[发明专利]动车组牵引系统接地故障检测方法及装置

说明书

本发明涉及一种动车组牵引系统接地故障检测方法及装置，所述方法含有以下步骤：S1、实时获取牵引系统的接地电压和中间直流母线电压，计算接地电压平均值和接地故障标志位；S2、通过判断中间直流母线电压是否大于预设值、接地故障标志位为“1”或“0”和封锁逆变器脉冲后的延时时间，或判断中间直流母线电压是否大于预设值和接地电压平均值与中间直流母线电压的比值是否大于接地故障高门槛值或小于接地故障低门槛值，判断牵引系统发生接地故障的位置，并根据不同接地故障封锁不同脉冲，断开不同接触器或断路器，完成检测。本发明能够快速判定牵引系统接地故障，并能够准确检测到接地故障的发生位置，降低接地故障对牵引系统设备的有害影响。

技术领域

本发明属于故障检测技术领域，涉及轨道列车牵引系统接地故障检测技术，具体地说，涉及了一种动车组牵引系统接地故障检测方法及装置。

背景技术

目前，动车组列车已成为我国高速铁路、快速铁路、城际铁路主力客运列车，在保障国民经济快速发展、促进社会进步和可持续发展方面发挥了巨大作用。牵引系统作为动车组列车的“心脏”，主要负载将接触网上的电能转换为列车的动能，为列车提供牵引动力。牵引系统运行过程中部件的老化、电缆的振动摩擦等可能造成接地故障。若一点接地，对牵引系统的正常工作影响较小，但两点接地或多点接地，会产生很大的短路电流，造成牵引系统组成部件烧损。

现有动车组牵引系统接地故障检测方法主要是根据电压传感器检测的接地电压值与牵引系统正常工作时的电压值比较，若两者差值超过预设值，则判断牵引系统发生接地故障，封锁牵引变流器脉冲，断开列车主断路器。现有接地故障检测方法存在以下问题：

(1)当牵引系统发生接地故障时，无法自动定位接地故障位置，需要人工对牵引系统各设备进行检修，故障处理难度大，周期长。

(2)当牵引系统发生接地故障时，无法根据不同牵引系统设备的接地故障采用不同严重程度的保护动作，保护手段单一。

公告号为106680660B的中国专利公开了一种交流电力机车牵引辅助系统接地故障检测方法，所述方法包括：获取电压传感器检测到的电压，并根据电压传感器检测到的电压判断牵引辅助系统是否发生接地故障；若发生接地故障，则将所述电压传感器检测到的电压与预先存储的接地电压进行匹配，并根据匹配出的接地电压确定对应的接地故障点，其中，所述预先存储的接地电压为所述牵引辅助系统中出现接地故障时接地故障点所对应的接地电压，该发明实现了对接地故障点的快速判定。但该接地检测方法中需要预先将牵引辅助系统中所有可能出现接地故障点所对应的接地电压存储，当匹配出接地电压时，根据接地电压与接地点位的对应关系确定处发生接地故障的位置。因此该方法需要预先存储大量的接地电压数据在本地存储芯片中，占用资源较多，匹配不同接地故障点接地电压的过程相对复杂。

发明内容

本发明针对现有技术存在的接地故障位置定位难、保护手段单一等上述不足，提供一种动车组牵引系统接地故障方法及装置，能够快速判定牵引系统接地故障，并能够准确检测到接地故障的发生位置，降低接地故障对牵引系统设备的有害影响。

为了达到上述目的，本发明提供了一种动车组牵引系统接地故障检测方法，含有以下步骤：

S1、实时获取牵引系统的接地电压和中间直流母线电压，计算接地电压平均值和接地故障标志位；

S2、通过判断中间直流母线电压是否大于预设值、接地故障标志位为“1”或“0”和封锁逆变器脉冲后的延时时间，或判断中间直流母线电压是否大于预设值和接地电压平均值与中间直流母线电压的比值是否大于接地故障高门槛值或小于接地故障低门槛值，判断牵引系统发生接地故障的位置，并根据不同接地故障封锁不同脉冲，断开不同接触器或断路器，完成检测。

优选的，步骤S1中，采用FPGA计算接地电压平均值和接地故障标志位。

优选的，步骤S2中，判断牵引系统发生接地故障的位置，并根据不同接地故障封锁不同脉冲，断开不同接触器或断路器的具体方法为：