所述逆变侧与所述接地检测电路之间的连接断开之后,根据已确定发生接地故障的牵引辅助变流器的目标电压比与第一预设范围的比较结果,判断所述接地故障是否发生在所述逆变侧或连接至该逆变侧的牵引电机,其中,所述目标电压比为对初始电压比进行滤波后得到的值,且所述初始电压比为所述接地检测电路对应的接地电压与所述整流侧的直流环节电压之间的比值;
直流环节接地故障判断模块,用于若所述接地故障未发生在所述逆变侧,则根据所述目标电压比与第二预设范围之间的比较结果,判断所述接地故障是否发生在所述整流侧的直流环节负极,以及,根据所述目标电压比与第三预设范围之间的比较结果,判断所述接地故障是否发生在所述整流侧的直流环节正极;
变压器二次侧接地故障判断模块,用于若经判断获知所述接地故障并未发生在所述整流侧的直流环节负极或正极,则进一步判断所述接地电压是否存在交流分量,若是,则将所述接地故障定位在所述牵引变压器与整流侧之间的牵引变压器二次侧。
第三方面,本申请提供一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现所述的轨道交通牵引辅助变流器的接地故障点定位方法的步骤。
由上述技术方案可知,本申请实施例提供一种轨道交通牵引辅助变流器的接地故障点定位方法,通过在所述逆变侧与所述接地检测电路之间的连接断开之后,根据已确定发生接地故障的牵引辅助变流器的目标电压比与第一预设范围的比较结果,判断所述接地故障是否发生在所述逆变侧或连接至该逆变侧的牵引电机,其中,所述目标电压比为对初始电压比进行滤波后得到的值,且所述初始电压比为所述接地检测电路对应的接地电压与所述整流侧的直流环节电压之间的比值;若否,则根据所述目标电压比与第二预设范围之间的比较结果,判断所述接地故障是否发生在所述整流侧的直流环节负极,以及,根据所述目标电压比与第三预设范围之间的比较结果,判断所述接地故障是否发生在所述整流侧的直流环节正极;若经判断获知所述接地故障并未发生在所述整流侧的直流环节负极或正极,则进一步判断所述接地电压是否存在交流分量,若是,则将所述接地故障定位在所述牵引变压器与整流侧之间的牵引变压器二次侧,能够自动且快速的对牵引辅助变流器的接地故障进行定位,且定位过程准确性高,进而能有效提高对故障设备的维修效率,避免故障设备在短时间内发生严重损坏,进而能够有效提高牵引辅助变流器的运行安全性和可靠性,并有效保证轨道交通车辆的正常运行,满足现代化铁路对智能化和安全化要求。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为牵引辅助变流器与轨道交通车辆的牵引变压器之间的结构关系示意图。
图2为轨道交通车辆的牵引变压器与受电弓之间的结构关系示意图。
图3为牵引辅助变流器的第一种结构示意图。
图4为牵引辅助变流器中的整流侧的举例示意图。
图5为牵引辅助变流器中的逆变侧的举例示意图。
图6为基于牵引辅助变流器的第一种结构的接地故障点分布示意图。
图7为牵引辅助变流器的第二种结构示意图。
图8为基于牵引辅助变流器的第二种结构的接地故障点分布示意图。
图9为本申请实施例中的轨道交通牵引辅助变流器的接地故障点定位***的第一种架构示意图。
图10为本申请实施例中的轨道交通牵引辅助变流器的接地故障点定位***的第二种架构示意图。
图11为本申请实施例中的轨道交通牵引辅助变流器的接地故障点定位方法的流程示意图。
图12为本申请实施例中的轨道交通牵引辅助变流器的接地故障点定位方法中的接地故障自动化预判过程的流程示意图。
图13为本申请实施例中的轨道交通牵引辅助变流器的接地故障点定位方法中的辅助变流器接地故障判断过程的流程示意图。
图14为本申请实施例中的轨道交通牵引辅助变流器的接地故障点定位方法中的步骤100程的流程示意图。
图15为本申请实施例中的轨道交通牵引辅助变流器的接地故障点定位方法中的步骤200程的流程示意图。
图16为本申请实施例中的轨道交通牵引辅助变流器的接地故障点定位方法中的步骤300程的流程示意图。
图17为本申请应用实例中的轨道交通牵引辅助变流器的接地故障点定位方法的流程示意图。
图18为本申请应用实例中的直流环节负极的接地回路示意图。
图19为本申请应用实例中的直流环节正极的接地回路示意图。
图20为本申请应用实例中的牵引变压器二次侧同名端接地情况中的整流模块封锁状态下的接地电压Ug波形示意图。
图21为本申请应用实例中的牵引变压器二次侧同名端接地情况中的整流模块封锁状态下的0<t<t0时的接地回路示意图。
图22为本申请应用实例中的牵引变压器二次侧同名端接地情况中的整流模块封锁状态下的t0<t<t1时的接地回路示意图。
图23为本申请应用实例中的牵引变压器二次侧同名端接地情况中的整流模块封锁状态下的t1<t<t2时的接地回路示意图。
图24为本申请应用实例中的牵引变压器二次侧同名端接地情况中的整流模块封锁状态下的t3<t<t4时的接地回路示意图。
图25为本申请应用实例中的牵引变压器二次侧同名端接地情况中的整流模块封锁状态下的Rg=5kΩ时的Ug仿真波形示意图。
图26为本申请应用实例中的牵引变压器二次侧同名端接地情况中的整流模块激活状态下的G1管开通、接地电阻Rg前端电位为Uc时的直流环节正极接地回路示意图。
图27为本申请应用实例中的牵引变压器二次侧同名端接地情况中的整流模块激活状态下的G2管开通、接地电阻Rg前端电位为0时的直流环节负极接地回路示意图。
图28为本申请应用实例中的牵引变压器二次侧同名端接地情况中的整流模块激活状态下的Rg=5kΩ时Ug仿真波形示意图。
图29为本申请实施例中的轨道交通牵引辅助变流器的接地故障点定位装置的结构示意图。
图30为本申请实施例中的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
考虑到传统的牵引辅助变流器的接地检测方法不具备自动定位接地故障点的功能的情况,且由于变流器内部结构复杂、元器件众多,人工排查故障点工作繁琐;某些设备如牵引变压器,发生接地故障后如不能快速定位,短时间内即可造成严重损坏的问题,且现代化铁路对智能化、安全化要求越来越高,为提高效率、避免损失,本申请提供一种轨道交通牵引辅助变流器的接地故障点定位方法,通过在所述逆变侧与所述接地检测电路之间的连接断开之后,根据已确定发生接地故障的牵引辅助变流器的目标电压比与第一预设范围的比较结果,判断所述接地故障是否发生在所述逆变侧或连接至该逆变侧的牵引电机,其中,所述目标电压比为对初始电压比进行滤波后得到的值,且所述初始电压比为所述接地检测电路对应的接地电压与所述整流侧的直流环节电压之间的比值,若否,则根据所述目标电压比与第二预设范围之间的比较结果,判断所述接地故障是否发生在所述整流侧的直流环节负极,以及,根据所述目标电压比与第三预设范围之间的比较结果,判断所述接地故障是否发生在所述整流侧的直流环节正极;若经判断获知所述接地故障并未发生在所述整流侧的直流环节负极或正极,则进一步判断所述接地电压是否存在交流分量,若是,则将所述接地故障定位在所述牵引变压器与整流侧之间的牵引变压器二次侧。通过先确定接地故障点是否在逆变侧,再确定接地故障点是否在直流环节,最终再确定接地故障点是否在牵引变压器二次侧,来实现对牵引辅助变流器的接地故障进行自动且快速的定位,且定位过程准确性高,进而能有效提高对故障设备的维修效率,避免故障设备在短时间内发生严重损坏,进而能够有效提高牵引辅助变流器的运行安全性和可靠性,并有效保证轨道交通车辆的正常运行,满足现代化铁路对智能化和安全化要求。
在本申请的一个或多个实施例中,参见图1,牵引辅助变流器2设置在轨道交通车辆的牵引变压器1与牵引电机3之间,其中,轨道交通车辆是指在特定轨道上行驶的一类交通工具,例如电力机车和动车组等。牵引变压器是交流电力机车上的一个重要部件,用来把接触网上取得的高压电压变换为供给牵引电机及其他电机、电器工作所适合的电压,其工作原理和普通电力变压器相同。牵引变压器的主变压器安装在交流馈电的电力机车上,参见图2,机车的牵引变压器1设置在受电弓4与接地回流6之间,受电弓4与牵引变压器1之间设有主断路器5。
在本申请的一个或多个实施例中,参见图3,所述牵引辅助变流器的整流侧21与牵引变压器1的二次侧相连,且整流侧21与牵引变压器1之间设有开关Q,整流侧21的直流环节依次接有直流环节电容C,且直流环节电压用Uc表示,可以应用通用的电压检测设备测量得到;所述牵引辅助变流器的逆变侧22与牵引电机3连接;所述接地检测电路由分压电阻R1、分压电阻R2和滤波电容Cg组成,其中,分压电阻R1的阻值举例为99kΩ,分压电阻R2的阻值举例为33kΩ。接地检测电路连接在所述整流侧21和逆变侧22之间,且靠近整流侧21的直流环节正极P和直流环节负极N之间的分压电阻R1和R2,且分压电阻R1和R2串接,其中,分压电阻R1和R2的中间点接地,且电阻R2两侧电压即为接地电压Ug,可以应用通用的电压检测设备测量得到。
在一种举例中,所述整流侧21可以包含有一用于将交流电转换成直流电的整流模块,参见图4,该整流模块可以由四个带有反并联二级管的绝缘栅双极型晶体管IGBT组成。
在一种举例中,所述逆变侧22可以包含有一用于将直流电转换成交流电的逆变模块,参见图5,该逆变模块可以由六个带有反并联二级管的绝缘栅双极型晶体管IGBT组成。
基于上述内容,在本申请的一个或多个实施例中,初始电压比即为所述接地检测电路对应的接地电压Ug与所述整流侧的直流环节电压Uc之间的比值Ug/Uc。相对应的,所述目标电压比为对初始电压比Ug/Uc进行滤波后得到的值,用Y0表示。
基于此,接地故障检测的原理为:正常情况下接地电压Ug与直流环节电压Uc之比为25%左右。若牵引辅助变流器某处发生了接地故障,则会在“牵引变压器二次侧同名端-接地故障点-地-分压电阻R1/R2-牵引变压器二次侧非同名端”之间形成回路,即接地回路,接地回路的存在会使得接地电压Ug发生变化,进而使得初始电压比Ug/Uc发生变化,从而能够根据该变化判断牵引辅助变流器某处发生接地故障。
在本申请的一个或多个实施例中,接地故障点定位的原理为:在确定发生接地故障时或之后,进一步分析目标电压比Y0所处的数值范围、以及接地电压Ug是否存在交流分量,进而对接地故障点进行定位。
在本申请的一个或多个实施例中,定位的接地故障点如表1所示,包含有:a.变压器二次侧接地,b.直流环节正极接地,c.直流环节负极接地,d.逆变模块/牵引电机接地。a.变压器二次侧接地,b.直流环节正极接地,c.直流环节负极接地,d.逆变模块/牵引电机接地。其中,各处接地故障点的分布举例如图6所示。
表1
标识 | 接地故障点 |
a | 变压器二次侧接地 |
b | 直流环节正极接地 |
c | 直流环节负极接地 |
d | 逆变模块/牵引电机接地 |
另外,在前述的牵引辅助变流器的结构描述的基础上,在本申请的一个或多个实施例中,所述牵引辅助变流器还可以包含有辅助变流器23,且该辅助变流器23的内部结构可以与所述逆变模块相同。参见图7,该辅助变流器23通过输入接触器K与牵引辅助变流器连接。
基于此,定位的接地故障点可以如表2所示,包含有:a.变压器二次侧接地,b.直流环节正极接地,c.直流环节负极接地,d.逆变模块/牵引电机接地。a.变压器二次侧接地,b.直流环节正极接地,c.直流环节负极接地,d.逆变模块/牵引电机接地,e.辅助变流器接地之中的某一点。其中,各处接地故障点的分布举例如图8所示。
表2
也就是说,无论牵引辅助变流器中是否包含有辅助变流器,或者所包含的辅助变流器不止一个,本申请的轨道交通牵引辅助变流器的接地故障点定位方法均能够适用该牵引辅助变流器,且无需改变牵引辅助变流器的自身结构。
基于上述内容,本申请还提供一种包含有轨道交通牵引辅助变流器的接地故障点定位装置的轨道交通牵引辅助变流器的接地故障点定位***,在该***中,轨道交通牵引辅助变流器的接地故障点定位装置可以为一种服务器A1,参见图9,该服务器A1可以与至少一个用于控制所述牵引辅助变流器的控制器B1和至少一个用于检测牵引辅助变流器的直流环节电压Uc和检测接地电压Ug的电压检测装置C1通信连接,该电压检测装置C1可以周期性地或实时的将牵引辅助变流器的直流环节电压Uc和检测接地电压Ug发送至该服务器A1,使得在服务器A1根据目标电压比Y0确定当前牵引辅助变流器发生接地故障后,可以向控制器B1发送接地故障点定位开启指令,控制器可以根据该接地故障点定位开启指令对牵引辅助变流器进行控制,例如,若牵引辅助变流器中不包含有辅助变流器,则控制器B1封锁所述逆变侧,即断开所述逆变侧与牵引辅助变流器的连接;若牵引辅助变流器中包含有辅助变流器,则控制器B1先断开输入接触器K,即断开所述辅助变流器与牵引辅助变流器的连接。而后,无论所述控制器B1控制所述逆变侧断开还是控制辅助变流器断开,均向所述服务器A1发出告知信息,使得所述服务器A1执行本申请所述的轨道交通牵引辅助变流器的接地故障点定位方法的具体过程,并最终得到牵引辅助变流器的接地故障点。
在此基础上,为了进一步提高整个轨道交通牵引辅助变流器的接地故障点定位过程的自动化和智能化程度,所述轨道交通牵引辅助变流器的接地故障点定位装置还可以与至少一个数据库D1及至少一个客户端设备E1,参见图10,所述服务器A1在得到牵引辅助变流器的接地故障点之后,可以将该数据存储至对应的数据库D1中,以便后续追溯使用,同时,所述服务器A1在得到牵引辅助变流器的接地故障点之后,还可以将该牵引辅助变流器的接地故障点发送到至少一个客户端设备E1中,使得调度管理人员以及技术维修人员均能够通过各自对应的客户端设备E1在第一时间获知接地故障点,进而能够直接抵达接地故障点并进行应急处理及维修,避免故障设备在短时间内发生严重损坏,能够有效提高牵引辅助变流器的运行安全性和可靠性,并有效保证轨道交通车辆的正常运行。
可以理解的是,所述客户端设备可以包括智能手机、平板电子设备、网络机顶盒、便携式计算机、台式电脑、个人数字助理(PDA)、车载设备、智能穿戴设备等。其中,所述智能穿戴设备可以包括智能眼镜、智能手表、智能手环等。
上述的客户端设备可以具有通信模块(即通信单元),可以与远程的服务器进行通信连接,实现与所述服务器的数据传输。通信单元还可以接收服务器返回的接地故障点定位结果。所述服务器可以包括任务调度中心一侧的服务器,其他的实施场景中也可以包括中间平台的服务器,例如与任务调度中心服务器有通信链接的第三方服务器平台的服务器。所述的服务器可以包括单台计算机设备,也可以包括多个服务器组成的服务器集群,或者分布式装置的服务器结构。
所述服务器与所述客户端设备之间可以使用任何合适的网络协议进行通信,包括在本申请提交日尚未开发出的网络协议。所述网络协议例如可以包括TCP/IP协议、UDP/IP协议、HTTP协议、HTTPS协议等。当然,所述网络协议例如还可以包括在上述协议之上使用的RPC协议(Remote Procedure Call Protocol,远程过程调用协议)、REST协议(Representational State Transfer,表述性状态转移协议)等。
基于上述内容,本申请所述的轨道交通牵引辅助变流器的接地故障点定位技术能够自动且快速的对牵引辅助变流器的接地故障进行定位,且定位过程准确性高,进而能有效提高对故障设备的维修效率,避免故障设备在短时间内发生严重损坏,进而能够有效提高牵引辅助变流器的运行安全性和可靠性,并有效保证轨道交通车辆的正常运行,满足现代化铁路对智能化和安全化要求。具体通过下述多个实施例及应用实例进行具体说明。
为了能够自动且快速的对牵引辅助变流器的接地故障进行定位,本申请实施例提供一种轨道交通牵引辅助变流器的接地故障点定位方法的执行过程,参见图11,所述轨道交通牵引辅助变流器的接地故障点定位方法具体包含有如下内容:
步骤100:在所述逆变侧与所述接地检测电路之间的连接断开之后,根据已确定发生接地故障的牵引辅助变流器的目标电压比与第一预设范围的比较结果,判断所述接地故障是否发生在所述逆变侧或连接至该逆变侧的牵引电机。
其中,所述目标电压比为对初始电压比进行滤波后得到的值,且所述初始电压比为所述接地检测电路对应的接地电压与所述整流侧的直流环节电压之间的比值。
若否,则执行步骤200。
在步骤100中,若已经确定当前牵引辅助变流器发生了接地故障,且该牵引辅助变流器中的所述逆变侧与所述接地检测电路之间的连接已经断开,则此时通过测试目标电压比是否恢复正常来确定接地故障点是不是被断开的逆变侧或连接至该逆变侧的牵引电机,若目标电压比恢复正常,则说明接地故障点正是位于逆变侧或连接至该逆变侧的牵引电机,维修人员可以直接针对此处进行故障排查。而若目标电压比仍然未恢复正常,则说明接地故障点并不是逆变侧或连接至该逆变侧的牵引电机,因此需要通过执行步骤200来找出接地故障点。
可以理解的是,第一预设范围可以为A%~B%,其中,A%~B%是在Y0的理论值为25%的基础上,通过考虑电压波动及减少误报等因素决定的,即A%=25%-x%,B%=25%+x%,x%由实际试验预先获取。在一种举例中,x%可以为6%或8%。
步骤200:根据所述目标电压比与第二预设范围之间的比较结果,判断所述接地故障是否发生在所述整流侧的直流环节负极,以及,根据所述目标电压比与第三预设范围之间的比较结果,判断所述接地故障是否发生在所述整流侧的直流环节正极。
若否,则执行步骤300。
在步骤200中,已经确定当前牵引辅助变流器的接地故障点并不是逆变侧或连接至该逆变侧的牵引电机,因此进一步判断该接地故障点是不是在整流侧的直流环节负极或者正极,若也不是,则说明接地故障点并不是直流环节负极或者正极,还需要通过执行步骤300来找出接地故障点。
可以理解的是,所述第二预设范围根据所述第二预设范围的A%的确定,具体为,第二预设范围为0~A%。
所述第三预设范围为C%~100%,C%为初始电压比Ug/Uc的理论计算值和实际试验得到的值来确定。在一种举例中,C%可以为60%或80%。
步骤300:若经判断获知所述接地故障并未发生在所述整流侧的直流环节负极或正极,则进一步判断所述接地电压是否存在交流分量,若是,则将所述接地故障定位在所述牵引变压器与整流侧之间的牵引变压器二次侧。
从上述描述可知,本申请实施例提供的轨道交通牵引辅助变流器的接地故障点定位方法,能够自动且快速的对牵引辅助变流器的接地故障进行定位,且定位过程准确性高,进而能有效提高对故障设备的维修效率,避免故障设备在短时间内发生严重损坏,进而能够有效提高牵引辅助变流器的运行安全性和可靠性,并有效保证轨道交通车辆的正常运行,满足现代化铁路对智能化和安全化要求。
为了对牵引辅助变流器发生接地故障进行自动化预判,以进一步提高轨道交通牵引辅助变流器的接地故障点定位过程的准确性和自动化程度,在本申请的一个实施例中,参见图12,所述轨道交通牵引辅助变流器的接地故障点定位方法的步骤100之前还包含有如下内容:
步骤011:获取当前牵引辅助变流器的所述初始电压比;
步骤012:对所述初始电压比进行低通滤波,得到当前牵引辅助变流器的目标电压比;
步骤013:判断当前牵引辅助变流器的目标电压比是否在所述第一预设范围内,若否,则执行步骤014,若是,则返回步骤011。
步骤014:确定当前牵引辅助变流器发生接地故障,进入接地故障点定位流程。
在本申请的一个实施例中,若所述牵引辅助变流器中包含有前述的辅助变流器,则在步骤014的进入接地故障点定位流程之后,以及在步骤100的判断是否是逆变侧或牵引电机发送接地故障的过程之前,还需要判断节点故障点是否为辅助变流器,以有效提高本申请的适用广泛性。也就是说,在步骤014与步骤100之间,参见图13,所述轨道交通牵引辅助变流器的接地故障点定位方法还包含有如下内容:
步骤021:断开所述辅助变流器与所述牵引辅助变流器之间的连接;
步骤022:判断已确定发生接地故障的牵引辅助变流器的目标电压比是否在所述第一预设范围内;
若否,则说明发生接地故障的并不是牵引辅助变流器,继续执行步骤023。
若是,则说明接地故障点正是牵引辅助变流器,因此执行步骤024。
步骤023:断开所述逆变侧与所述接地检测电路之间的连接。
在步骤023之后执行步骤100。
步骤024:将所述接地故障定位在所述辅助变流器。而后结束接地故障点定位流程。
为了进一步提高轨道交通牵引辅助变流器的接地故障点定位过程的准确性和自动化程度,在本申请的一个实施例中,参见图14,所述轨道交通牵引辅助变流器的接地故障点定位方法中的步骤100具体包含有如下内容:
步骤101:判断已确定发生接地故障的牵引辅助变流器的目标电压比是否在所述第一预设范围内;
若是,则说明接地故障点正是逆变侧或连接至该逆变侧的牵引电机,则执行步骤102;若否,则执行步骤200。
步骤102;将所述接地故障定位在所述逆变侧或连接至该逆变侧的牵引电机。而后结束接地故障点定位流程。
为了进一步提高轨道交通牵引辅助变流器的接地故障点定位过程的准确性和自动化程度,在本申请的一个实施例中,参见图15,所述轨道交通牵引辅助变流器的接地故障点定位方法中的步骤200具体包含有如下内容:
步骤201:判断已确定发生接地故障的牵引辅助变流器的目标电压比是否在所述第二预设范围内;
若是,则说明接地故障点正是直流环节负极,则执行步骤202;若否,则执行步骤203。
步骤202:将所述接地故障定位在所述整流侧的直流环节负极。而后结束接地故障点定位流程。
步骤203:继续判断已确定发生接地故障的牵引辅助变流器的目标电压比是否在所述第三预设范围内;
若是,则说明接地故障点正是直流环节正极;则执行步骤204;若否,则执行步骤300。
步骤204:将所述接地故障定位在所述整流侧的直流环节正极。而后结束接地故障点定位流程。
为了进一步提高轨道交通牵引辅助变流器的接地故障点定位过程的准确性和自动化程度,在本申请的一个实施例中,参见图16,在所述轨道交通牵引辅助变流器的接地故障点定位方法中的步骤300具体包含有如下内容:
步骤301:判断所述接地电压是否存在交流分量,若是,则说明接地故障点为牵引变压器二次侧,执行步骤302;若否,则执行步骤303。
步骤302:将所述接地故障定位在所述牵引变压器与整流侧之间的牵引变压器二次侧。而后结束接地故障点定位流程。
步骤303:将所述接地故障定位在所述整流侧的直流环节正极。而后结束接地故障点定位流程。
为了进一步说明本方案,本申请还提供一种轨道交通牵引辅助变流器的接地故障点定位方法的具体应用实例,参见图17,所述轨道交通牵引辅助变流器的接地故障点定位方法具体包含有如下内容:
S1.计算比值Ug/Uc并滤波得到Y0,判断Y0是否超出A%~B%范围、并且持续500ms。如果是,则判断发生接地故障,进入接地故障点定位流程;如果否,跳出流程。
在步骤S1中,计算比值Ug/Uc后,需经过截止频率为5Hz的低通滤波得到Y0,以去除电压检测干扰。A%~B%为Y0的正常范围,是由Y0的理论值25%考虑电压波动、减少误报而减、加x%得到,x%由实际试验获得。
S2.断开辅助变流器输入接触器K,继续判断Y0是否超出A%~B%范围。如果是,继续定位流程;如果否,判断辅助变流器接地、跳出流程。
步骤S2判断接地故障是否发生在辅助变流器内:断开辅助变流器输入接触器,即切断辅助变流器接地故障的接地回路,此时若Y0恢复为A%~B%之间,则证明确为辅助变流器接地。否则,继续定位流程。
S3.封锁逆变模块,即关断逆变模块所有IGBT,继续判断Y0是否超出A%~B%范围。如果是,继续定位流程;如果否,判断逆变模块或牵引电机接地、跳出流程。步骤S3判断接地故障是否发生在逆变模块或牵引电机内:其原理同步骤S2。
S4.继续判断Y0是否在0~A%之间。如果是,判断直流环节负极接地、跳出流程;如果否,继续定位流程。步骤S4判断直流环节负极是否接地。直流环节负极的接地回路如图18所示,可得到Ug/Uc的理论值如下:
Ug/Uc=Rg*R2/(Rg*R2+R1*R2+R1*Rg)
发生接地故障有多种形式,如导体短接、进水、绝缘层烧毁等,对应的接地电阻各不相同。接地电阻Rg=0,5kΩ,20kΩ,100kΩ时,Ug/Uc的理论值如表3所示。考虑到电压波动,当Y0在0~A%之间,则判断为直流环节负极接地。
表3
Rg | 0 | 5kΩ | 20kΩ | 100kΩ |
(Ug/Uc)*100% | 0 | 4% | 11% | 20% |
S5.继续判断Y0是否在C%~100%之间。如果是,判断直流环节正极接地、跳出流程;如果否,继续定位流程。步骤S5判断直流环节正极是否接地。直流环节正极的接地回路如图19所示,可得到Ug/Uc的理论值如下:
Ug/Uc=R2/(R1*Rg/(R1+Rg)+R2)
接地电阻Rg=0,5kΩ,20kΩ,100kΩ时,Ug/Uc的理论值如表4所示。当Y0在C%~100%之间时,则判断为直流环节正极接地;否则,需要继续定位流程。C%为综合表4的理论计算值和实际试验得到的值。
表4
Rg | 0 | 5kΩ | 20kΩ | 100kΩ |
(Ug/Uc)*100% | 100% | 87.4% | 66.5% | 40% |
S6.继续判断Ug是否存在交流分量。如果是,判断牵引变压器二次侧接地、跳出流程;如果否,判断直流环节正极接地、跳出流程。
步骤S6中,Y0在B%~C%之间,进一步通过计算得出接地电压Ug是否存在交流分量:如果存在交流分量,则判断为牵引变压器二次侧接地;否则,判断为直流环节正极接地。
可以理解的是,牵引变压器二次侧接地情况下,Ug存在交流分量,其原理分析如下:
1.牵引变压器二次侧同名端接地情况
(1)整流模块封锁状态
整流模块封锁状态即运行于不控整流模式,只有IGBT的反并联二极管工作,牵引变压器二次侧电压u2的有效值U2=1900V,直流环节电压Uc=2686V,在一个工频周期内,以Rg=0为例,接地电压Ug波形如图20所示。
a.0<t<t0
接地回路如图21所示。这个时间段内,u2由0开始增加,且u2<Ug。二极管D4两端的电压为:
UD4=u2-Ug
所以D4承受反压截止,直流环节电容C为接地滤波电容Cg充电。
b.t0<t<t1
这个时间段内u2>Ug,二极管D4导通,接地回路如图22所示,Ug被强制为u2。
c.t1<t<t2
此时0<u2<Ug,二极管D4截止,接地等效回路如图23所示,Cg放电。
d.t2<t<t3
此时u2负半周开始,这个时间段内0<-u2<UR1,二极管D3两端的电压为:
UD3=-u2–UR21
因此D3截止,接地回路同情况d,Cg放电。
e.t3<t<t4
此时D3导通,接地回路如图24所示,UR1被强制为u2,所以Ug被强制为Uc+u2。
f.t4<t<t5
此时D3截止,接地回路同情况a,Cg充电。
对应接地电阻Rg不为0的情况,接地回路与上述情况相同,Ug波形与上述情况相似,Rg=5kΩ时Ug仿真波形如图25所示。
(2)整流模块激活状态
整流模块激活,即工作于可控整流状态下,U2=1900V,Uc=3600V,以Rg=0为例,接地回路存在两种情况:
a.当G1管开通时,接地电阻Rg前端电位为Uc,如图26所示,这种情况等效为直流环节正极接地。
b.当G2管开通时,接地电阻Rg前端电位为0,如图27所示,这种情况等效为直流环节负极接地。
因此,整流模块激活状态下,Ug只与G1、G2管的开关状态有关,当Rg=0时,Ug为脉冲电压。当Rg不为0时,上述脉冲电压不断对滤波电容Cg进行充电、放电,形成类似于“锯齿状正弦”的波形,但均为正值。Rg=5kΩ时Ug仿真波形如图28所示。
2.牵引变压器二次侧非同名端接地情况
牵引变压器二次侧非同名端接地情况下,无论整流模块激活与否,接地电压Ug波形较同名端接地情况相位相差180度。
牵引变压器二次侧接地情况下,接地电阻Rg=0,5kΩ,20kΩ,100kΩ时,Ug/Uc经过截止频率5Hz低通滤波后的值Y0如表5所示。
表5
Rg | 0 | 5kΩ | 20kΩ | 100kΩ |
Y0 | 45.6% | 42.3% | 36.4% | 29.3% |
综上,步骤S6中Y0在B%~C%之间,此时若接地电压Ug存在交流分量,则判断为牵引变压器二次侧接地;否则,判断为直流环节正极接地。
从上述描述可知,本申请应用实例提供的轨道交通牵引辅助变流器的接地故障点定位方法,需更改现有接地检测硬件电路,节约了成本。在准确判断接地故障发生的同时,能够快速定位接地故障点,省去了复杂的人工排查过程,提高了故障处理效率,同时避免了接地故障对设备带来的损失,提高了***的安全性。
从软件层面来看,为了能够自动且快速的对牵引辅助变流器的接地故障进行定位,本申请提供一种能够实现轨道交通牵引辅助变流器的接地故障点定位方法中全部内容的轨道交通牵引辅助变流器的接地故障点定位装置的实施例,参见图29,所述轨道交通牵引辅助变流器的接地故障点定位装置具体包含有如下内容:
逆变接地故障判断模块10,用于在所述逆变侧与所述接地检测电路之间的连接断开之后,根据已确定发生接地故障的牵引辅助变流器的目标电压比与第一预设范围的比较结果,判断所述接地故障是否发生在所述逆变侧或连接至该逆变侧的牵引电机,其中,所述目标电压比为对初始电压比进行滤波后得到的值,且所述初始电压比为所述接地检测电路对应的接地电压与所述整流侧的直流环节电压之间的比值。
直流环节接地故障判断模块20,用于若所述接地故障未发生在所述逆变侧,则根据所述目标电压比与第二预设范围之间的比较结果,判断所述接地故障是否发生在所述整流侧的直流环节负极,以及,根据所述目标电压比与第三预设范围之间的比较结果,判断所述接地故障是否发生在所述整流侧的直流环节正极。
变压器二次侧接地故障判断模块30,用于若经判断获知所述接地故障并未发生在所述整流侧的直流环节负极或正极,则进一步判断所述接地电压是否存在交流分量,若是,则将所述接地故障定位在所述牵引变压器与整流侧之间的牵引变压器二次侧。
本申请提供的轨道交通牵引辅助变流器的接地故障点定位装置的实施例具体可以用于执行上述实施例中的轨道交通牵引辅助变流器的接地故障点定位方法的各个实施例的全部处理流程,其功能在此不再赘述,可以参照上述方法实施例的详细描述。
从上述描述可知,本申请实施例提供的轨道交通牵引辅助变流器的接地故障点定位装置,能够自动且快速的对牵引辅助变流器的接地故障进行定位,且定位过程准确性高,进而能有效提高对故障设备的维修效率,避免故障设备在短时间内发生严重损坏,进而能够有效提高牵引辅助变流器的运行安全性和可靠性,并有效保证轨道交通车辆的正常运行,满足现代化铁路对智能化和安全化要求。
为了对牵引辅助变流器发生接地故障进行自动化预判,以进一步提高轨道交通牵引辅助变流器的接地故障点定位过程的准确性和自动化程度,在本申请的一个实施例中,所述轨道交通牵引辅助变流器的接地故障点定位装置还包含有接地故障检测模块01,该接地故障检测模块01具体用于执行如下内容:
步骤011:获取当前牵引辅助变流器的所述初始电压比;
步骤012:对所述初始电压比进行低通滤波,得到当前牵引辅助变流器的目标电压比;
步骤013:判断当前牵引辅助变流器的目标电压比是否在所述第一预设范围内,若否,则执行步骤014,若是,则返回步骤011。
步骤014:确定当前牵引辅助变流器发生接地故障,进入接地故障点定位流程。
在本申请的一个实施例中,若所述牵引辅助变流器中包含有前述的辅助变流器,则在进入接地故障点定位流程之后,以及在判断是否是逆变侧或牵引电机发送接地故障的过程之前,还需要判断节点故障点是否为辅助变流器,以有效提高本申请的适用广泛性。也就是说,所述轨道交通牵引辅助变流器的接地故障点定位装置还包含辅助变流器接地故障判断模块02,所述辅助变流器接地故障判断模块02具体用于执行如下内容:
步骤021:断开所述辅助变流器与所述牵引辅助变流器之间的连接;
步骤022:判断已确定发生接地故障的牵引辅助变流器的目标电压比是否在所述第一预设范围内;
若否,则说明发生接地故障的并不是牵引辅助变流器,继续执行步骤023。
若是,则说明接地故障点正是牵引辅助变流器,因此执行步骤024。
步骤023:断开所述逆变侧与所述接地检测电路之间的连接。
在步骤023之后执行步骤100。
步骤024:将所述接地故障定位在所述辅助变流器。而后结束接地故障点定位流程。
为了进一步提高轨道交通牵引辅助变流器的接地故障点定位过程的准确性和自动化程度,在本申请的一个实施例中,所述轨道交通牵引辅助变流器的接地故障点定位装置中的逆变接地故障判断模块10具体用于执行下述内容:
步骤101:判断已确定发生接地故障的牵引辅助变流器的目标电压比是否在所述第一预设范围内;
若是,则说明接地故障点正是逆变侧或连接至该逆变侧的牵引电机,则执行步骤102;若否,则执行步骤200。
步骤102;将所述接地故障定位在所述逆变侧或连接至该逆变侧的牵引电机。而后结束接地故障点定位流程。
为了进一步提高轨道交通牵引辅助变流器的接地故障点定位过程的准确性和自动化程度,在本申请的一个实施例中,所述轨道交通牵引辅助变流器的接地故障点定位装置中的直流环节接地故障判断模块20具体用于执行下述内容:
步骤201:判断已确定发生接地故障的牵引辅助变流器的目标电压比是否在所述第二预设范围内;
若是,则说明接地故障点正是直流环节负极,则执行步骤202;若否,则执行步骤203。
步骤202:将所述接地故障定位在所述整流侧的直流环节负极。而后结束接地故障点定位流程。
步骤203:继续判断已确定发生接地故障的牵引辅助变流器的目标电压比是否在所述第三预设范围内;
若是,则说明接地故障点正是直流环节正极;则执行步骤204;若否,则执行步骤300。
步骤204:将所述接地故障定位在所述整流侧的直流环节正极。而后结束接地故障点定位流程。
为了进一步提高轨道交通牵引辅助变流器的接地故障点定位过程的准确性和自动化程度,在本申请的一个实施例中,在所述轨道交通牵引辅助变流器的接地故障点定位装置中的变压器二次侧接地故障判断模块30具体用于执行下述内容:
步骤301:判断所述接地电压是否存在交流分量,若是,则说明接地故障点为牵引变压器二次侧,执行步骤302;若否,则执行步骤303。
步骤302:将所述接地故障定位在所述牵引变压器与整流侧之间的牵引变压器二次侧。而后结束接地故障点定位流程。
步骤303:将所述接地故障定位在所述整流侧的直流环节正极。而后结束接地故障点定位流程。
从硬件层面来说,本申请的实施例还提供能够实现上述实施例中的轨道交通牵引辅助变流器的接地故障点定位方法中全部步骤的一种电子设备的具体实施方式,参见图30,所述电子设备具体包括如下内容:
处理器(processor)601、存储器(memory)602、通信接口(CommunicationsInterface)603和总线604;
其中,所述处理器601、存储器602、通信接口603通过所述总线604完成相互间的通信;所述通信接口603用于实现服务器S1、控制器B1、电压检测装置C1、数据库D1、客户端设备E1以及其他参与机构之间的信息传输;
所述处理器601用于调用所述存储器602中的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述实施例中的轨道交通牵引辅助变流器的接地故障点定位方法中的全部步骤,例如,所述处理器执行所述计算机程序时实现下述步骤:
步骤100:在所述逆变侧与所述接地检测电路之间的连接断开之后,根据已确定发生接地故障的牵引辅助变流器的目标电压比与第一预设范围的比较结果,判断所述接地故障是否发生在所述逆变侧或连接至该逆变侧的牵引电机,其中,所述目标电压比为对初始电压比进行滤波后得到的值,且所述初始电压比为所述接地检测电路对应的接地电压与所述整流侧的直流环节电压之间的比值。
若否,则执行步骤200。
步骤200:根据所述目标电压比与第二预设范围之间的比较结果,判断所述接地故障是否发生在所述整流侧的直流环节负极,以及,根据所述目标电压比与第三预设范围之间的比较结果,判断所述接地故障是否发生在所述整流侧的直流环节正极。
若否,则执行步骤300。
步骤300:若经判断获知所述接地故障并未发生在所述整流侧的直流环节负极或正极,则进一步判断所述接地电压是否存在交流分量,若是,则将所述接地故障定位在所述牵引变压器与整流侧之间的牵引变压器二次侧。
从上述描述可知,本申请实施例提供的电子设备,能够自动且快速的对牵引辅助变流器的接地故障进行定位,且定位过程准确性高,进而能有效提高对故障设备的维修效率,避免故障设备在短时间内发生严重损坏,进而能够有效提高牵引辅助变流器的运行安全性和可靠性,并有效保证轨道交通车辆的正常运行,满足现代化铁路对智能化和安全化要求。
从存储介质层面来说,本申请的实施例还提供能够实现上述实施例中的轨道交通牵引辅助变流器的接地故障点定位方法中全部步骤的一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中的轨道交通牵引辅助变流器的接地故障点定位方法的全部步骤,例如,所述处理器执行所述计算机程序时实现下述步骤:
步骤100:在所述逆变侧与所述接地检测电路之间的连接断开之后,根据已确定发生接地故障的牵引辅助变流器的目标电压比与第一预设范围的比较结果,判断所述接地故障是否发生在所述逆变侧或连接至该逆变侧的牵引电机,其中,所述目标电压比为对初始电压比进行滤波后得到的值,且所述初始电压比为所述接地检测电路对应的接地电压与所述整流侧的直流环节电压之间的比值。
若否,则执行步骤200。
步骤200:根据所述目标电压比与第二预设范围之间的比较结果,判断所述接地故障是否发生在所述整流侧的直流环节负极,以及,根据所述目标电压比与第三预设范围之间的比较结果,判断所述接地故障是否发生在所述整流侧的直流环节正极。
若否,则执行步骤300。
步骤300:若经判断获知所述接地故障并未发生在所述整流侧的直流环节负极或正极,则进一步判断所述接地电压是否存在交流分量,若是,则将所述接地故障定位在所述牵引变压器与整流侧之间的牵引变压器二次侧。
从上述描述可知,本申请实施例提供的计算机可读存储介质,能够自动且快速的对牵引辅助变流器的接地故障进行定位,且定位过程准确性高,进而能有效提高对故障设备的维修效率,避免故障设备在短时间内发生严重损坏,进而能够有效提高牵引辅助变流器的运行安全性和可靠性,并有效保证轨道交通车辆的正常运行,满足现代化铁路对智能化和安全化要求。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于硬件+程序类实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下,在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外,在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中,多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
虽然本申请提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤,但基于常规或者无创造性的劳动可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式,不代表唯一的执行顺序。在实际中的装置或客户端产品执行时,可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境)。
上述实施例阐明的***、装置、模块或单元,具体可以由计算机芯片或实体实现,或者由具有某种功能的产品来实现。一种典型的实现设备为计算机。具体的,计算机例如可以为个人计算机、膝上型计算机、车载人机交互设备、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任何设备的组合。
虽然本说明书实施例提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤,但基于常规或者无创造性的手段可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式,不代表唯一的执行顺序。在实际中的装置或终端产品执行时,可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境,甚至为分布式数据处理环境)。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、产品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、产品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,并不排除在包括所述要素的过程、方法、产品或者设备中还存在另外的相同或等同要素。
为了描述的方便,描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然,在实施本说明书实施例时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现,也可以将实现同一功能的模块由多个子模块或子单元的组合实现等。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
本领域技术人员也知道,除了以纯计算机可读程序代码方式实现控制器以外,完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得控制器以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器等的形式来实现相同功能。因此这种控制器可以被认为是一种硬件部件,而对其内部包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构。或者甚至,可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在一个典型的配置中,计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器,随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式,如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括,但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带,磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质,可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定,计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media),如调制的数据信号和载波。
本领域技术人员应明白,本说明书的实施例可提供为方法、***或计算机程序产品。因此,本说明书实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本说明书实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本说明书实施例可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述,例如程序模块。一般地,程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本说明书实施例,在这些分布式计算环境中,由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中,程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于***实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本说明书实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
以上所述仅为本说明书实施例的实施例而已,并不用于限制本说明书实施例。对于本领域技术人员来说,本说明书实施例可以有各种更改和变化。凡在本说明书实施例的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本说明书实施例的权利要求范围之内。
Claims (7)
1.一种轨道交通牵引辅助变流器的接地故障点定位方法,其特征在于,牵引辅助变流器的整流侧和逆变侧之间设有接地检测电路,且所述整流侧与轨道交通车辆的牵引变压器连接,所述方法包括:
获取当前牵引辅助变流器的初始电压比;
对所述初始电压比进行低通滤波,得到当前牵引辅助变流器的目标电压比;
判断当前牵引辅助变流器的目标电压比是否在第一预设范围内,以确定当前牵引辅助变流器是否没有发生接地故障;若否,则确定当前牵引辅助变流器发生接地故障;所述牵引辅助变流器上还连接有辅助变流器;
断开所述辅助变流器与所述牵引辅助变流器之间的连接;并判断已确定发生接地故障的牵引辅助变流器的目标电压比是否在所述第一预设范围内,以确定所述接地故障是否发生在辅助变流器;
若否,则断开所述逆变侧与所述接地检测电路之间的连接;并根据已确定发生接地故障的牵引辅助变流器的目标电压比与第一预设范围的比较结果,判断所述接地故障是否发生在所述逆变侧或连接至该逆变侧的牵引电机;
其中,所述目标电压比为对初始电压比进行滤波后得到的值,且所述初始电压比为所述接地检测电路对应的接地电压与所述整流侧的直流环节电压之间的比值;其中,所述牵引变压器设置在受电弓与接地回流之间,受电弓与所述牵引变压器之间设有主断路器,所述牵引辅助变流器的整流侧与牵引变压器的二次侧相连,且整流侧与牵引变压器之间设有开关,整流侧的直流环节接有直流环节电容,所述直流环节电压应用电压检测设备测量得到;所述牵引辅助变流器的逆变侧与牵引电机连接;所述接地检测电路由分压电阻R1、分压电阻R2和滤波电容组成,且分压电阻R1和分压电阻R2串接,其中,分压电阻R1和分压电阻R2的中间点接地,且分压电阻R2两侧电压即为所述接地电压,该接地电压应用电压检测设备测量得到;所述整流侧包含有一用于将交流电转换成直流电的整流模块,该整流模块由四个带有反并联二级管的绝缘栅双极型晶体管IGBT组成;所述逆变侧包含有一用于将直流电转换成交流电的逆变模块,该逆变模块由六个带有反并联二级管的绝缘栅双极型晶体管IGBT组成;
若所述接地故障未发生在所述逆变侧或连接至该逆变侧的牵引电机,则根据所述目标电压比与第二预设范围之间的比较结果,判断所述接地故障是否发生在所述整流侧的直流环节负极;
若经判断获知所述接地故障并未发生在所述整流侧的直流环节负极,则进一步判断所述接地电压是否存在交流分量;
若经进一步判断获知所述接地电压存在交流分量,则将所述接地故障定位在所述牵引变压器与整流侧之间的牵引变压器二次侧;
若经进一步判断获知所述接地电压不存在交流分量,则将所述接地故障定位在所述整流侧的直流环节正极。
2.根据权利要求1所述的接地故障点定位方法,其特征在于,还包括:
断开所述辅助变流器与所述牵引辅助变流器之间的连接之后,若经判断获知已确定发生接地故障的牵引辅助变流器的目标电压比在所述第一预设范围内,则将所述接地故障定位在所述辅助变流器。
3.根据权利要求1所述的接地故障点定位方法,其特征在于,所述根据已确定发生接地故障的牵引辅助变流器的目标电压比与第一预设范围的比较结果,判断所述接地故障是否发生在所述逆变侧或连接至该逆变侧的牵引电机,包括:
判断已确定发生接地故障的牵引辅助变流器的目标电压比是否在所述第一预设范围内;
若是,则将所述接地故障定位在所述逆变侧或连接至该逆变侧的牵引电机。
4.根据权利要求1所述的接地故障点定位方法,其特征在于,所述根据所述目标电压比与第二预设范围之间的比较结果,判断所述接地故障是否发生在所述整流侧的直流环节负极,包括:
判断已确定发生接地故障的牵引辅助变流器的目标电压比是否在所述第二预设范围内;
若是,则将所述接地故障定位在所述整流侧的直流环节负极。
5.根据权利要求4所述的接地故障点定位方法,其特征在于,所述根据所述目标电压比与第三预设范围之间的比较结果,判断所述接地故障是否发生在所述整流侧的直流环节正极,包括:
若经判断获知所述目标电压比未在所述第二预设范围内,则继续判断已确定发生接地故障的牵引辅助变流器的目标电压比是否在所述第三预设范围内;
若是,则将所述接地故障定位在所述整流侧的直流环节正极。
6.一种轨道交通牵引辅助变流器的接地故障点定位装置,其特征在于,牵引辅助变流器的整流侧和逆变侧之间设有接地检测电路,且所述整流侧与轨道交通车辆的牵引变压器连接,所述接地故障点定位装置包括:
接地故障检测模块,用于获取当前牵引辅助变流器的初始电压比;对所述初始电压比进行低通滤波,得到当前牵引辅助变流器的目标电压比;以及判断当前牵引辅助变流器的目标电压比是否在第一预设范围内,以确定当前牵引辅助变流器是否没有发生接地故障;若否,则确定当前牵引辅助变流器发生接地故障;所述牵引辅助变流器上还连接有辅助变流器;
辅助变流器接地故障判断模块,用于在确定当前牵引辅助变流器发生接地故障之后,断开所述辅助变流器与所述牵引辅助变流器之间的连接;并判断已确定发生接地故障的牵引辅助变流器的目标电压比是否在所述第一预设范围内,以确定所述接地故障是否发生在辅助变流器;
逆变接地故障判断模块,用于在确定所述接地故障未发生在辅助变流器之后,断开所述逆变侧与所述接地检测电路之间的连接;并在所述逆变侧与所述接地检测电路之间的连接断开之后,根据已确定发生接地故障的牵引辅助变流器的目标电压比与第一预设范围的比较结果,判断所述接地故障是否发生在所述逆变侧或连接至该逆变侧的牵引电机;
其中,所述目标电压比为对初始电压比进行滤波后得到的值,且所述初始电压比为所述接地检测电路对应的接地电压与所述整流侧的直流环节电压之间的比值;其中,所述牵引变压器设置在受电弓与接地回流之间,受电弓与所述牵引变压器之间设有主断路器,所述牵引辅助变流器的整流侧与牵引变压器的二次侧相连,且整流侧与牵引变压器之间设有开关,整流侧的直流环节接有直流环节电容,所述直流环节电压应用电压检测设备测量得到;所述牵引辅助变流器的逆变侧与牵引电机连接;所述接地检测电路由分压电阻R1、分压电阻R2和滤波电容组成,且分压电阻R1和分压电阻R2串接,其中,分压电阻R1和分压电阻R2的中间点接地,且分压电阻R2两侧电压即为所述接地电压,该接地电压应用电压检测设备测量得到;所述整流侧包含有一用于将交流电转换成直流电的整流模块,该整流模块由四个带有反并联二级管的绝缘栅双极型晶体管IGBT组成;所述逆变侧包含有一用于将直流电转换成交流电的逆变模块,该逆变模块由六个带有反并联二级管的绝缘栅双极型晶体管IGBT组成;
直流环节接地故障判断模块,用于若所述接地故障未发生在所述逆变侧或连接至该逆变侧的牵引电机,则根据所述目标电压比与第二预设范围之间的比较结果,判断所述接地故障是否发生在所述整流侧的直流环节负极;
变压器二次侧接地故障判断模块,用于若经判断获知所述接地故障并未发生在所述整流侧的直流环节负极,则进一步判断所述接地电压是否存在交流分量,若是,则将所述接地故障定位在所述牵引变压器与整流侧之间的牵引变压器二次侧;若经进一步判断获知所述接地电压不存在交流分量,则将所述接地故障定位在所述整流侧的直流环节正极。
7.一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现权利要求1至5任一项所述的轨道交通牵引辅助变流器的接地故障点定位方法的步骤。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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