[发明专利]一种大功率永磁直驱机车变流器接地故障判断方法及定位策略

权利要求书

1.一种基于大功率永磁直驱机车变流器接地故障判断方法的启动阶段接地故障定位策略，其特征在于，包括以下步骤：

（1）信息采集：

接地电压检测电路是将两个阻值相同的分压电阻R1、R2串联后作为一个整体并联在中间直流母线的两端，且两个分压电阻R1、R2之间设置一个中间接地点，检测中间直流母线电压U1以及中间接地点与中间直流母线正极之间的电压U2；

（2）信息处理

a. 中间直流母线电压U1经过低通滤波处理后，获得滤波后的中间直流母线电压U1_lpf；

b. 接地电压U2经过低通滤波处理后，获得滤波后的接地电压U2_lpf；

c. 实时计算0.5*U1_lpf与U2_lpf之间的电压差值，获取差值信号U3，即U3=U2_lpf-0.5*U1_lpf；

（3）接地故障判定

a.差值信号U3小于-0.3*U1时，判定为中间直流母线正接地故障；

b.差值信号U3大于0.3*U1时，判定为中间直流母线负接地故障；

c.固定时间内差值信号U3在大于0.3*U1状态和小于-0.3*U1状态之间多次跳变时，判定为交流接地故障；

d.差值信号U3大于等于-0.3*U1，且小于等于0.3*U1时，判定为无接地故障；

（4）启动阶段接地故障定位策略

Ⅰ.主断闭合，开始正负接地故障检测，若有交流接地故障，则为输入侧同名端接地；否则，启动四象限整流器；

Ⅱ.启动四象限整流器后，若有交流接地故障，则为输入侧异名端接地；若有中间直流母线正接地故障，则为中间直流母线正接地；若有中间直流母线负接地故障，则为中间直流母线负接地；否则，启动辅助逆变器；

Ⅲ.启动辅助逆变器后，若有交流接地故障，则为输出侧辅助逆变器接地；否则，启动牵引逆变器；

Ⅳ.启动牵引逆变器后，若有交流接地故障，则为输出侧牵引逆变器接地；否则，系统正常运行，无接地故障。

2.根据权利要求1所述的一种基于大功率永磁直驱机车变流器接地故障判断方法的启动阶段接地故障定位策略，其特征在于，所述电压U1以及电压U2是通过电压传感器检测获得的。

3.一种基于大功率永磁直驱机车变流器接地故障判断方法的运行阶段接地故障定位策略，其特征在于，完成权利要求1或2中步骤（4）启动阶段接地故障定位策略中的无接地故障判定后再进行运行阶段接地故障定位策略。

4.根据权利要求3所述的一种基于大功率永磁直驱机车变流器接地故障判断方法的运行阶段接地故障定位策略，其特征在于，所述运行阶段接地故障定位策略包括以下步骤：

㈠正常运行过程中，若出现中间直流母线正接地故障，则为中间直流母线正接地；若出现中间直流母线负接地故障，则为中间直流母线负接地；若出现交流侧接地故障，则封锁牵引逆变器1脉冲；否则，正常运行，无接地故障；

㈡封锁牵引逆变器1脉冲后，延时200ms，等待牵引逆变器1隔离接触器断开后，重新进行接地故障检测；100ms内若不再出现交流侧接地故障，则为输出侧牵引逆变器1接地；否则，继续封锁牵引逆变器2脉冲；

㈢封锁牵引逆变器2脉冲后，延时200ms，等待牵引逆变器2隔离接触器断开后，重新进行接地故障检测；100ms内若不再出现交流侧接地故障，则为输出侧牵引逆变器2接地；否则，继续封锁牵引逆变器3脉冲；

㈣封锁牵引逆变器3脉冲后，延时200ms，等待牵引逆变器3隔离接触器断开后，重新进行接地故障检测；100ms内若不再出现交流侧接地故障，则为输出侧牵引逆变器3接地；否则，继续封锁辅助逆变器脉冲；

㈤封锁辅助逆变器脉冲后，延时20ms后重新进行接地故障检测；100ms内若不再出现交流侧接地故障，则为输出侧辅助逆变器接地；否则，继续封锁四象限整流器1脉冲；

㈥封锁四象限整流器1脉冲后，延时20ms后，重新进行接地故障检测；100ms内若不再出现交流侧接地故障，则为输入侧四象限整流器1接地；否则，则为输入侧四象限整流器2接地。