【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于单轨交通二次设备及接地保护，涉及一种基于电压比的单轨交通直流牵引网接地保护方法与系统。
技术介绍
1、单轨交通直流牵引网，由5ω取样电阻r、过压继电器和单向导通装置构成传统的接地保护。如图1，当正极馈线k2或正极接触网k1发生接地故障时，由过压继电器动作跳开馈线断路器kb；当列车停靠在车站时，如果正极回路k3、k4与列车框架发生短路故障，由过压继电器动作跳开馈线断路器kb，同时车载保护过压继电器gr也会启动跳开线路断路器lb，二者之间的动作顺序，取决于二者之间的定值和时间配合关系；当列车在区间运行时，线路断路器lb以上部分发生正极回路k5与列车框架发生短路故障，车载保护过压继电器gr动作跳开线路断路器lb，但故障点并没有被切除，机车框架仍然带电，直至列车到站后，列车框架通过接地刷与车站的接地系统相连，过压继电器动作跳开馈线断路器kb；当列车在区间运行时，线路断路器lb以下部分发生正极回路k6与列车框架发生短路故障，车载保护过压继电器gr动作跳开线路断路器lb，故障点被切除。
2、传统的接地保护方案存在诸多问题，具体分析如下：图1的等效电路如图2所示，其中，e为等效电源电势，r0为等效电源内阻；um为测量到的母线电压；r+为正极对地等效泄漏电阻，u+为r+两端电压，即正极对地电压；r-为负极对地等效泄漏电阻，u-为r-两端电压，即负极对地电压；在负极与地之间并联一个5ω取样电阻r；车载过压保护rgr的电阻为750ω。当机车不在站内时，r-与5ω取样电阻r与并联；当机车进站时，车上的过压继电器回路的750ω
3、
4、由(1)式可得：
5、
6、如果uset＝200v，当um＝1800v，r-→∞时，式(2)右边取得最大值，该最大值为40ω；当um＝1000v，r-取正常运行情况下的较小值1000ω时，式(2)右边取得最小值，该最小值为19.9ω。因此，当接地过压保护定值取200v时，正极对地等效电阻r+不能超过40ω，超过40ω时，过压继电器将拒动。另外，负极对地泄漏电阻r-与5ω取样电阻r是并联关系。正常运行时r-很大，正极回路接地时，接地电流主要通过5ω取样电阻r回到负极。当负极对地绝缘不良时，r-下降，流过取样电阻r的电流减小，使得动作灵敏度下降。当r-变为零时，如图2所示，5ω取样电阻r被旁路，所有接地电流都不流过取样电阻r，过压继电器将拒动。可见，传统的接地保护方案存在动作灵敏度低以及过压继电器拒动的问题。
技术实现思路
1、为解决现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种基于电压比的单轨交通直流牵引网接地保护方法与系统，通过采集母线电压、负极对地电压，判断正极对地电压和负极对地电压的比值间接反映直流牵引网的绝缘状况及接地故障。
2、本专利技术采用如下的技术方案。
3、一种基于电压比的单轨交通直流牵引网接地保护方法，包括：
4、步骤1：采集单轨交通直流牵引网的母线电压、负极对地电压、负极对地电流，根据母线电压与负极对地电压计算正极对地电压与负极对地电压的电压比k；
5、步骤2：根据电压比k以及负极对地电流监测单轨交通直流牵引网的绝缘状况并进行接地故障跳闸。
6、优选地，所述电压比的计算公式为：
7、
8、其中，um为母线电压，u-为负极对地电压。
9、优选地，步骤1中，对单轨交通直流牵引网的接地保护装置配置模拟量采集插件，采用模拟量采集插件采集母线电压、负极对地电压、负极对地电流并进行数字滤波；
10、采用数字滤波后的母线电压、负极对地电压计算电压比。
11、优选地，步骤2中，当k小于正极对地绝缘监视定值时，表示单轨交通直流牵引网正极对地绝缘异常；当k大于负极对地绝缘监视定值时，表示单轨交通直流牵引网负极对地绝缘异常。
12、优选地，当监测到单轨交通直流牵引网正极对地绝缘或负极对地绝缘异常时，延时t后发出相应的绝缘告警信号。
13、优选地，正极对地绝缘监视定值小于等于正常运行时正极对地电压与负极对地电压的电压比的25％；
14、负极对地绝缘监视定值大于等于负极对地等效泄漏电阻告警时正极对地电压与负极对地电压的电压比；
15、延时t为s级。
16、优选地，步骤2中，当k值满足接地保护跳闸定值时，延时t1后跳馈线断路器，并在延时t2后跳进线断路器和所有馈线断路器，其中t2大于t1。
17、优选地，步骤2中，当负极对地电流大于接地电流跳闸定值时，延时t1后跳馈线断路器，并在延时t2后跳进线断路器和所有馈线断路器，其中t2大于t1。
18、优选地，t1＝车载过压保护动作时间+100ms；t2＝t1+100ms。
19、一种基于电压比的单轨交通直流牵引网接地保护系统，包括：
20、采集模块，用于采集单轨交通直流牵引网的母线电压、负极对地电压、负极对地电流，根据母线电压与负极对地电压计算正极对地电压与负极对地电压的电压比k；
21、保护模块，用于根据电压比k以及负极对地电流监测单轨交通直流牵引网的绝缘状况并进行接地故障跳闸。
22、本专利技术的有益效果在于，与现有技术相比：
23、本专利技术依据单轨交通直流牵引网电压的特点和对接地保护方案功能的研究，提出基于电压比的单轨交通直流牵引网接地保护方案，运用正极对地电压与负极对地电压的电压比，监测直流牵引网的绝缘状况，实现单轨交通直流牵引网的绝缘监测功能及接地故障跳闸功能，提高了单轨交通直流牵引网接地保护的灵敏性及可靠性，市场前景广阔，极具推广价值。
24、本专利技术提出的电压比同时反映了正、负极对地电压的变化，有效提高了接地保护的灵敏度及耐受过渡电阻的能力。
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1.一种基于电压比的单轨交通直流牵引网接地保护方法，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种基于电压比的单轨交通直流牵引网接地保护方法，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的一种基于电压比的单轨交通直流牵引网接地保护方法，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的一种基于电压比的单轨交通直流牵引网接地保护方法，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的一种基于电压比的单轨交通直流牵引网接地保护方法，其特征在于：
6.根据权利要求5所述的一种基于电压比的单轨交通直流牵引网接地保护方法，其特征在于：
7.根据权利要求1所述的一种基于电压比的单轨交通直流牵引网接地保护方法，其特征在于：
8.根据权利要求1所述的一种基于电压比的单轨交通直流牵引网接地保护方法，其特征在于：
9.根据权利要求7或8所述的一种基于电压比的单轨交通直流牵引网接地保护方法，其特征在于：
10.一种基于电压比的单轨交通直流牵引网接地保护系统，利用权利要求1-9任一项所述的方法，其特征在于：所述系统包括：
【技术特征摘要】
1.一种基于电压比的单轨交通直流牵引网接地保护方法，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种基于电压比的单轨交通直流牵引网接地保护方法，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的一种基于电压比的单轨交通直流牵引网接地保护方法，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的一种基于电压比的单轨交通直流牵引网接地保护方法，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的一种基于电压比的单轨交通直流牵引网接地保护方法，其特征在于：
6.根据权利要求5所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱海涛，周雄伟，胡盛炜，杨志贤，张敏，董杰，
申请(专利权)人：北京四方继保自动化股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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