[发明专利]一种牵引变压器过流诊断保护装置及方法

说明书

本发明涉及轨道交通装备领域，更具体的说，涉及一种牵引变压器过流诊断保护装置及方法。本发明提出的牵引变压器过流诊断保护装置，包括离线学习模块，对历史故障数据进行数据预处理和相关信号故障特征向量提取，基于决策树方法，对不同类型原边过流故障数据进行统计学习建模，生成决策树诊断模型；在线诊断保护模块，实时采样相关信号，与设定阀值进行比较生成故障分类使能标志，基于采集信号提取相关信号故障特征向量，结合决策树诊断模型进行故障判决，得到故障诊断结果，根据故障诊断结果执行对应的保护隔离策略。本发明实现牵引变压器过流的故障源精确识别并基于不同故障源进行差异化保护，有效提高设备可用性，提升列车运用效率。

技术领域

本发明涉及轨道交通装备领域，更具体的说，涉及一种牵引变压器过流诊断保护装置及方法。

背景技术

我国高速铁路的建设以前所未有的速度向前推进，机车车辆技术日新月异，机车结构越来越复杂，技术要求也越来越高。

在列车的保护功能中，牵引变压器过流保护是其中很重要的一种保护功能。导致牵引变压器过流的故障源很多，常见的有牵引变压器故障、牵引变流器故障、弓网接触不良、合闸或短时网压中断引起的励磁涌流等。

不同异常原因造成的故障影响不同，而目前工程应用中仅采用超限检测方式，出现过流后无法识别出具体的故障源，采用的均为最高级别的保护动作，如封锁所有脉冲，断开主断路器，连续出现多次后隔离等，此类保护方式容易造成动力损失，影响机车可用性。

中国发明专利CN201510450019.0公开了一种牵引变压器过流保护方法，此方法基于原边电流信号的正负半波的相似性来判断是否为励磁涌流，并根据判断结果来决策是否进行保护动作。

上述专利方法未对导致牵引变压器过流的各类故障源进行识别。

中国发明专利CN201110392098.6公开了一种变压器过流保护装置，通过各种硬件电路来实现鉴别励磁涌流和短路电流，以选择是否对变压器进行保护的目的。

上述专利方法同样也只能识别励磁涌流，无法实现各类故障源识别并采取差异化的保护策略。

发明内容

本发明的目的是提供一种牵引变压器过流诊断保护装置及方法，解决现有技术的牵引变压器过流的故障源难以精确识别及差异化保护的技术问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种牵引变压器过流诊断保护装置，包括离线学习模块和在线诊断保护模块：

所述离线学习模块，对历史故障数据进行数据预处理和相关信号故障特征向量提取，基于决策树方法，对不同类型原边过流故障数据进行统计学习建模，生成决策树诊断模型；

所述在线诊断保护模块，与离线学习模块连接，包括故障检测单元和故障分类单元，

所述故障检测单元，实时采样相关信号，与设定阀值进行比较，生成故障分类使能标志至故障分类单元；

所述故障分类单元，与故障检测单元连接，接收故障检测单元的故障分类使能标志，基于采集信号提取相关信号故障特征向量，结合决策树诊断模型进行故障判决，得到故障诊断结果，根据故障诊断结果执行对应的保护隔离策略。

在一实施例中，所述信号故障特征信号，包括：

牵引变压器原边电流周期最大峰值；

原边电流周期最小峰值；

原边电压周期低幅值持续时间；

原边电压周期最小峰值变化率；

原边电流周期低幅值持续时间；

原边电流周期高幅值持续时间。