一种直流轨道交通供电线路短路故障的测距方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种直流轨道交通供电线路短路故障的测距方法及系统，其方法包括以下步骤，S1，检测直流轨道交通供电线路是否发生永久性短路故障；S2，在直流轨道交通供电线路发生永久性短路故障且车辆没有降弓时，对直流轨道交通供电线路上的采样点进行短路故障测距，得出采样点与短路故障点之间的距离。本发明专利技术的方法可以避免现有技术中需要车辆停止依靠大量人力物力查找短路故障的弊端；本发明专利技术能快速找出短路故障发生点，对轨道交通安全、经济运营具有重要意义。

Distance measuring method and system for short circuit fault of power supply line of DC rail transit

Ranging method and system of the present invention relates to a DC power supply circuit short circuit fault of rail transportation, the method comprises the following steps: S1, whether the detection of DC rail transit power supply line permanent short-circuit fault occurred in power supply line; S2, DC rail permanent short circuit fault and the vehicle did not bow down when the short-circuit fault location the power supply circuit of DC sampling points on rail traffic, drawn between point and fault point distance sampling. The method of the invention can avoid the need to rely on the vehicle to stop abuse a lot of manpower and resources to find fault in the prior art; the invention can quickly find out the fault point, is of great significance to track traffic safety and economic operation.

【技术实现步骤摘要】
一种直流轨道交通供电线路短路故障的测距方法及系统
本专利技术涉及轨道交通故障检测领域，具体涉及一种直流轨道交通供电线路短路故障的测距方法及系统。
技术介绍
轨道交通直流牵引供电系统发生短路故障后，需要快速查找出故障点，以便尽快恢复运行。目前国内、外均无针对直流轨道交通供电线路故障测距的方法和产品。发生故障后，只能人工查找，使得故障恢复时间很长，还耗费了大量的人力。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种直流轨道交通供电线路短路故障的测距方法及系统，能快速找出短路故障发生点，对轨道交通安全、经济运营具有重要意义。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种直流轨道交通供电线路短路故障的测距方法，包括以下步骤，S1，检测直流轨道交通供电线路是否发生永久性短路故障；S2，在直流轨道交通供电线路发生永久性短路故障且车辆没有降弓时，对直流轨道交通供电线路上的采样点进行短路故障测距，得出采样点与短路故障点之间的距离。本专利技术的有益效果是：在本专利技术一种直流轨道交通供电线路短路故障的测距方法中，检测直流轨道交通供电线路是否发生永久性短路故障是自动启动检测的，若检测到发生永久性短路故障，此时的车辆没有降弓(运行中)，可以自动启动直流轨道交通供电线路上的采样点进行短路故障测距，得出采样点与短路故障点之间的距离，避免现有技术中需要车辆停止依靠大量人力物力查找短路故障的弊端；本专利技术能快速找出短路故障发生点，对轨道交通安全、经济运营具有重要意义。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。进一步，若直流轨道交通供电线路发生永久性短路后的过度电阻非零，还包括，S3，使发生永久性短路故障的直流轨道交通供电线路上的所有车辆降弓，并对直流轨道交通供电线路的采样点进行短路故障测距，得出采样点与短路故障点之间的距离，以及判断出短路故障点的具体位置。采用上述进一步方案的有益效果是：S2中短路故障测距时，线路上的车辆没有降弓，因此，车辆负荷可能会对测距结果有一些影响，如果为金属性短路故障，过渡电阻(相当于短路情况等效为金属材料造成的，其等效电阻RF大小为零)为零，则S2中短路测距结果是相对准确的，如果短路过渡电阻非零，则第一次测距结果会有误差，因此，需要在车辆降弓后(车辆停止)再启动一次短路故障测距，可以相对精确的测量出采样点与短路故障点之间的距离，更重要的是还可以判断出短路故障点的具体位置。进一步，对直流轨道交通供电线路上的采样点进行短路故障测距的过程具体为，S01，对直流轨道交通供电线路上的采样点持续一预设时间施加一恒定电流，并在每一时刻采集采样点处的电压值和电流值；S02，根据采样点在同一时刻采集到的电压值和电流值计算出直流轨道交通供电线路上的分段电阻，并结合钢轨或者接触网的电阻特性计算出采样点与短路故障点之间的初始长度；S03，对计算出的每一时刻的采样点与短路故障点之间的初始长度采用最小二乘法处理得出采样点与短路故障点之间的精确距离。采用上述进一步方案的有益效果是：本专利技术通过向直流轨道交通供电线路持续一预设时间施加一恒定电流，由于每一个时刻的采样点都能得到一个定位结果，故可使用最小二乘法可求出故障距离的精确解，其测距方法简单，测距结果精确。进一步，S3中判断出短路故障点的具体位置包括，若短路故障点两侧的采样点采集的电流之和为零，则短路故障发生在车辆上，否则发生在接触网上。采用上述进一步方案的有益效果是：在车辆降弓后进行短路故障测距，可以判断出短路故障是发生在车上的还是在接触网上的，并可排除车辆负荷带来的误差影响。进一步，S1具体为，连续多次检测直流轨道交通供电线路的残余电阻，根据每次检测到的残余电阻判断直流轨道交通供电线路是否发生永久性短路故障。进一步，若每次检测到的残余电阻值均小于预设的残余电阻值时，则直流轨道交通供电线路发生了永久性短路故障，否则直流轨道交通供电线路没有发生永久性短路故障。基于上述一种流轨道交通供电线路短路故障的测距方法，本专利技术还提供一种流轨道交通供电线路短路故障的测距系统。一种直流轨道交通供电线路短路故障的测距系统，包括永久性短路故障检测模块和短路故障测距模块，所述永久性短路故障检测模块用于检测直流轨道交通供电线路是否发生永久性短路故障；所述短路故障测距模块用于在直流轨道交通供电线路发生永久性短路故障且车辆没有降弓时，对直流轨道交通供电线路上的采样点进行短路故障测距，得出采样点与短路故障点之间的距离。本专利技术的有益效果是：在本专利技术一种直流轨道交通供电线路短路故障的测距系统中，永久性短路故障检测模块检测直流轨道交通供电线路是否发生永久性短路故障是自动启动检测的，若检测到发生永久性短路故障，此时的车辆没有降弓(运行中)，可以自动启动短路故障测距模块进行直流轨道交通供电线路上的采样点进行短路故障测距，得出采样点与短路故障点之间的距离，避免现有技术中需要车辆停止依靠大量人力物力查找短路故障的弊端；本专利技术能快速找出短路故障发生点，对轨道交通安全、经济运营具有重要意义。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。进一步，所述短路故障测距模块还用于在直流轨道交通供电线路发生永久性短路故障且车辆降弓时，对直流轨道交通供电线路上的采样点进行短路故障测距，得出采样点与短路故障点之间的距离。采用上述进一步方案的有益效果是：短路故障测距模块在线路上的车辆没有降弓进行测距，车辆负荷可能会对测距结果有一些影响，如果为金属性短路故障，过渡电阻(相当于短路情况等效为金属材料造成的，其等效电阻RF大小为零)为零，测距结果是相对准确的，如果短路过渡电阻非零，则第一次测距结果会有误差，因此，需要在车辆降弓后(车辆停止)启动短路故障测距模块再进行一次短路故障测距，可以相对精确的测量出采样点与短路故障点之间的距离，更重要的是还可以判断出短路故障点的具体位置。附图说明图1为本专利技术一种直流轨道交通供电线路短路故障的测距方法的流程图；图2为本专利技术一种直流轨道交通供电线路短路故障的测距方法中短路故障测距的原理图；图3为本专利技术一种直流轨道交通供电线路短路故障的测距系统的部分状态图；图4为本专利技术一种直流轨道交通供电线路短路故障的测距系统中测量馈线电压和线路电阻的等效转换电路图；图5为图4中Kc接通后的等效电路图；图6为直流轨道交通供电线路等效电路图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。如图1所示，一种直流轨道交通供电线路短路故障的测距方法，包括以下步骤，S1，检测直流轨道交通供电线路是否发生永久性短路故障；其中，利用馈线保护装置的自动启动检测功能进行永久性短路故障检测：在发生故障后，直流馈线断路器跳闸，然后馈线保护装置会自动启动线路测试；若确认发生了永久性短路故障，需要计算出短路故障距离，以便查找故障点，因此再自动启动短路故障测距步骤S2，测算短路故障的距离。S2，在直流轨道交通供电线路发生永久性短路故障且车辆没有降弓时，对直流轨道交通供电线路上的采样点进行短路故障测距，得出采样点与短路故障点之间的距离。(车辆运行中第一次自动短路故障测距)若直流轨道交通供电线路发生永久性短路后的过度电阻非零，还需要再次进行短路故障测距的步骤，其具体为步骤S3，S3，使发生永久性短路故障的直流轨道本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直流轨道交通供电线路短路故障的测距方法，其特征在于：包括以下步骤，S1，检测直流轨道交通供电线路是否发生永久性短路故障；S2，在直流轨道交通供电线路发生永久性短路故障且车辆没有降弓时，对直流轨道交通供电线路上的采样点进行短路故障测距，得出采样点与短路故障点之间的距离。

【技术特征摘要】
1.一种直流轨道交通供电线路短路故障的测距方法，其特征在于：包括以下步骤，S1，检测直流轨道交通供电线路是否发生永久性短路故障；S2，在直流轨道交通供电线路发生永久性短路故障且车辆没有降弓时，对直流轨道交通供电线路上的采样点进行短路故障测距，得出采样点与短路故障点之间的距离。2.根据权利要求1所述的一种直流轨道交通供电线路短路故障的测距方法，其特征在于：若直流轨道交通供电线路发生永久性短路后的过度电阻非零，还包括，S3，使发生永久性短路故障的直流轨道交通供电线路上的所有车辆降弓，并对直流轨道交通供电线路的采样点进行短路故障测距，得出采样点与短路故障点之间的距离，以及判断出短路故障点的具体位置。3.根据权利要求1或2所述的一种直流轨道交通供电线路短路故障的测距方法，其特征在于：对直流轨道交通供电线路上的采样点进行短路故障测距的过程具体为，S01，对直流轨道交通供电线路上的采样点持续一预设时间施加一恒定电流，并在每一时刻采集采样点处的电压值和电流值；S02，根据采样点在同一时刻采集到的电压值和电流值计算出直流轨道交通供电线路上的分段电阻，并结合钢轨或者接触网的电阻特性计算出采样点与短路故障点之间的初始长度；S03，对计算出的每一时刻的采样点与短路故障点之间的初始长度采用最小二乘法处理得出采样点与短路故障点之间的精确距离。4.根据权利要求3所述的一种直流轨道交通供电线路...

【专利技术属性】
技术研发人员：李蕾，潘拥军，张光平，何贤伟，毛征，孟少华，汪文杰，陶宏杰，张强，
申请(专利权)人：武汉中直电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42