CN106771851B - 牵引变流器高压直流母线安全保护测试方法 - Google Patents

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Abstract

一种牵引变流器高压直流母线安全保护测试方法，先检测建立环境，利用硬线接口，网络接口方式检测牵引变流器、牵引变流器功率控制模块状态、辅助变流器接触器状态，进行保护测试，在状态检测正常的基础上，首先利用放电模块进行中间电路的放电，以确保保护测试的准确性，随后利用整车首次闭合主断，变流器首次预充电进行保护测试，此时需要闭合辅助变流器接触器，随后发预充电接触器断开指令，检查中间电压互感器的电压值，如果其在规定时间内电压值超过某一限值，则认为保护测试合格，否则认为保护测试失败，变流器中间直流环节母线存在故障。本发明通过上述保护测试方法可以对牵引变流器高压直流母线进行故障预判，不需要闭合变流器主接触器，能够在列出出库时检测直流母线是否存在问题，提升高压系统的安全性。

Description

牵引变流器高压直流母线安全保护测试方法
技术领域
本发明属于轨道车辆技术领域，尤其是涉及一种轨道车辆牵引变流器高压直流母线安全保护的测试方法。
背景技术
牵引变流器作为动车组的动力输出源头，其安全稳定的工作关乎到动车组是否能够正常运营，若牵引变没流器内部直流高压母线出现故障，将导致中间电压出现问题，从而影响整个牵引变流器对整车的贡献，故障严重时甚至需要切除整个牵引变流器，因此高压直流母线安全保护测试具有必要性。
现有技术方案判断的前提是车上牵引变流器已通高压电，牵引变流器主接触器已处于闭合状态，用接地检测电压互感器（U33）与变流器直流母线间的电压互感器（U31）进行相除比较，若U33/U31的数值处于0.05-0.325之间，则中间电路无故障，若比值处于此范围之外，且时间超过0.5s，则判断为接地故障，需要切除整个变流器，若整车进行大复位后故障仍然存在，列车只能切除该变流器，整车仅剩余75%的牵引能力。
现有技术方案的检测建立在牵引变流器主接触器已处于闭合状态的基础上，中间直流母线已经接通高压，若此时检测出现故障，首先因已通高压电，故障导致部件损坏的风险性较高，其次牵引系统只能被动的切除，若此时列车正处于线上运营状态，则列车将切除此变流器，整个线上运营的过程中列车仅能以75%的牵引能力运行，无法进行设备检修，将会影响列车运营效率。
发明内容
本发明的目的是提供一种新的牵引变流器高压直流母线安全保护的测试方法，该方法对牵引变流器高压直流母线具有故障预判功能，采取主动检测的方法有效的在系统工作前对系统进行检测及保护，避免系统工作后被动的采用保护措施，减少风险损失，能够在列出出库时检测直流母线是否存在问题，充分的掌握了主动性，提升高压系统的安全性。
为实现上述目的，本发明提供一种牵引变流器高压直流母线安全保护测试方法，其特征在于包括下列步骤：
1、在牵引系统运行前检测是否具备检测环境，检测环境建立后，利用牵引变流器首次预充电自动进行保护测试；
2、状态检测：利用硬线接口，网络接口方式检测牵引变流器部件状态，牵引变流器功率控制模块状态、辅助变流器接触器状态，若状态均正常，则进行保护测试，否则将停止保护测试；
3、保护测试：在状态检测正常的基础上，首先利用放电模块进行中间电路的放电，以确保保护测试的准确性，随后利用整车首次闭合主断，变流器首次预充电进行保护测试，此时需要闭合辅助变流器接触器，随后发预充电接触器断开指令，检查中间电压互感器的电压值，如果其在规定时间内电压值超过某一限值，则认为保护测试合格，否则认为保护测试失败，变流器中间直流环节母线存在故障。
本发明通过上述保护测试方法可以对牵引变流器高压直流母线进行故障预判，不需要闭合变流器主接触器，采取主动检测的方法有效的在系统工作前对系统进行检测，避免系统工作后被动的采用保护措施，减少部件损坏风险，能够在列出出库时检测直流母线是否存在问题，充分的掌握了主动性，提升高压系统的安全性。
附图说明
图1是现有变流器主要原理图；
图2是本发明具体实施方式的流程图。
具体实施方式
变流器主要原理如图1所示：分为预充电模块、四象限整流模块、支撑电容、电压互感器、中间放电模块、逆变模块及辅助模块，其中电压互感器及中间放电模块为测试方法展开提供了必要的硬件支撑。
参照图2，本发明具体实施方式包括下列步骤：
步骤0：检测变流器是否状态正常准备就绪，及功率控制模块（以下简称IGBT）、辅助变流器接触器K11是否存在故障，此项检查是每个步骤检测的基础，若无故障则自动进入步骤1，否则停留在步骤0；
步骤1：在步骤0的基础上检测系统是否处于紧急模式激活状态，若未激活则进入步骤2，同时发出预充电接触器K4断开命令，K11断开命令，否则回到步骤0；
步骤2：检测变流器是否准备就绪，及IGBT、K11是否存在故障，同时检测K11是否已断开，若未出现部件故障且K11已处于断开状态则进入步骤3，同时发送直流环节放电命令，否则回到步骤0；
步骤3：检测变流器是否准备就绪，及IGBT、K11是否存在故障同时检测放电是否结束，若无部件故障且放电结束则进入步骤4，同时取消直流环节放电请求，取消K11断开请求，仅牵引控制单元TCU控制K11接触器闭合，否则回到步骤0；
步骤4：检测变流器是否准备就绪，及IGBT、K11是否存在故障，若部件无故障且K11处于闭合状态，主断路器处于闭合状态则进入步骤5，同时取消K4断开请求，否则回到步骤0；
步骤5：检测变流器是否准备就绪，及IGBT、K11是否存在故障，若部件无故且K4处于闭合状态则进入步骤6，否则回到状态0；
步骤6：断开K4接触器，在确保中间直流环节未放电的情况下检测3s内中间电压值是否大于200V，若大于200V则进入步骤7，否则进入步骤8；
步骤7：取消K4断开请求，同时取消仅TCU控制K11命令，向CCU发送测试成功反馈，同时回到步骤0；
步骤8：检测变流器是否准备就绪，及IGBT、K11是否存在故障，断开K11接触器，若无部件故障且K11处于断开状态则进入步骤9，同时向CCU发送保护测试失败反馈，并取消仅TCU控制K11命令，否则会到步骤0；
步骤9：检测变流器是否准备就绪，及IGBT、K11是否存在故障，若部件无故障且检测到车辆已升弓合主断则进入步骤7，否则回到步骤0。

Claims (1)

1.一种牵引变流器高压直流母线安全保护测试方法，其特征在于包括下列步骤：
(1)在牵引系统运行前检测是否具备检测环境，检测环境建立后，利用牵引变流器首次预充电自动进行保护测试；
(2)状态检测：利用硬线接口，网络接口方式检测牵引变流器部件状态，牵引变流器功率控制模块状态、辅助变流器接触器状态，若状态均正常，则进行保护测试，否则将停止保护测试；
(3)保护测试：在状态检测正常的基础上，首先利用放电模块进行中间电路的放电，以确保保护测试的准确性，随后利用整车首次闭合主断，变流器首次预充电进行保护测试，此时需要闭合辅助变流器接触器，随后发预充电接触器断开指令，检查中间电压互感器的电压值，如果其在规定时间内电压值超过某一限值，则认为保护测试合格，否则认为保护测试失败，变流器中间直流环节母线存在故障；
其中，具体步骤如下：
步骤0：检测变流器是否状态正常准备就绪，及功率控制模块(以下简称IGBT)、辅助变流器接触器K11是否存在故障，此项检查是每个步骤检测的基础，若无故障则自动进入步骤1，否则停留在步骤0；
步骤1：在步骤0的基础上检测系统是否处于紧急模式激活状态，若未激活则进入步骤2，同时发出预充电接触器K4断开命令，K11断开命令，否则回到步骤0；
步骤2：检测变流器是否准备就绪，及IGBT、K11是否存在故障，同时检测K11是否已断开，若未出现部件故障且K11已处于断开状态则进入步骤3，同时发送直流环节放电命令，否则回到步骤0；
步骤3：检测变流器是否准备就绪，及IGBT、K11是否存在故障同时检测放电是否结束，若无部件故障且放电结束则进入步骤4，同时取消直流环节放电请求，取消K11断开请求，仅牵引控制单元TCU控制K11接触器闭合，否则回到步骤0；
步骤4：检测变流器是否准备就绪，及IGBT、K11是否存在故障，若部件无故障且K11处于闭合状态，主断路器处于闭合状态则进入步骤5，同时取消K4断开请求，否则回到步骤0；
步骤5：检测变流器是否准备就绪，及IGBT、K11是否存在故障，若部件无故且K4处于闭合状态则进入步骤6，否则回到状态0；
步骤6：断开K4接触器，在确保中间直流环节未放电的情况下检测3s内中间电压值是否大于200V，若大于200V则进入步骤7，否则进入步骤8；
步骤7：取消K4断开请求，同时取消仅TCU控制K11命令，向CCU发送测试成功反馈，同时回到步骤0；
步骤8：检测变流器是否准备就绪，及IGBT、K11是否存在故障，断开K11接触器，若无部件故障且K11处于断开状态则进入步骤9，同时向CCU发送保护测试失败反馈，并取消仅TCU控制K11命令，否则会到步骤0；
步骤9：检测变流器是否准备就绪，及IGBT、K11是否存在故障，若部件无故障且检测到车辆已升弓合主断则进入步骤7，否则回到步骤0。
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