[发明专利]一种电气化铁路过分相过电压分析方法

说明书

本发明提供的一种电气化铁路过分相过电压分析方法，包括：对过分相时间段内牵引变电所的电压与时间的第一时域波形图进行傅里叶变换，得到电压与频率之间的频域波形图；滤去所述频域波形图中频率不大于50Hz的波形，并对滤波后的频域波形图进行反傅里叶变换得到暂态电压与时间的第二时域波形图；获取所述第二时域波形图中的暂态电压最大值，判断所述暂态电压最大值是否大于第一电压阈值。本发明提供的过分相过电压分析方法通过提取出第二时域波形图中的暂态电压最大值，以判断过分相时间段内的暂态电压是否超过电压限制，达到保护牵引变电所的目的；该方法仅以暂态波为分析对象，提高了分析的准确性和精确度。

技术领域

本发明涉及电气化铁路技术领域，更具体地，涉及一种电气化铁路过分相过电压分析方法。

背景技术

我国铁路电气化率已达60％以上，电气化里程超过八万公里。牵引供电系统通过牵引变压器将外部220kV三相电源转化为27.5kV的单相交流电，再通过馈线出线连接到接触网给机车供电。为了减少谐波和负序电流对电力系统的冲击，我国铁路采用单相工频交流制给机车供电，因此每隔一定的距离会设置过分相区。为了防止相间发生短路，在过分相区会配置分相绝缘装置，将两侧不同相位的接触网进行有效的隔离。

机车通过分相区时，牵引供电系统等值电路参数会发生突变，在这个过程中存在着电磁暂态过程。暂态电压电流不仅会使稳态的电压电流波形发生严重的畸变，向牵引供电系统注入大量的谐波，影响电能质量；而且电磁暂态过程的电压往往会表现为电压陡增，产生过电压危害设备的绝缘。由于牵引变电所所用变压器一路电源来自27.5kV，暂态剧烈变化的过电压传递到所用变压器可能造成变压器温度升高绝缘击穿。

当前对于过分相电压的研究，目前主要集中在研究过分相过电压特征与抑制过分相过电压的措施，研究过分相过电压特征一般是叠加在工频正弦稳态波形上，分析起来不直观，因而不能较好的抑制过分相过电压现象。

发明内容

针对上述的技术问题，本发明提供一种电气化铁路过分相过电压分析方法。

第一方面，本发明提供一种电气化铁路过分相过电压分析方法，包括：S1，对过分相时间段内牵引变电所的电压与时间的第一时域波形图进行傅里叶变换，得到电压与频率之间的频域波形图；S2，滤去所述频域波形图中频率不大于50Hz的波形，并对滤波后的频域波形图进行反傅里叶变换得到暂态电压与时间的第二时域波形图；S3，获取所述第二时域波形图中的暂态电压最大值，判断所述暂态电压最大值是否大于第一电压阈值；其中，所述第一电压阈值根据所述牵引变电所的变压器所能承受暂态波的冲击程度进行设定。

其中，所述的电气化铁路过分相过电压分析方法，还包括：S4，获取所述第一时域波形图中的电压最大值，判断所述电压最大值是否大于第二电压阈值；其中，所述第二电压阈值根据所述牵引变电所的容量和继电保护装置的设定电压进行设定。

其中，所述的电气化铁路过分相过电压分析方法，还包括：重复S1-S3，得到多个暂态电压最大值，并获取与多个所述暂态电压最大值一一对应的多个第一相位；将0-360°均匀分为十二个相位范围，分析多个所述第一相位在每个所述相位范围内出现的概率；获取所述第一相位在每个所述相位范围内出现的概率中的概率最大值。

其中，所述的电气化铁路过分相过电压分析方法，还包括：重复S4，得到多个电压最大值，并获取与多个所述电压最大值一一对应的多个第二相位；将0-360°均匀分为十二个相位范围，分析多个所述第二相位在每个所述相位范围出现的频率；获取所述第二相位在每个所述相位范围出现的频率中的频率最大值。

其中，所述S3包括：若所述暂态电压最大值大于所述第一电压阈值，则发出报警信号。

其中，所述S4包括：若所述电压最大值大于所述第二电压阈值，则发出报警信号。