[实用新型]电力机车用高压电压互感器在线故障检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力机车在线故障检测领域，具体是一种电力机车用高压电压互感器在线故障检测装置。 

背景技术

高压电压互感器是设置于机车车顶高压电器设备,主要实现接触网电压测量、功率计量和保护功能，长期处在多变环境下使用，高压电压互感器匝间或层间有可能短路，造成互感器烧损，并由此造成弓网事故，导致机车无法投入运用。如何在高压电压互感器匝间或层间短路烧损前判断出互感器的内部故障，避免互感器烧损对接触网及机车电路构成的隐患，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。 

发明内容

本实用新型为了提前判断出互感器的内部故障，以避免互感器烧损对接触网及机车电路构成的隐患，提供了一种电力机车用高压电压互感器在线故障检测装置。 

本实用新型是采用如下技术方案实现的：电力机车用高压电压互感器在线故障检测装置，包括单片机、信号检测电路、报警电路、转换开关Q1、用于与高压电压互感器输出连接的网压信号输入接线端、用于与机车主变压器次边输出连接的转换变压器；转换变压器输出端及网压信号输入接线端与信号检测电路连接，信号检测电路的两输出端与单片机相连；单片机还设置有用于触发电力机车控制回路中主断路器动作的信号输出端；且转换变压器输出端及网压信号输入接线端经转换开关Q1与微机柜及网压表连接；所述报警电路包含预警灯、由语音芯片和扬声器构成的语音提示模块。 

本实用新型的工作原理如下：由转换变压器将机车主变压器次边电压变换成AC100V，信号检测电路检测转换变压器的输出电压及高压电压互感器的输出电压，经处理后，将高压电压互感器检测电压U1和主变压器次边检测电压U2送至单片机，在相应软件支持下，单片机通过计算高压电压互感器检测电压U1和主变压器次边检测电压U2的比值变化（U1/U2的比值设定为K），输出如下控制指令： 

1）当K＜0.9且持续时间超过120S时，预警灯亮，语音提示“主变压器绝缘值降低”；

2）当0.96≤K≤1.08（相当于互感器检测网压为24kV≤U≤27kV）时，装置正常工作；

3）当1.08≤K≤1.12（相当于互感器检测网压为27kV≤U≤28kV），且持续时间超过120S时，预警灯亮，语音提示“电压互感器绝缘值降低”；

4）当1.12≤K≤1.16（相当于互感器检测网压为28kV≤U≤29kV），且持续时间超过60S时，预警灯亮，语音提示“电压互感器匝间短路”，并输出触发信号触发电力机车控制回路中主断路器动作，执行跳主断指令；

5）当K＞1.16（相当于互感器检测网压为U＞29kV），且持续时间超过20S时，预警灯亮，语音提示“电压互感器匝间短路”，并输出触发信号触发电力机车控制回路中主断路器动作，执行跳主断指令。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：a、采用单片机控制，通过比较高压电压互感器与主变压器次边绕组电压的比值变化，提前发现电压互感器内部可能出现的绝缘值降低或匝间、层间短路情况，避免互感器烧损及可能引发的弓网事故；b、当监测到电压互感器内部可能存在故障时，发出语音报警信息，提醒司乘人员注意；当互感器内部故障扩大且持续一定时间时，执行分主断操作，发出语音报警信息；只有当互感器输出电压降到一定值时，才能执行合主断操作；c、当高压电压互感器被烧损或切除时，可通过转换开关Q1将微机柜及网压表的输入电压切换为由主变压器次边绕组提供，可在互感器已经烧损情况下，维持机车故障运行。 

本实用新型结构合理，维护简单，便于在各型机车上进行推广；可有效提升电力机车运用可靠性，具有良好的经济性和社会效益。 

附图说明

图1为本实用新型的一部分电路原理方框图； 

图2为本实用新型的另一部分电路原理方框图。

具体实施方式

如图1、2所示，电力机车用高压电压互感器在线故障检测装置，包括单片机、信号检测电路、报警电路、转换开关Q1、用于与高压电压互感器输出连接的网压信号输入接线端、用于与机车主变压器次边输出连接的转换变压器；转换变压器输出端及网压信号输入接线端与信号检测电路连接，信号检测电路的两输出端与单片机相连；单片机还设置有用于触发电力机车控制回路中主断路器动作的信号输出端；且转换变压器输出端及网压信号输入接线端经转换开关Q1与微机柜及网压表连接；所述报警电路包含预警灯、由语音芯片和扬声器构成的语音提示模块。