CN107462803A - 一种磁悬浮列车供电线路正极接地选线方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种磁悬浮列车供电线路正极接地选线方法，包括以下步骤：S1：参数初始化；S2：保护数据采集；S3：故障逻辑判断，主要通过检测供电母线负极接地电流和接地电压判断磁悬浮供电线路正极有接地、通过正负极供电电流判断该供电段是否有列车运行和比较供电段正、负极线路电流数据方法来判断该供电段正极是否接地，并对该站连接正极接地的供电段正极进线开关进行处理。本发明大大提高了磁悬浮列车供电线路正极接地选线的正确性，实现了供电线路接地供电段的快速有效隔离，有力的保证磁悬浮列车的安全运行和可靠运行。

Description

一种磁悬浮列车供电线路正极接地选线方法

技术领域

本发明属于电工技术领域，具体涉及一种磁悬浮列车供电线路正极接地选线方法。

背景技术

磁悬浮列车供电系统是为磁浮列车提供电能的唯一来源，极为重要，对于磁悬浮列车供电系统，正负极之间短路情况很少发生，其短路主要出现在供电段正极接地，如不及时清除，事故会逐渐发展扩大，严重威胁磁悬浮列车供电设备和人员安全，因此供电系统正极接地时，需要切除相应接地端供电线路。但目前，仅在供电线路负端配置正极接地保护，可由于一旦任意一段正极接地，该接地点就与所有供电线路负端构成环流回路，不能定位出当前接地段，导致全线跳开，严重影响磁悬浮列车运营和社会人民生产生活。

发明内容

本发明的目的是提供一种磁悬浮列车供电线路正极接地选线方法，快速准确检测出正极接地的供电段，从而从系统中快速切除接地供电段，保证磁悬浮列车持续可靠运营，提高磁悬浮列车供电系统供电可靠性。

本发明提供了如下的技术方案：

一种磁悬浮列车供电线路正极接地选线方法，包括以下步骤：

S1：参数初始化，计算出数据监测基本参数；

S2：保护数据采集，实时采集供电母线负极接地电流和接地电压以及分别实时采集站内相邻的两条供电馈线的上下行供电段的正极线路电流和负极线路电流；

S3：故障逻辑判断，根据S1中所述的基本参数，检测S2中采集的供电母线负极接地电流和接地电压是否超过正常值，异常则比较供电段的正极线路电流和负极线路电流，正极线路电流存在或明显大于负极线路电流，则判断该供电段正极接地，跳开连接正极接地的供电段进线正极开关，否则接地点不在该供电段。

优选的，所述S1中参数初始化为基于整定的额定电压、额定电流、线路参数系统参数值，计算出数据监测基本参数，所述数据监测基本参数包括列车正常行驶负荷电流、供电段正极接地时负极最大接地电流和正极最大接地短路及突变电流，从而能够较好的适应不同的磁悬浮列车供电系统环境。

优选的，所述S2中实时采集供电母线负极接地电流和接地电压，并快速计算出当前接地电流和接地电压值；实时采集站内相邻的两条供电馈线的上下行供电段的正极线路电流和负极线路电流，并快速计算出当前供电段的正极线路电流和负极线路电流值，用于S3中所述的故障逻辑判断。

优选的，所述相邻的两条供电馈线的上下行供电段的数量为4条，实时采集站内相邻的两条供电馈线的上下行共4条供电段的正极线路电流和负极线路电流，并快速计算出当前4条供电段的正极线路电流和负极线路电流值。

优选的，所述S3中检测到供电母线负极接地电流和接地电压异常，则对该供电段进行故障判断逻辑，判断过程包括以下步骤：

S31：根据正负极供电电流判断该供电段是否有列车运行；

S32：通过步骤S31检测出该供电段无列车运行，则比较供电段正、负极线路电流，如检测到正极线路电流存在，而负极线路电流很小，则判断为该供电段正极接地，否则不是；

S32：通过步骤S31检测出改供电段有列车运行，同样比较供电段正、负极线路电流，如检测到供电段正极线路电流明显大于负极线路电流，则判断为该供电段正极接地，否则不是。

优选的，所述步骤S1-S3中参数初始化、保护数据采集和故障逻辑判断过程通过在磁悬浮列车每个站内供电母线负极装设一套接地检测装置，同时每个站内装设一套正极接地微机保护装置完成。

优选的，所述接地微机保护装置用于采集负极保护装设处对地的电压电流，还分别采集各供电进线段的正负极进线电流。

优选的，所述接地微机保护装置配置4套独立的正极接地微机保护模块，所述正极接地微机保护模块分别针对站内相邻的两条供电馈线的上下行供电段的接地保护。

本发明的有益效果是：本方法能实时监测供电线路状态，实时检测出当前供电段的运行状态，从而根据准确的根据不同的环境使用相应的判断逻辑；本方法能一次性的快速准确判断出正极接地的供电段，从而有力保证磁悬浮列车运行安全和可靠性；本方法能根据磁悬浮列车供电段运行状态实时修正接地逻辑判断基准值，因而能够很好的自适应各种运行环境。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明磁悬浮线供电段正极接地选线示意原理图；

图2是本发明磁悬浮地铁供电线路正极接地选线方法的选线原理框架设计图；

图3是本发明磁悬浮地铁供电线路正极接地选线方法的处理流程图；

图中标记为：1.左侧线路供电段进线；2.右侧线路供电段进线；3.上行线；4.接地检测装置；5.下行线；6.光纤；7.上行供电段；8.下行供电段。

具体实施方式

如图1-图3所示，一种磁悬浮列车供电线路正极接地选线方法，包括以下步骤：

S1：参数初始化，计算出数据监测基本参数；

S2：保护数据采集，实时采集供电母线负极接地电流和接地电压以及分别实时采集站内相邻的两条供电馈线的上下行供电段的正极线路电流和负极线路电流；

S3：故障逻辑判断，根据S1中的基本参数，检测S2中采集的供电母线负极接地电流和接地电压是否超过正常值，异常则比较供电段的正极线路电流和负极线路电流，正极线路电流存在或明显大于负极线路电流，则判断该供电段正极接地，跳开连接正极接地的供电段进线正极开关，否则接地点不在该供电段。

如图1所示，一种磁悬浮列车供电线路正极接地选线方法基本原理：设某站供电线路正极接地，该接地点会与所有负极接地检测点形成回路，所有负极接地检测点检测出接地电流及接地电压，可只有正极接地的供电段有接地电流(即左侧线路供电段进线1有接地电流)，其他非接地供电段供电正极线路无接地电流流过。同时，考虑列车在该段线路行驶情况，对于接地段，正极线路电流为接地电流和列车负荷电流叠加，供电正极线路电流大于负极线路电流；而对于非接地段，正、负极线路电流相差不大，甚至由于负极漏电流存在，正极线路电流微小于负极线路电流。即可设计其具体保护逻辑原理设计为：

(1)列车在该段线路行驶时，同时满足检测有接地电流、有供电段正极线路电流且供电段负极线路电流较小三个条件时，则可判断该供电段正极接地，跳开进线正极开关，否则接地点不在该供电段。

(2)无列车在该段线路行驶时，同时满足检测有接地电流和供电段正极线路电流大于负极线路电流两个条件，则可判断该供电段正极接地，跳开进线正极开关，否则接地点不在该供电段。

如图2所示，一种磁悬浮列车供电线路正极接地选线方法现场配置：在磁悬浮列车每个站内供电母线负极装设一套接地检测装置4，同时每个站内装设一套正极接地微机保护装置，接地微机保护装置配置4套独立的正极接地微机保护功能，分别针对站内相邻的两条供电馈线的上下行供电段的接地保护。接地微机保护装置4不仅采集负极保护装设处对地的电压电流，还分别采集各供电进线段的正负极进线电流。进一步的，图中7和8分别为磁悬浮列车站站内相邻的两条供电馈线的上下行供电段，对应位置的I1+及I1-、I2+及I2-、I3+及I3-、I4+及I4-分别为该供电段正负极进贤电流，Vg、Ig分别为供电母线负极接地电压和接地电流。

如图3所示，一种磁悬浮列车供电线路正极接地选线方法具体实施包括以下步骤：S1：参数初始化：主要完成数据监测必须的参数计算，从而能够较好的适应不同的磁悬浮列车供电系统环境；S2：保护数据采集:主要实现供电段运行供电状态数据采集与计算；S3：故障逻辑判断处理：主要实现对正极接地线路选择与处理。如图3所示，三个步骤的具体实施工作流程：

S1：参数初始化：基于整定的额定电压、额定电流、线路参数等系统参数值，计算出列车正常行驶负荷电流、供电段正极接地时负极最大接地电流和正极最大接地短路及突变电流；

S2：保护数据采集，包括以下步骤：

S21：实时采集供电母线负极接地电流和接地电压，并快速计算出当前接地电流和接地电压值；

S22：分别实时采集站内相邻的两条供电馈线的上下行共4条供电段的正极线路电流和负极线路电流，并快速计算出当前4条供电段的正极线路电流和负极线路电流值；

S23：自动重复步骤S21到步骤S22；

S3：故障逻辑判断处理，包括以下步骤：

S31：检测供电母线负极接地电流和接地电压是否超过正常值；

S32：通过步骤S31检测到供电母线负极接地电流和接地电压异常，则启动供电段故障判断逻辑，根据正负极供电电流判断该供电段是否有列车运行；

S33：通过步骤S32若检测出供电段无列车运行，则根据供电段正常运行历史数据(如正常运行平均空载负荷值)，计算动态门槛值Im，比较供电段正、负极线路电流，如检测到正极线路电流存在(大于门槛值Im)，而负极线路电流很小(小于有流门槛值I0)，则判断为该供电段正极接地，否则不是；若检测出供电段有列车运行，同样比较供电段正、负极线路电流，如检测到供电段正极线路电流明显大于负极线路电流，则判断为该供电段正极接地，否则不是；

S34：跳开连接正极接地的供电段进线正极开关。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种磁悬浮列车供电线路正极接地选线方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：参数初始化，计算出数据监测基本参数；

S2：保护数据采集，实时采集供电母线负极接地电流和接地电压以及分别实时采集站内相邻的两条供电馈线的上下行供电段的正极线路电流和负极线路电流；

S3：故障逻辑判断，根据S1中所述的基本参数，检测S2中采集的供电母线负极接地电流和接地电压是否超过正常值，异常则比较供电段的正极线路电流和负极线路电流，正极线路电流存在或明显大于负极线路电流，则判断该供电段正极接地，跳开连接正极接地的供电段进线正极开关，否则接地点不在该供电段。

2.根据权利要求1所述的一种磁悬浮列车供电线路正极接地选线方法，其特征在于，所述S1中参数初始化为基于整定的额定电压、额定电流、线路参数系统参数值，计算出数据监测基本参数，所述数据监测基本参数包括列车正常行驶负荷电流、供电段正极接地时负极最大接地电流和正极最大接地短路及突变电流。

3.根据权利要求1所述的一种磁悬浮列车供电线路正极接地选线方法，其特征在于，所述S2中实时采集供电母线负极接地电流和接地电压，并快速计算出当前接地电流和接地电压值；实时采集站内相邻的两条供电馈线的上下行供电段的正极线路电流和负极线路电流，并快速计算出当前供电段的正极线路电流和负极线路电流值，用于S3中所述的故障逻辑判断。

4.根据权利要求3所述的一种磁悬浮列车供电线路正极接地选线方法，其特征在于，所述相邻的两条供电馈线的上下行供电段的数量为4条，实时采集站内相邻的两条供电馈线的上下行共4条供电段的正极线路电流和负极线路电流，并快速计算出当前4条供电段的正极线路电流和负极线路电流值。

5.根据权利要求1所述的一种磁悬浮列车供电线路正极接地选线方法，其特征在于，所述S3中检测到供电母线负极接地电流和接地电压异常，则对该供电段进行故障判断逻辑，判断过程包括以下步骤：

S31：根据正负极供电电流判断该供电段是否有列车运行；

S32：通过步骤S31检测出该供电段无列车运行，则比较供电段正、负极线路电流，如检测到正极线路电流存在，而负极线路电流很小，则判断为该供电段正极接地，否则不是；

S32：通过步骤S31检测出改供电段有列车运行，同样比较供电段正、负极线路电流，如检测到供电段正极线路电流明显大于负极线路电流，则判断为该供电段正极接地，否则不是。

6.根据权利要求1所述的一种磁悬浮列车供电线路正极接地选线方法，其特征在于，所述步骤S1-S3中参数初始化、保护数据采集和故障逻辑判断过程通过在磁悬浮列车每个站内供电母线负极装设一套接地检测装置，同时每个站内装设一套正极接地微机保护装置完成。

7.根据权利要求6所述的一种磁悬浮列车供电线路正极接地选线方法，其特征在于，所述接地微机保护装置用于采集负极保护装设处对地的电压电流，还分别采集各供电进线段的正负极进线电流。

8.根据权利要求6所述的一种磁悬浮列车供电线路正极接地选线方法，其特征在于，所述接地微机保护装置配置4套独立的正极接地微机保护模块，所述正极接地微机保护模块分别针对站内相邻的两条供电馈线的上下行供电段的接地保护。