[发明专利]一种高铁牵引供电系统电能质量在线监测装置

说明书

本发明公开了一种高铁牵引供电系统电能质量在线监测装置。本发明的目的是为了解决高铁牵引供电系统中铁路枢纽难以实现多回路同步监测的问题，也为了解决50次以上的谐波不能监测的问题。本发明的一种高铁牵引供电系统电能质量在线监测装置，包括提供电能质量在线监测功能的机箱外壳、功能抽屉插件、通信插件、显示插件、电源插件和工控主机插件。本发明所述的装置具有输入功率小、采样精度高和电磁兼容性好的优点，使牵引供电系统中的负序、谐波和电压波动等电能质量问题从检测、分析等方面得到了提高，同时系统提供了录波和记录查询等功能，有利于发现问题和总结规律，从而为高铁牵引供电系统在电能质量方面提供分析基础。

技术领域

本发明涉及一种高铁牵引供电系统电能质量在线监测装置，特别涉及一种多通道电能质量在线监测与分析装置。

背景技术

随着高速铁路快速发展，各线路运行密度日益增加，给牵引供电系统带来的负序、谐波、电压波动等电能质量问题日益突出，增大了线路损耗，造成牵引变压器的实际容量减小，严重时甚至造成继电保护装置误动作、部分线路馈线的不规则跳闸和压互爆管等现象。

目前的铁路枢纽牵引供电系统结构复杂、馈线回路多，对这类型的电能质量监测要求多路同步进行，现有的电能质量监测装置很难实现。现有的电能质量监测装置多用于电力系统中，只能实现50次以内的谐波检测，而50次以上的谐波对高铁牵引供电系统的影响日益突出，现有的电能质量监测装置不能满足该要求。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中对高铁牵引供电系统电能质量在线监测装置的不足而公开的一种可靠性高、成本低廉问题，本发明是提供一种高铁牵引供电系统多通道电能质量监测与分析装置。

本发明的技术方案是：

一种高铁牵引供电系统电能质量在线监测装置，包括提供电能质量在线监测功能的机箱外壳、功能抽屉插件、通信插件、显示插件、电源插件和工控主机插件。

所述机箱外壳采用不锈钢压制而成，表面涂漆，分为前面板和后面板；所述前面板提供相关插件的安装接口，所述后面板用来固定相关插件和进行布线。

所述功能插件抽屉主要包括电源装置、多通道同步采样装置、信号调理装置和通信装置。电源装置将 220V交流电转换为±5V和±12v直流电给多通道同步采样装置和信号调理装置供电；多通道同步采样装置进行牵引供电系统中的电压信号和电流信号采集，将采集的信号输出至信号调理装置；信号调理装置包括信号转换电路、滤波电路和锁相电路，对信号进行进一步处理后输出至通信装置；通信装置负责将多通道信号调理电路进行汇总，通过DB-37总线将多路数据同步传输至通信插件中进行处理。

所述通信插件主要包含PCI8622数据采集卡和DB-37通信连接模块组成，负责多个功能插件抽屉和工控主机插件之间的数据通信，通信插件中主要进行多通道快速AD转换。

所述显示插件为具有触控操作的显示器，用来显示电能质量相关测量数据的输出，显示器的触控功能用来方便相关工作人员的操作。

所述电源插件为UPS供电装置，为高铁牵引供电系统电能质量在线监测装置中的其他所有插件提供可靠性供电，减少外接电源供电不稳定和断电时对装置造成的影响。

所述工控主机插件选用工业控制计算机保证稳定性，主要通过自主设计软件进行多通道电能质量问题的计算、存储、输出和记录查询等功能。

本发明与现有技术相比具有以下效果：

本发明所述的一种高铁牵引供电系统电能质量在线监测装置解决了铁路枢纽难以实现多回路同步监测的问题，也解决了50次以上的谐波不能监测的问题。本发明所述的装置具有输入功率小、采样精度高和电磁兼容性好的优点，使牵引供电系统中的负序、谐波和电压波动等电能质量问题从检测、分析等方面得到了提高，同时系统提供了录波和记录查询等功能，有利于发现问题和总结规律，从而为高铁牵引供电系统在电能质量方面提供分析基础。