一種牽引網阻抗在線測試裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術公開了一種牽引網阻抗在線測試裝置，屬于電氣化鐵路牽引供電技術領域。解決了牽引網短路阻抗的在線測試問題。電流發生器一CG1的隔離開關K1的一端經電流互感器CT1與PWM變流器AD1交流端口的一端相連，電壓互感器PT1并聯于PWM變流器AD1端口上，電壓互感器PT1的測量端、電流互感器CT1的測量端、PWM變流器AD1的控制端與控制器CU1相連接，控制器CU1與互聯網IT相連。電流發生器二CG2的受電弓EB、隔離開關K2、電流互感器CT2串聯后連接于PWM變流器AD2交流端口的一端，電壓互感器PT2并聯于PWM變流器AD2交流端口上，電壓互感器PT2的測量端、電流互感器CT2的測量端、PWM變流器AD2的控制端與控制器CU2相連接，控制器CU2與互聯網IT相連。主要用于牽引網阻抗在線測試。

【技術實現步驟摘要】

本技術屬于電氣化鐵路牽引供電
，特別涉及正常運行的牽引網阻抗的在線測試。
技術介紹
電氣化鐵路的牽引網由接觸網和鋼軌組成，其中鋼軌阻抗對于電流變化呈現一定的非線性以及鋼軌與大地間電氣參數受天氣影響的復雜性，使準確設計、計算牽引網阻抗和地中電流分布變得困難，進而牽引網保護整定和故障標定(故標)的準確性與可靠性將難以保障，從而影響運行的安全性和可靠性。為了驗證保護和故標的準確性與可靠性，在設計計算的基礎上，還要進行現場短路試驗?，F場短路試驗有其準確度高的優點，但是短路試驗過程是不可控的，過大的短路電流還會對接觸網和變電所設備造成破壞，并且短路試驗需要中斷正常供電和行車，致使線路停運。因此，要完成各種氣象條件的全天候短路試驗以得到受其影響的短路阻抗數據既受行車組織、電力調度方面的制約，也要付出線路停運的代價。本申請公開一種不影響正常供電和行車的牽引網阻抗在線測試裝置及其測試方法，并可以方便、靈活地、全天候運用。
技術實現思路
本技術的目的是提供一種牽引網阻抗在線測試裝置，它能有效的解決正常運行的電氣化鐵路牽引網短路阻抗的在線測試問題。技術解決其技術問題所采用的技術方案為：一種牽引網阻抗在線測試裝置，所測試的牽引網由接觸網T和鋼軌R組成，接觸網T經饋線F和饋線電流互感器CT與牽引母線TB連接。設置在作業車一上的電流發生器一CG1包括隔離開關K1、電流互感器CT1、PWM變流器AD1、電壓互感器PT1以及控制器CU1，其中隔離開關K1的一端經電流互感器CT1與PWM變流器AD1交流端口的一端相連，電壓互感器PT1并聯于PWM變流器AD1端口上，電壓互感器PT1的測量端、電流互感器CT1的測量端、PWM變流器AD1的控制端與控制器CU1相連接，控制器CU1與互聯網IT相連。設置在作業車二上的電流發生器二CG2包括受電弓EB、隔離開關K2、電流互感器CT2、PWM變流器AD2、電壓互感器PT2以及控制器CU2，其中受電弓EB、隔離開關K2、電流互感器CT2串聯后連接于PWM變流器AD2交流端口的一端，電壓互感器PT2并聯于PWM變流器AD2交流端口上，電壓互感器PT2的測量端、電流互感器CT2的測量端、PWM變流器AD2的控制端與控制器CU2相連接，控制器CU2與互聯網IT相連。所述電流發生器一CG1經牽引母線TB、饋線F、饋線電流互感器CT、接觸網T和電流發生器二CG2以及鋼軌R構成回路。所述電流發生器二CG2也可以利用機車或動車牽引變流器的備用容量實現電流發生器二CG2的功能。一種牽引網阻抗在線測試裝置，測試過程如下：作業車一靜置于牽引母線TB處，其電流發生器一CG1的隔離開關K1的另一端接于牽引母線TB，其PWM變流器AD1交流端口的另一端接于鋼軌R，饋線電流互感器CT的測量端連接于控制器CU1。作業車二上電流發生器二CG2的受電弓EB升起觸及接觸網T，其PWM變流器AD2交流端口的另一端經車輪連接到鋼軌R，作業車二沿著牽引網移動?？刂破鰿U2控制電流發生器二CG2的PWM變流器AD2產生接近工頻50Hz又不與工頻50Hz混淆的頻率為f的電流并注入到牽引網上。同時，電流互感器CT2測量注入到牽引網的頻率為f的電流，電壓互感器PT2測量PWM變流器AD2交流端口關于受電弓EB上的頻率為f的電壓，并將該電流、電壓數據通過控制器CU2發送到互聯網IT?？刂破鰿U1控制電流發生器一CG1的PWM變流器AD1從牽引網上吸收等量的頻率為f的電流。同時，經電壓互感器PT1測量牽引母線TB上的頻率為f的電壓。通過控制器CU1從互聯網IT接收控制器CU2發來的頻率為f的電流、電壓數據；控制器CU1將本地頻率為f的電流數據與接收到的控制器CU2發來的頻率為f的電流數據進行同步，即對鐘。根據同步后的牽引母線TB上頻率為f的電壓和受電弓EB上頻率為f的電壓之差以及頻率為f的電流，計算頻率f下的牽引網阻抗，再折算出工頻下的牽引網阻抗?？刂破鞴ぷ鞑襟E如下：第一步，通過控制器CU2控制電流發生器二CG2的PWM變流器AD2發出頻率為f的幅值在最小值和最大值之間按指定、明顯規律變化的電流并注入牽引網，其中電流幅值的變化周期Tp遠大于控制器CU2發送數據到控制器CU1接收數據的時間ΔT。第二步，在時刻t，設電流發生器二CG2離開電流發生器一CG1的距離為x，控制器CU2記錄電流互感器CT2測量的頻率為f的電流IM(x,t)，同時記錄電壓互感器PT2測量的頻率為f的電壓UM(x,t)，并將該電流IM(x,t)和該電壓UM(x,t)數據發送給互聯網IT。第三步，同在時刻t，控制器CU1記錄饋線電流互感器CT檢測到的牽引網上頻率為f的電流IM(x,t)，使電流發生器一CG1吸收頻率為f的電流IF并使電流IF(0,t)＝電流IM(x,t)，同時記錄電壓互感器PT1測量的牽引母線上的頻率為f的電壓UF(0,t)。第四步，同在時刻t，控制器CU1接收到控制器CU2通過互聯網IT發來的時刻t-ΔT的電流IM(x,t-ΔT)和電壓UM(x,t-ΔT)數據，根據步驟一約定的電流幅值變化規律中的最大值或最小值的特征，將電流IM(x,t-ΔT)與電流IF(0,t-ΔT)同步:電流IM(x,t-ΔT)＝IF(0,t-ΔT)；根據同步后的牽引母線TB上頻率為f的電壓UF(0,t-ΔT)和受電弓EB上頻率為f的電壓UM(x,t-ΔT)之差以及頻率為f的電流IF(0,t-ΔT)計算頻率f下的牽引網的阻抗，再折算出工頻下的牽引網的阻抗。本技術的工作原理是：兩種不同頻率的電流可以同時獨立工作，互不影響。假設牽引網的阻抗—頻率特性是連續的，工頻(50Hz)下的阻抗可以用接近工頻50Hz又不與工頻50Hz混淆的頻率下的阻抗折算獲得，或者用插值法獲得。與現有技術相比，本技術的有益效果是：一、本技術提出的牽引網在線阻抗測試裝置可以在不影響正常供電和行車的情況下使用。二、本技術的電流發生器二CG2可以單獨安裝在作業車上，也可以利用機車或動車牽引變流器的備用容量實現電流發生器二CG2的功能，具有方便、靈活、安全、可控的特點，并可全天候運用。三、本技術技術先進、可靠，易于實施。附圖說明圖1是本技術的結構示意圖。圖2是本技術的電流發生器二CG2控制器CU2的示意圖。圖3是本技術的電流發生器一CG1控制器CU1的示意圖。具體實施方式下面結合附圖和具體實施方式對本技術作進一步的描述。實施例圖1為本技術的本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種牽引網阻抗在線測試裝置，所測試的牽引網由接觸網T和鋼軌R組成，接觸網T經饋線F和饋線電流互感器CT與牽引母線TB連接；其特征在于：設置在作業車一上的電流發生器一CG1包括隔離開關K1、電流互感器CT1、PWM變流器AD1、電壓互感器PT1以及控制器CU1，其中隔離開關K1的一端經電流互感器CT1與PWM變流器AD1交流端口的一端相連，電壓互感器PT1并聯于PWM變流器AD1端口上，電壓互感器PT1的測量端、電流互感器CT1的測量端、PWM變流器AD1的控制端與控制器CU1相連接，控制器CU1與互聯網IT相連；設置在作業車二上的電流發生器二CG2包括受電弓EB、隔離開關K2、電流互感器CT2、PWM變流器AD2、電壓互感器PT2以及控制器CU2，其中受電弓EB、隔離開關K2、電流互感器CT2串聯后連接于PWM變流器AD2交流端口的一端，電壓互感器PT2并聯于PWM變流器AD2交流端口上，電壓互感器PT2的測量端、電流互感器CT2的測量端、PWM變流器AD2的控制端與控制器CU2相連接，控制器CU2與互聯網IT相連。

【技術特征摘要】
1.一種牽引網阻抗在線測試裝置，所測試的牽引網由接觸網T和鋼軌R組成，接觸網T經饋線F和饋線電流互感器CT與牽引母線TB連接；其特征在于：設置在作業車一上的電流發生器一CG1包括隔離開關K1、電流互感器CT1、PWM變流器AD1、電壓互感器PT1以及控制器CU1，其中隔離開關K1的一端經電流互感器CT1與PWM變流器AD1交流端口的一端相連，電壓互感器PT1并聯于PWM變流器AD1端口上，電壓互感器PT1的測量端、電流互感器CT1的測量端、PWM變流器AD1的控制端與控制器CU1相連接，控制器CU1與互聯網IT相連；設置在作業車二上的電流發生器二CG2包括受電弓...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李群湛，趙藝，黃彥全，黃小紅，賀建閩，李亞楠，鄧琴，趙元哲，
申請(專利權)人：西南交通大學，
類型：新型
國別省市：四川;51