接触网单端行波故障定位装置

摘要

本发明公开了一种接触网单端行波故障定位装置，涉及一种接触网故障定位技术。本装置设置接触网接入电流、电压和回流全信息数据采集单元、事件触发故障信息保全单元、短路故障识别单元、短路故障定位单元以及故障显示与报警单元，在牵引站和接触网相连接的线路接入电流互感器和电压互感器，通过实时检测和分析电流和电压的瞬时波形，识别故障类型，并确定故障发生的地点。本发明用于电气化铁路接触网短路故障定位，具有结构简单、精度高、投资少和可靠性高的特点。

主权项

一种接触网单端行波短路故障定位装置，其特征在于，包括设置接触网接入电流、电压和回流全信息数据采集单元(1)、事件触发故障信息保全单元(2)、短路故障识别单元(3)、短路故障定位单元(4)以及故障显示与报警单元(5)；接触网接入电流、电压和回流全信息数据采集单元(1)的输入端具有2个电流和2个电压模拟量检测接入端，分别连接牵引站给接触网供电的2条线路的电流互感器CT1和CT2、电压互感器PT1和PT2、以及回流线的电流互感器CT3；输出端连接事件触发故障信息保全单元(2)的输入端；事件触发故障信息保全单元(2)输出端接入短路故障识别单元(3)的输入端；短路故障识别单元(3)的输出端连接短路故障定位单元(4)的输入端；短路故障定位单元(4)的输出端连接故障显示与报警单元(5)的输入端；设置接触网接入电流、电压和回流全信息数据采集单元(1)包括高速高精度同步数据采集单元、采集信息存储单元、故障事件触发单元、数据采集存储和传输控制单元，完成接触网接入电流、电压和回流全信息数据采集、存储和故障事件触发传输控制功能；数据采集单元高速高精度同步实时采集数据，带时标循环存储在采集信息存储单元，故障事件触发单元对采样数据进行故障检测，当发生短路故障时，故障事件触发单元以中断方式向控制单元请求时，控制单元通过通信接口上传故障信息；事件触发故障信息保全单元(2)包括工控机硬盘，以时标、接触线电流、回流线电流和接触网电压为数据索引分类存放和读取数据；当故障事件触发单元发出请求传输故障信息时，工控机通过数据采集存储和传输控制单元将事件触发时刻前后10个工频周期的采集数据和相应的时标一起从高速同步双口静态存储器(SRAM)传输到事件触发故障信息保全单元，按数据索引分类存放并冻结，以备故障定位分析使用短路故障识别单元(3)包括工控机和短路故障识别模块，当接触网短路时，短路电流远大于最大工作电流；分别以电流互感器CT1(或CT2)和CT3检测的最大负荷电流的最大瞬时值相邻5个数据的平均值为基数Ij₁和Ij₃，以基数的k₁和k₂倍为阀值，若检测的电流大于k₁倍的基值Ij₁和k₂倍的基值Ij₂时，则识别出短路故障；k₁和k₂为故障电流系数，一般大于选取最大工作电流的2倍，最大工作电流应包括在同一接触网具有多台机车同时启动的最大启动电流；短路故障定位单元(4)包括工控机和短路故障定位模块，当短路故障识别单元3识别出短路故障时，工控机将从事件触发故障信息保全单元2中调用相关数据，通过短路故障定位软件分析和计算出短路故障发生点距离接触线电流互感器安装点之间的距离故障显示与报警单元(5)包括显示器和蜂鸣器，当短路故障定位单元(4)确定故障点位置后，通过显示器可视化表示故障点的位置和牵引站接触线接入点至短路故障点之间的距离；当发生短路故障或低电压故障时，蜂鸣器启动蜂鸣声，发出报警信号；可以通过复位键取消故障显示与报警信息。