[发明专利]基于输入电流的地铁整流机组二极管开路故障的诊断方法

说明书

一种基于输入电流的地铁整流机组二极管开路故障的诊断方法，其步骤主要为：对整流机组四个整流桥网侧输入三相交流电流进行实时采集，得到4个整流桥网侧输入的三相交流电流信号；求取当前采样时刻所在交流工频周期时间内各交流电流信号绝对值的最大值；对当前采样时刻所在的工频周期内的各采样电流信号进行归一化处理，并进行累加求和，计算得到12个输入交流电流信号的归一化和值；如连续5个周期的交流电流信号归一化和值均超过正阈值S_up或负阈值S_down，则判定对应的整流桥对应相的下桥臂或上桥臂二极管发生开路故障；本发明能检测出二极管的开路故障，并实现故障二极管的定位，便于及时进行维修，有效的避免损失扩大和事故的发生。

技术领域

本发明涉及一种基于输入电流的地铁整流机组二极管开路故障的诊断方法

背景技术

我国城市地铁轨道交通的牵引整流变电站大多采用等效24脉波整流方式对地铁车辆进行直流供电。其工作的可靠性和安全性直接影响地铁运行的可靠性和安全性。在运行过程中能够及时检测到地铁整流机组的异常并采取相应的措施将会显著提高整个系统的安全可靠运行水平。

在地铁整流机组的故障中，对于二极管的短路故障有较好的保护方案：每个整流二极管串联一个快速熔断器,当二极管失去单向导通性能即短路时,此时流经熔断器的功率增大一倍以上，熔断器熔断以保护二极管,并将短路故障转化为开路故障。如二极管的开路故障不能够及时发现并采取措施，整流电路仍然工作，这种带病工作会导致整流波形发生严重畸变，使负载不能正常运行，同时也加大了对电网的谐波干扰。目前针对地铁整流机组的二极管开路故障，也有一些方法被提出来，但只能判断故障发生与否，无法实现故障二极管定位，而后续维修仅仅依靠人工查找或维修人员的经验去定位故障，导致故障不能快速、有效排除，无法及时有效地避免损失的扩大和事故的发生，降低了地铁运行的效率和效益。

发明内容

为了克服现有二极管开路故障诊断方法的不足，本发明提出一种基于输入电流的地铁整流机组二极管开路故障的诊断方法，该方法能判断出二极管是否发生开路故障，并实现故障二极管的定位，以便于及时进行维修，有效的避免损失的扩大和事故的发生，提高地铁运行的效率和效益。

本发明实现其发明目的，所采用的技术方案是：1、基于输入电流的地铁整流机组二极管开路故障的诊断方法，其步骤如下：

A、分别对地铁整流机组的四个整流桥的输入三相交流电流进行实时采集，采样频率为48kHz，得到各交流电流信号i_xn(t)；其中，t表示采样时刻，下标x为a、b或c，分别表示交流电的A相、B相或C相，下标n为整流桥的序号、取值分别为1、2、3或4，分别表示第一个、第二个、第三个或第四个整流桥，即：

第一个整流桥输入的A相、B相、C相的交流电流信号分别为i_a1(t)、i_b1(t)、i_c1(t)；

第二个整流桥输入的A相、B相、C相的交流电流信号分别为i_a2(t)、i_b2(t)、i_c2(t)；

第三个整流桥输入的A相、B相、C相的交流电流信号分别为i_a3(t)、i_b3(t)、i_c3(t)；

第四个整流桥输入的A相、B相、C相的交流电流信号分别为i_a4(t)、i_b4(t)、i_c4(t)；

B、求取当前采样时刻t₀所在的交流工频周期，也即当前交流工频周期内的各交流电流信号i_xn(t)的绝对值的最大值I_xn(t₀)：