一种直流牵引系统电流型框架保护方法及装置与流程

本发明涉及一种直流牵引系统电流型框架保护方法及装置，属于地铁直流牵引系统。

背景技术：

1、在地铁直流牵引供电系统中，对地铁供电系统中的故障进行事先预防能够保证整个牵引系统的安全运行，从而提升列车的运行效率，针对地铁运行故障最有效的办法就是设置保护措施。目前，一般配置电流型框架护反映直流设备正极与其框架之间的短路故障。如果发生牵引所直流设施内部绝缘故障，出现了框架电流，电流型框架护可以在故障电流较小时，通过电流型框架保护元件的动作，准确及时地实现开关柜跳闸，快速切除故障设施，并通过设备维护，及时消除故障隐患，避免出现较大的直流短路电流对直流牵引供电设施带来更大的危害。但在实际的直流牵引系统中，当直流设备框架与地之间发生绝缘下降时，电流型框架保护也可能会采集到泄露电流，若泄露电流超过保护动作定值，电流型框架保护会动作跳闸，导致直流牵引系统停电，影响列车运行及乘员安全。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种直流牵引系统电流型框架保护方法及装置，用以解决现有技术中只要采集到泄露电流，且泄露电流超过保护动作定值时便启动跳闸动作，导致直流牵引系统停电，影响列车运行及乘员安全的问题。

2、为实现上述目的，本发明的方案包括：

3、本发明的一种直流牵引系统电流型框架保护方法，获取直流牵引系统中直流设备框架与所接地网之间的泄露电流实际值大小以及方向，若泄露电流的方向由大地指向直流设备框架，则判定直流设备框架与地之间发生绝缘下降故障，并在泄露电流实际值的绝对值大于绝缘告警定值时，发出告警信号，以提示直流设备框架绝缘异常。

4、上述技术方案的有益效果为：本发明对泄露电流的方向进行判断，若直流牵引系统中直流设备框架与所接地网之间的泄露电流方向由大地指向直流设备框架，则判定直流设备框架与地之间发生绝缘下降故障，并且当泄露电流实际值的绝对值大于绝缘告警定值时，发出告警信号，而不是直接跳闸，使得在发生绝缘下降故障情况时地铁直流牵引系统还可以正常故障，提高框架保护的选择性和可靠性，保证了铁线路运营安全。

5、作为方法的进一步改进，若泄露电流实际值的绝对值不大于绝缘告警定值时，进行绝缘监测预警。

6、上述技术方案的有益效果为：通过对泄露电流实际值的大小进行检测判断，当泄露电流实际值不大于绝缘告警定值时，只是进行绝缘监测预警，提高地铁线路运营安全。

7、作为方法的进一步改进，若发生泄露电流的方向由直流设备框架指向大地，则判定直流设备正极与直流设备框架之间发生短路故障，且当泄露电流实际值对应的绝对值大于保护定值，框架保护启动，之后瞬时或经延时跳闸。

8、上述技术方案的有益效果为：当直流设备正极与直流设备框架之间发生短路故障，且露电流实际值对应的绝对值大于保护定值，启动框架保护，之后瞬时或经延时跳闸，提醒工作人员及时处理故障，若为及时处理则主动跳闸，提高提高地铁线路运营安全性。

9、作为方法的进一步改进，当泄露电流实际值的绝对值不大于保护定值，框架保护启动以切除故障。

10、上述技术方案的有益效果为：当泄漏电流实际值的绝对值不大于保护定值时，框架保护启动且可以自行处理故障，不会跳闸使得地铁停运，提高系统运行效率。

11、作为方法的进一步改进，通过在直流设备框架与所接地网之间设置泄漏电流测量元件来检测泄漏电流的实际值大小以及方向；所述泄露电流实际值y依据泄露电流测量元件输出信号的下限值xmin、泄露电流测量元件输出信号的上限值xmax、泄露电流测量元件输入信号的下限值ymin和泄露电流测量元件输入信号的上限值ymax，以及泄露电流测量元件输出信号x折算得到，折算公式为：

12、上述技术方案的有益效果为：将采集到的泄漏电流测量元件输出信号经过折算得到实际泄漏电流值，从而判断直流设备框架与所内接地网之间故障类型，以便对故障进行及时切除或监测。

13、作为方法的进一步改进，还需要对泄露电流测量元件输出信号x是否异常进行检测，若满足x＞(xmax+(xmax-xmin)×0.05)或x＜(xmin-(xmax-xmin)×0.05)，则判定泄露电流采样异常，并发出泄露电流测量元件输出信号异常告警信号。

14、上述技术方案的有益效果为：通过对泄露电流采集越限告警自检，可以防止泄露电流测量元件故障或回路异常，使得采集数据错误，提高数据采集正确性。

15、本发明的一种直流牵引系统电流型框架保护装置，包括存储器和处理器，所述处理器用于执行存储在存储器中的计算机程序指令以实现上述中介绍的直流牵引系统电流型框架保护方法。

16、上述技术方案的有益效果为：保证了一种直流牵引系统电流型框架保护方法的有效可靠执行。

技术特征：

1.一种直流牵引系统电流型框架保护方法，其特征在于，获取直流牵引系统中直流设备框架与所接地网之间的泄露电流实际值大小以及方向，若泄露电流的方向由大地指向直流设备框架，则判定直流设备框架与地之间发生绝缘下降故障，并在泄露电流实际值的绝对值大于绝缘告警定值时，发出告警信号，以提示直流设备框架绝缘异常。

2.根据权利要求1所述的直流牵引系统电流型框架保护方法，其特征在于，若泄露电流实际值的绝对值不大于绝缘告警定值时，进行绝缘监测预警。

3.根据权利要求1所述的直流牵引系统电流型框架保护方法，其特征在于，若发生泄露电流的方向由直流设备框架指向大地，则判定直流设备正极与直流设备框架之间发生短路故障，且当泄露电流实际值对应的绝对值大于保护定值，框架保护启动，之后瞬时或经延时跳闸。

4.根据权利要求3所述的直流牵引系统电流型框架保护方法，其特征在于，当泄露电流实际值的绝对值不大于保护定值，框架保护启动以切除故障。

5.根据权利要求1所述的直流牵引系统电流型框架保护方法，其特征在于，通过在直流设备框架与所接地网之间设置泄漏电流测量元件来检测泄漏电流的实际值大小以及方向；所述泄露电流实际值y依据泄露电流测量元件输出信号的下限值xmin、泄露电流测量元件输出信号的上限值xmax、泄露电流测量元件输入信号的下限值ymin和泄露电流测量元件输入信号的上限值ymax，以及泄露电流测量元件输出信号x折算得到，折算公式为：

6.根据权利要求5所述的直流牵引系统电流型框架保护方法，其特征在于，还需要对泄露电流测量元件输出信号x是否异常进行检测，若满足x＞(xmax+(xmax-xmin)×0.05)或x＜(xmin-(xmax-xmin)×0.05)，则判定泄露电流采样异常。

7.一种直流牵引系统电流型框架保护装置，其特征在于，包括存储器和处理器，所述处理器用于执行存储在存储器中的计算机程序指令以实现如权利要求1-6任一项所述的直流牵引系统电流型框架保护方法。

技术总结
本发明涉及一种直流牵引系统电流型框架保护方法及装置，属于地铁直流牵引系统技术领域。在地铁直流牵引供电系统中，当直流设备正极与直流设备框架之间发生短路故障或直流设备框架与地之间发生绝缘下降时，可通过电流型框架保护反映和切除故障。其中方向型电流检测元件接于直流设备框架与地网之间，规定泄露电流测量元件输出测量信号为正时，发生短路故障；泄露电流测量元件输出测量信号为负时，发生绝缘下降。且利用采集的方向型泄露电流测量元件输出信号计算得到泄露电流实际值实现直流设备框架对地绝缘监测预警，提高地铁线路运营安全。

技术研发人员：刘洋,姜睿智,郭华,倪传坤,任雪涛,罗海,常彦彦,孙文龙,李望
受保护的技术使用者：许继电气股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16