专利名称：直流牵引供电馈线单元线路测试系统及线路测试和保护方法
技术领域：
本发明涉及一种用于城市轨道交通直流牵引供电系统中的直流牵引供电馈线单元线路测试系统及线路测试和保护方法。
背景技术：
在轨道交通供电系统中，线路故障、车辆启停时产生的大电流等，始终是威胁安全运营的重要因素。防止直流快速断路器直接合闸在故障回路上是保障安全运行的重要因素，因此直流牵引供电馈线单元线路测试在直流牵引供电系统中有着广泛的应用。现有技术中直流牵引供电馈线单元线路测试的实现方案，大体分为两大类1.小电流线路测试，2.大电流测试。小电流线路测试在一定程度上可减少对牵引供电网络的冲击，但易受外部干扰； 大电流线路测试准确度高，但相应的线路测试限流电阻发热量大，设备的可靠性受到影响。
发明内容
本发明所要解决技术问题是，提供一种线路结构简单、检测准确度高、对供电网设备影响小的直流牵引供电馈线单线路测试系统及线路测试和保护方法。本发明的直流牵引供电馈线单元线路测试系统包括有连接于供电网母线与馈线之间的快速断路器QOO，用于给接触网或接触轨供电；快速断路器QOO旁并联有一个线路测试接触器K05，线路测试接触器K05与一个线路测试电阻R05串联；该系统还包括有一个微机测控保护装置，该装置可接收和处理来自快速断路器QOO母线侧和馈线侧的母线电压信号和馈线电压信号。本发明的直流牵引供电馈线单元线路测试和保护方法是在上述系统中，由微机测控保护装置获取线路的母线电压Ur和馈线电压Uf，对其进行分析和处理，具体是(1)如果母线电压to不大于设定的线路残压Uf residue，且馈线电压Uf不小于馈线最小工作电压Uf low，说明线路已由邻所供电，断路器可直接合闸；(2)如果母线电压to不小于馈线最小工作电压Uf low，且馈线电压Uf不小于馈线最小工作电压Uf low，说明线路侧和母线侧都有正常电压，此时可检查两者的电压差，若电压差在正常允许范围内，则断路器可直接合闸；(3)如果母线电压to·不大于设定的线路残压Uf residue，且馈线电压Uf不大于馈线最小工作电压Uf low，说明无母线电压，无馈线电压，这种情况断路器不能合闸；(4)如果母线电压to·不小于馈线最小工作电压Uf low，且馈线电压Uf不大于设定的线路残压Uf residue，母线电压正常，馈线侧线路无电压，此时需启动线路测试接触器测量线路电阻判断线路是否正常；具体测试方法是将线路测试接触器K05接通1S，使母线电压通过线路测试电阻R05施加到馈线侧，计算馈线侧回路电阻Rre ；其计算方法是Rre =900*Uf/ ((Ur-Uf) Rcalibration)；式中Rcalibration为线路校准电阻，用于补偿线路测试电阻本身的精度误差；如果测量到馈线侧回路电阻Rre不小于保护设定值Rmin，则认为馈线回路无故障，直流快速断路器可直接合闸；如果测量到馈线侧回路电阻Rre小于保护设定值Rmin，视为线路短路，发出闭锁快速断路器合闸信号；(5)除以上情况外，均闭锁断路器的合闸。本发明的系统及方法线路结构简单、检测准确度高、对供电网设备影响小。
图1是本发明的系统原理图。
具体实施例方式如图所示直流牵引供电馈线单元线路测试系统包括有连接于供电网母线与馈线之间的快速断路器QOO，用于给接触网或接触轨供电；快速断路器QOO旁并联有一个线路测试接触器K05，线路测试接触器K05与一个线路测试电阻R05串联；该系统还包括有一个微机测控保护装置，该装置可接收和处理来自快速断路器QOO母线侧和馈线侧的母线电压信号和馈线电压信号。本发明的直流牵引供电馈线单元线路测试和保护方法是在上述系统中，由微机测控保护装置获取线路的母线电压Ur和馈线电压Uf，对其进行分析和处理，具体是(1)如果母线电压to不大于设定的线路残压Uf residue，且馈线电压Uf不小于馈线最小工作电压Uf low，说明线路已由邻所供电，断路器可直接合闸；(2)如果母线电压to不小于馈线最小工作电压Uf low，且馈线电压Uf不小于馈线最小工作电压Uf low，说明线路侧和母线侧都有正常电压，此时可检查两者的电压差，若电压差在正常允许范围内，则断路器可直接合闸；(3)如果母线电压to不大于设定的线路残压Uf residue，且馈线电压Uf不大于馈线最小工作电压Uf low，说明无母线电压，无馈线电压，这种情况断路器不能合闸；(4)如果母线电压to不小于馈线最小工作电压Uf low，且馈线电压Uf不大于设定的线路残压Uf residue，母线电压正常，馈线侧线路无电压，此时需启动线路测试接触器测量线路电阻判断线路是否正常；具体测试方法是将线路测试接触器K05接通1S，使母线电压通过线路测试电阻R05施加到馈线侧，计算馈线侧回路电阻Rre ；其计算方法是Rre =900*Uf/ ((Ur-Uf) Rcalibration)；式中Rcalibration为线路校准电阻，用于补偿线路测试电阻本身的精度误差；如果测量到馈线侧回路电阻Rre不小于保护设定值Rmin，则认为馈线回路无故障，直流快速断路器可直接合闸；如果测量到馈线侧回路电阻Rre小于保护设定值Rmin，视为线路短路，发出闭锁快速断路器合闸信号；(5)除以上情况外，均闭锁断路器的合闸。根据本发明线路测试系统应用在不同电压等级，相应的元件参数列表如下
权利要求
1.一种直流牵引供电馈线单元线路测试系统，包括有连接于供电网母线与馈线之间的快速断路器QOO ；其特征是快速断路器QOO旁并联有一个线路测试接触器K05，线路测试接触器K05与一个线路测试电阻R05串联；该系统还包括有一个微机测控保护装置，该装置可接收和处理来自快速断路器QOO母线侧和馈线侧的母线电压信号和馈线电压信号。
2.一种直流牵引供电馈线单元线路测试和保护方法，其特征是在权利要求1所述直流牵引供电馈线单元线路测试系统中，由微机测控保护装置获取线路的母线电压to和馈线电压Uf，对其进行分析和处理，具体是(1)如果母线电压to不大于设定的线路残压Ufresidue，且馈线电压Uf不小于馈线最小工作电压Uf low，说明线路已由邻所供电，快速断路器QOO可直接合闸；(2)如果母线电压to·不小于馈线最小工作电压Uflow，且馈线电压Uf不小于馈线最小工作电压Uf low，说明线路侧和母线侧都有正常电压，此时可检查两者的电压差，若电压差在正常允许范围内，则快速断路器QOO可直接合闸；(3)如果母线电压Ur不大于设定的线路残压Ufresidue,且馈线电压Uf不大于馈线最小工作电压Uf low，说明无母线电压，无馈线电压，这种情况快速断路器QOO不能合闸；(4)如果母线电压to·不小于馈线最小工作电压Uflow，且馈线电压Uf不大于设定的线路残压Uf residue，母线电压正常，馈线侧线路无电压，此时需启动线路测试接触器测量线路电阻判断线路是否正常；具体测试方法是将线路测试接触器K05接通1S，使母线电压通过线路测试电阻R05施加到馈线侧，计算馈线侧回路电阻Rre ；其计算方法是Rre= 900*Uf / ((Ur-Uf) Rcalibration)；式中Rcalibration为线路校准电阻，用于补偿线路测试电阻本身的精度误差；如果测量到馈线侧回路电阻Rre不小于保护设定值Rmin，则认为馈线回路无故障，快速断路器Q00可直接合闸；如果测量到馈线侧回路电阻Rre小于保护设定值Rmin，视为线路短路，发出闭锁快速断路器Q00合闸信号；(5)除以上情况外，均闭锁快速断路器Q00的合闸。
全文摘要
本发明涉及一种用于城市轨道交通直流牵引供电系统中的直流牵引供电馈线单元线路测试系统及线路测试和保护方法。该系统包括有连接于供电网母线与馈线之间的快速断路器Q00，用于给接触网或接触轨供电；快速断路器Q00旁并联有一个线路测试接触器K05，线路测试接触器K05与一个线路测试电阻R05串联；该系统还包括有一个微机测控保护装置，该装置可接收和处理来自快速断路器Q00母线侧和馈线侧的母线电压信号和馈线电压信号。本发明的系统及方法线路结构简单、检测准确度高、对供电网设备影响小。
文档编号G01R19/00GK102496913SQ201110416678
公开日2012年6月13日 申请日期2011年12月14日 优先权日2011年12月14日
发明者朱祥连, 钱小森, 阚劲松 申请人:镇江大全赛雪龙牵引电气有限公司