专利名称：交直交电力机车接地故障点的判断方法和判断系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及轨道交通车辆领域，特别是涉及一种交直交电力机车接地故障点的判断方法和判断系统。
背景技术：
在交直交电力机车中，接地故障属于故障处理中比较麻烦和疑难的问题。接地故障所涉及的设备多，导线分布广，故障点不确定。目前机车报接地故障时，无法直接判断是系统中哪一点接地，只能依靠人工查线的原始方法逐个接地故障点查找，由于接地故障涉及的设备节点非常多，该方法操作起来非常麻烦，这给机车运用和检修带来极大不便。

发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供交直交电力机车接地故障点的判断方法，该方法通过主电路仿真进行了验证，能有效判别接地故障点的位置，给机车的运用和检修带来极大便利。本发明一种交直交电力机车接地故障点的判断方法，所述交直交电力机车的主电路为第十一开关元件(T11)和第十二开关元件(T12),第二十一开关元件(T21)和第二十二开关元件(T22),第一开关元件(T1)和第六开关元件(T6),第三开关元件(T3)和第四开关元件(T4),第五开关元件(T5)和第二开关元件(T2)分别串联连接成各支路，上述支路同时与串联的第一电阻(R1)和第二电阻( )的支路、及支撑电容(Cd)并联连接在ol、o2点，其中 ol点为正端。o2点为负端；变压器的二次绕组一端连接在第十一开关元件(T11)和第十二开关元件(T12)的公共端al点，另一端连接在第二十一开关元件(T21)和第二十二开关元件(T22)的公共端bl 点；电机M的U、ν、w三相连线分别连接第一开关元件(T1)和第六开关元件(T6)的公共点 a2，第三开关元件(T3)和第四开关元件(T4)公共点1^2，第五开关元件(T5)和第二开关元件 (T2)公共点c2 ；第一开关元件(T1)、第二开关元件(T2)、第三开关元件(T3)、第四开关元件(T4)、 第五开关元件(T5)、第六开关元件(T6),第十一开关元件(T11)、第二十二开关元件(T22)、 第二十一开关元件(T21)和第十二开关元件(T12)分别反向串联一个二极管；第一开关元件(T1)、第三开关元件(T3)、第五开关元件(T5)、第十一开关元件(T11)、第二十一开关元件 (T21)的集电极连接Ol点；第二开关元件(T2)、第四开关元件(T4)、第六开关元件(T6)、第二十二开关元件(T22)、第十二开关元件(T12)的发射极连接02点还包括检测器(VH1)，检测器(VHl) —端连接ol点，另一端连接电阻第一(R)1)和第二电阻( )的公共点O，公共点ο接地；该检测方法包括将交直交电力机车接地故障分为四象限输入侧接地、中间直流回路接地和逆变器输出侧接地三种故障情况；
分别仿真四象限输入侧接地、中间直流回路接地和逆变器输出侧接地时，检测器检测电压的变化，如果检测电压在0和中间电压Ud之间不断变化，并与第十二开关元件 (T12)或第二十二开关元件(T22)的脉冲波形一致，判断为四象限输入侧接地；如果检测电压是0或中间电压Ud，判断为中间直流回路接地；如果检测电压在0和中间电压Ud之间不断变化，并与第六开关元件(T6)、第四开关元件(T4)或第二开关元件(T2)的脉冲波形形状一致，判断为逆变器输出侧接地。优选的，交直交电力机车的主电路还包括二次滤波电感和二次滤波电容串联的支路，二次滤波感的一端连接Ol点，另一端连接二次滤波电容，二次滤波电容另一端连接 o2点。优选的，如果检测电压在O和中间电压Ud之间不断变化，并与开关元件第十二 (T12)或第二十二开关元件(T22)的脉冲波形一致，判断该故障为四象限输入侧接地，具体为如果检测电压与第十二开关元件(T12)脉冲波形一致，判断为al点接地；如果检测电压与第二十二开关元件(T22)脉冲波形一致，判断为bl点接地。优选的，如果检测电压是0或中间电压Ud,判断为中间直流回路接地具体为如果检测电压是0，判断为ol点接地；如果检测电压是中间电压Ud，判断为o2点接地。优选的，如果检测电压在O和中间电压Ud之间不断变化，并与第六开关元件(T6)、 第四开关元件(T4)或第二开关元件(1 的脉冲波形形状一致，判断为逆变器输出侧接地具体为如果检测电压在O和中间电压Ud之间不断变化，并与开关元件第六(T6)的脉冲波形形状一致，判断为a2点接地；如果检测电压在O和中间电压Ud之间不断变化，并与第四开关元件(T4)的脉冲波形形状一致，判断为1^2点接地；如果检测电压在O和中间电压Ud 之间不断变化，并与开关元件第二(T2)的脉冲波形形状一致，判断为c2点接地。本发明还提供交直交电力机车接地故障点的判断系统，该系统通过主电路仿真进行了验证，能有效判别接地故障点的位置，给机车的运用和检修带来极大便利。本发明一种交直交电力机车接地故障点的判断系统，所述判断系统包括交直交电力机车的主电路，该主电路为第十一开关元件(T11)和第十二开关元件(T12),第二十一开关元件(T21)和第二十二开关元件(T22)，第一开关元件(T1)和第六开关元件(T6)，第三开关元件(T3)和第四开关元件(T4),第五开关元件(T5)和第二开关元件(T2)分别串联连接成各支路，上述支路同时与串联的第一电阻(R1)和第二电阻( )的支路、及支撑电容(Cd)并联连接在01、02点，其中Ol点为正端。02点为负端；变压器的二次绕组一端连接在第十一开关元件(T11)和第十二开关元件(T12)的公共端al点，另一端连接在第二十一开关元件(T21)和第二十二开关元件(T22)的公共端bl 点；电机M的U、ν、w三相连线分别连接第一开关元件(T1)和第六开关元件(T6)的公共点 a2，第三开关元件(T3)和第四开关元件(T4)公共点1^2，第五开关元件(T5)和第二开关元件 (T2)公共点c2 ；第一开关元件(T1)、第二开关元件(T2)、第三开关元件(T3)、第四开关元件(T4)、 第五开关元件(T5)、第六开关元件(T6),第十一开关元件(T11)、第二十二开关元件(T22)、
6CN 102466770 A说明书3/7
第二十一开关元件(T21)和第十二开关元件(T12)分别反向串联一个二极管；第一开关元件(T1)、第三开关元件(T3)、第五开关元件(T5)、第十一开关元件(T11)、第二十一开关元件 (T21)的集电极连接Ol点；第二开关元件(T2)、第四开关元件(T4)、第六开关元件(T6)、第二十二开关元件(T22)、第十二开关元件(T12)的发射极连接02点还包括检测器(VH1)，检测器(VHl) —端连接ol点，另一端连接电阻第一(R)1)和第二电阻( )的公共点O，公共点ο接地；所述判断系统还包括接地故障分类模块，用于将交直交电力机车接地故障分为四象限输入侧接地、中间直流回路接地和逆变器输出侧接地三种故障情况；接地故障仿真判断模块，用于分别仿真四象限输入侧接地、中间直流回路接地和逆变器输出侧接地时，检测器检测电压的变化，如果检测电压在O和中间电压Ud之间不断变化，并与第十二开关元件(T12)或第二十二开关元件(T22)的脉冲波形一致，判断为四象限输入侧接地；如果检测电压是O或中间电压Ud，判断为中间直流回路接地；如果检测电压在 O和中间电压Ud之间不断变化，并与第六开关元件(T6)、第四开关元件(T4)或第二开关元件(T2)的脉冲波形形状一致，判断为逆变器输出侧接地。优选的，交直交电力机车的主电路还包括二次滤波电感和二次滤波电容串联的支路，二次滤波感的一端连接ol点，另一端连接二次滤波电容，二次滤波电容另一端连接 ο2点。优选的，如果检测电压在O和中间电压Ud之间不断变化，并与开关元件第十二 (T12)或第二十二开关元件(T22)的脉冲波形一致，判断该故障为四象限输入侧接地，具体为如果检测电压与第十二开关元件(T12)脉冲波形一致，判断为al点接地；如果检测电压与第二十二开关元件(T22)脉冲波形一致，判断为bl点接地。优选的，如果检测电压是O或中间电压Ud，判断为中间直流回路接地具体为如果检测电压是0，判断为ol点接地；如果检测电压是中间电压Ud，判断为02点接地。 优选的，如果检测电压在O和中间电压Ud之间不断变化，并与第六开关元件(T6)、 第四开关元件(T4)或第二开关元件(T2)的脉冲波形形状一致，判断为逆变器输出侧接地具体为如果检测电压在O和中间电压Ud之间不断变化，并与开关元件第六(T6)的脉冲波形形状一致，判断为a2点接地；如果检测电压在O和中间电压Ud之间不断变化，并与第四开关元件(T4)的脉冲波形形状一致，判断为1^2点接地；如果检测电压在O和中间电压Ud 之间不断变化，并与开关元件第二(T2)的脉冲波形形状一致，判断为c2点接地。与现有技术相比，本发明具有以下优点本发明分析交直交电力机车不同接地故障点(包括四象限输入侧接地、中间直流回路接地和逆变器输出侧接地)接地时检测电压的波形，并通过主电路仿真进行了验证， 能有效判别接地故障点的位置，给机车的运用和检修带来极大便利。


为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为现有的交直交电力机车主电路结构示意图；图2为无接地故障时接检测电压波形3为四象限输入侧接地仿真图；图4为中间直流回路接地一仿真图；图5为中间直流回路接地另一仿真图；图6为逆变器输出侧接地第一仿真图；图7为逆变器输出侧接地第二仿真图；图8为逆变器输出侧接地第三仿真图；图9为本发明交直交电力机车接地故障点的判断方法流程图；图10为本发明交直交电力机车接地故障点的判断系统示意图。
具体实施例方式为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明。本发明分析交直交电力机车不同接地故障点(包括四象限输入侧接地、中间直流回路接地和逆变器输出侧接地)接地时检测电压的波形，并通过主电路仿真进行了验证， 能有效判别接地故障点的位置，给机车的运用和检修带来极大便利。参见图1，示出现有的交直交电力机车主电路结构示意图，开关元件T11和开关元件T12，开关元件T21和开关元件T22，开关元件T1和开关元件T6，开关元件T3和开关元件T4, 开关元件T5和开关元件T2分别串联连接成各支路，上述支路同时与串联的二次滤波电感 L2和二次滤波电容(2的支路、串联电阻R1和电阻&的支路、支撑电容并联连接在ol点，ο2占.
^ w\ 二次滤波电感L2 —端连接Ol点，另一端连接二次滤波电容(2，二次滤波C2的另一端连接ο2点；变压器的二次绕组一端连接在开关元件T11和开关元件T12的公共端al点， 另一端连接在开关元件T21和开关元件T22的公共端bl点；电机M的U、ν、w三相连线分别连接开关元件T1和开关元件T6的公共点a2，开关元件T3和开关元件T4公共点b2，开关元件T5和开关元件T2公共点c2 ；开关元件T1、开关元件T2、开关元件T3、开关元件T4、开关元件Τ5、开关元件Τ6，开关元件T11、开关元件T22、开关元件T21和开关元件T12分别反向串联一个二极管，其中，上述各开关元件的集电极连接二极管的阴极，发射极连接二极管的阳极，基极连接控制装置；开关元件T1、开关元件T3、开关元件T5、开关元件Τη、开关元件T21的集电极连接Ol点，开关元件 T2、开关元件T4、开关元件T6、开关元件T22、开关元件T12的发射极连接02点；检测器VHl —端连接ol点，另一端连接电阻队和电阻&的公共点O，公共点ο接地。下面通过假设各种接地故障情况，分析检测器VHl检测电压的变化。
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1)假设接地故障为四象限输入侧接地。四象限输入侧接地，即al点接地，且此时机车继续正常运行，不封锁脉冲。当四象限变流器a桥臂上开关元件T11导通时，al和ol两点相通，两点电位相同，此时al点接地， 故ol点和ο点电位相同，检测器VHl检测的电阻Rl的电压应该为O ；当四象限变流器a桥臂的开关元件T12导通时，al和o2两点相通，两点电位相同，此时al点接地，故o2点和ο 点电位相同，所以此时VHl检测的Rl的电压应该为中间电压Ud0由上面的分析可知，当al点接地时，接地检测电压将随着开关元件T11和开关元件 T12的导通和关断在O和Ud之间不断变化。进一步分析，实际上接地检测电压和a桥臂的脉冲波形的形状是一致的，因开关元件T11和开关元件T12的脉冲是互补的，所以当al点接地时，接地检测电压波形将和开关元件T12的脉冲波形一致，只不过幅值不一样而已。同理， 如果bl点接地，接地检测电压波形将和开关元件T22的脉冲波形形状一致。另外，上面的分析是基于无死区的完全互补的脉冲，实际当中因为死区的存在有开关元件T11和开关元件T12都不导通的情况，此时就需要根据电流方向分析二极管的续流情况来决定接地检测电压，但死区的影响不会很大，故接地检测电压还是可以看成和脉冲波形形状一致。2)假设接地故障为中间直流回路接地。中间直流回路接地，如果Ol点接地，接地检测电压应该为O ；假设02点接地，接地检测电压应该为Ud。3)假设接地故障为逆变器输出侧接地。逆变器输出侧接地，即a2点接地，与1)中四象限侧接地同理分析，此时接地检测电压波形应和逆变器a桥臂上开关元件T6的控制脉冲波形形状一致。同理，若1^2点、c2点接地，则接地检测电压波形应分别和开关元件T4、开关元件T2的控制脉冲波形形状一致。仿真分析。基于交直交电力机车主电路仿真模型进行接地检测仿真分析，对四象限输入侧接地、中间直流回路接地和逆变器输出侧接地三种情况进行仿真分析。参见图2，为无接地故障时接检测电压波形图。参见图3，为四象限输入侧接地仿真图。图3的上图为1.5秒时，四象限输入侧al 点接地，检测器VHl检测的电阻Rl的电压波形；下图为相应的开关元件T12的控制脉冲波形。由图3可见，仿真结果和理论分析结果一致，接地检测电压波形在O和Ud之间不断变化，并和开关元件T12的控制脉冲波形形状一致。参见图4和图5，为中间直流回路接地仿真图。图4为1.5秒时，中间直流回路ol 点接地，检测器VHl检测的电阻Rl的电压波形；图5为o2点接地时相应的仿真结果。参阅图6、图7和图8，为逆变器输出侧接地仿真图。图6的上图为1. 5秒时，逆变器输出侧a2点接地，处于低速圆形磁链区，检测器VHl检测的电阻队的电压波形；下图为相应的开关元件T6的控制脉冲波形。图7的上图为处于高速六边形磁链区，检测器VHl检测的电阻Rl的电压波形；下图为相应的开关元件T6的控制脉冲波形。图8的上图为处于方波弱磁区，检测器VHl检测的电阻Rl的电压波形；下图为相应的开关元件T6的控制脉冲波形。由图6、图7和图8可见，仿真结果和理论分析结果一致，接地检测电压波形在O和 Ud之间不断变化，并和开关元件T6的控制脉冲波形形状一致。
由以上仿真波形可见，当四象限输入侧接地时，接地检测电压波形与相应接地桥臂的脉冲波形形状一致；中间直流回路接地时，接地检测电压波形为0或中间电压Ud ；逆变器输出侧接地时，接地检测电压波形与相应接地桥臂的脉冲波形形状一致。仿真结果与理论分析完全一致，验证了理论分析的有效性。因此，通过对接地检测电压的观察，根据波形的变化能分析出是否发生接地故障；当接地故障发生时，根据电压波形的变化类型能有效判断发生接地故障的位置。参见图9，示出本发明交直交电力机车接地故障点的判断方法，具体步骤如下。步骤S901、将交直交电力机车接地故障分为四象限输入侧接地、中间直流回路接地和逆变器输出侧接地三种故障情况；步骤S902、分别仿真四象限输入侧接地、中间直流回路接地和逆变器输出侧接地时，检测器检测电压的变化，如果检测电压检测电压在0和Ud之间不断变化，并与开关元件 T12或开关元件T22的脉冲波形一致，判断该故障为四象限输入侧接地；如果检测电压0或中间电压Ud，判断该故障为中间直流回路接地；如果检测电压在0和Ud之间不断变化，并和开关元件T6、开关元件T4、或开关元件T2的控制脉冲波形形状一致，判断该故障为逆变器输出侧接地。本发明通过判断检测电压的波形变化，分析是否发生接地故障，以及发生接地故障的位置，包括四象限输入侧接地、中间直流回路接地和逆变器输出侧接地。并利用MATLAB 软件对主电路不同故障点接地进行了仿真，通过不同接地故障点的接地检测电压仿真波形，验证了理论分析的有效性，为判别接地故障点的位置提供了理论依据。因此，本发明在交直交电力机车出现接地故障时，可直接依据检测电压波形辨识接地故障，该方法操作简单，节省检修时间。基于上述交直交电力机车接地故障点的判断方法，本发明还提供一种交直交电力机车接地故障点的判断系统。所述判断系统包括交直交电力机车的主电路，该主电路与图 1所述主电路结构相同，不再赘述。参见图10，示出本发明交直交电力机车接地故障点的判断系统示意图，所述判断系统还包括接地故障分类模块10，用于将交直交电力机车接地故障分为四象限输入侧接地、中间直流回路接地和逆变器输出侧接地三种故障情况；接地故障仿真判断模块11，用于分别仿真四象限输入侧接地、中间直流回路接地和逆变器输出侧接地时，检测器检测电压的变化，如果检测电压在0和中间电压Ud之间不断变化，并与开关元件T12或开关元件I^2的脉冲波形一致，判断为四象限输入侧接地；如果检测电压是0或中间电压Ud，判断为中间直流回路接地；如果检测电压在0和中间电压Ud 之间不断变化，并与开关元件τ6、开关元件T4或开关元件T2的脉冲波形形状一致，判断为逆变器输出侧接地。接地故障仿真判断模块11包括有四象限输入侧接地判断子模块111，如果检测电压在0和中间电压Ud之间不断变化，并与开关元件T12脉冲波形一致，判断为al点接地；如果检测电压在0和中间电压Ud之间不断变化，并与开关元件T22脉冲波形一致，判断为bl点接地；中间直流回路接地判断子模块112，用于如果检测电压是0，判断为ol点接地；如果检测电压是中间电压Ud，判断为o2点接地。
逆变器输出侧接地判断子模块113，用于如果检测电压在0和中间电压Ud之间不断变化，并与开关元件T6的脉冲波形形状一致，判断为a2点接地；如果检测电压在0和中间电压Ud之间不断变化，并与开关元件T4的脉冲波形形状一致，判断为1^2点接地；如果检测电压在0和中间电压Ud之间不断变化，并与开关元件T2的脉冲波形形状一致，判断为c2 点接地。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，也可以上述具体实施方式
的进行组合，这些改进、润饰及组合形成的技术方案也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种交直交电力机车接地故障点的判断方法，所述交直交电力机车的主电路为第十一开关元件(T11)和第十二开关元件(T12),第二十一开关元件(T21)和第二十二开关元件 (T22)，第一开关元件(T1)和第六开关元件(T6)，第三开关元件(T3)和第四开关元件(T4)，第五开关元件(T5)和第二开关元件(T2)分别串联连接成各支路，上述支路同时与串联的第一电阻(R1)和第二电阻( )的支路、及支撑电容(Cd)并联连接在01、02点，其中Ol点为正端。o2点为负端；变压器的二次绕组一端连接在第十一开关元件(T11)和第十二开关元件(T12)的公共端 al点，另一端连接在第二十一开关元件(T21)和第二十二开关元件(T22)的公共端bl点；电机M的U、ν、w三相连线分别连接第一开关元件(T1)和第六开关元件(T6)的公共点a2，第三开关元件(T3)和第四开关元件(T4)公共点b2，第五开关元件(T5)和第二开关元件(T2) 公共点c2 ；第一开关元件(T1)、第二开关元件(T2)、第三开关元件(T3)、第四开关元件(T4)、第五开关元件(T5)、第六开关元件(T6)，第十一开关元件(T11)、第二十二开关元件(T22)、第二十一开关元件(T21)和第十二开关元件(T12)分别反向串联一个二极管；第一开关元件(T1)、第三开关元件(T3)、第五开关元件(T5)、第十一开关元件(T11)、第二十一开关元件(T21)的集电极连接ol点；第二开关元件(T2)、第四开关元件(T4)、第六开关元件(T6)、第二十二开关元件(T22)、第十二开关元件(T12)的发射极连接o2点，其特征在于还包括检测器(VH1)，检测器(VHl) —端连接ol点，另一端连接电阻第一(R)1)和第二电阻( )的公共点ο，公共点ο接地；该检测方法包括将交直交电力机车接地故障分为四象限输入侧接地、中间直流回路接地和逆变器输出侧接地三种故障情况；分别仿真四象限输入侧接地、中间直流回路接地和逆变器输出侧接地时，检测器检测电压的变化，如果检测电压在O和中间电压Ud之间不断变化，并与第十二开关元件(T12)或第二十二开关元件(T22)的脉冲波形一致，判断为四象限输入侧接地；如果检测电压是O或中间电压Ud，判断为中间直流回路接地；如果检测电压在O和中间电压Ud之间不断变化， 并与第六开关元件(T6)、第四开关元件(T4)或第二开关元件(T2)的脉冲波形形状一致，判断为逆变器输出侧接地。
2.如权利要求1所述的判断方法，其特征在于，交直交电力机车的主电路还包括二次滤波电感和二次滤波电容串联的支路，二次滤波感的一端连接ol点，另一端连接二次滤波电容，二次滤波电容另一端连接o2点。
3.如权利要求1或2所述的判断方法，其特征在于，如果检测电压在O和中间电压Ud 之间不断变化，并与开关元件第十二(T12)或第二十二开关元件(T22)的脉冲波形一致，判断该故障为四象限输入侧接地，具体为如果检测电压与第十二开关元件(T12)脉冲波形一致，判断为al点接地；如果检测电压与第二十二开关元件(T2》脉冲波形一致，判断为bl点接地。
4.如权利要求1或2所述的判断方法，其特征在于，如果检测电压是O或中间电压Ud, 判断为中间直流回路接地具体为如果检测电压是0，判断为ol点接地；如果检测电压是中间电压Ud，判断为o2点接地。
5.如权利要求1或2所述的判断方法，其特征在于，如果检测电压在0和中间电压Ud 之间不断变化，并与第六开关元件(T6)、第四开关元件(T4)或第二开关元件(T2)的脉冲波形形状一致，判断为逆变器输出侧接地具体为如果检测电压在0和中间电压Ud之间不断变化，并与开关元件第六(T6)的脉冲波形形状一致，判断为a2点接地；如果检测电压在0和中间电压Ud之间不断变化，并与第四开关元件(T4)的脉冲波形形状一致，判断为1^2点接地；如果检测电压在0和中间电压Ud之间不断变化，并与开关元件第二(T2)的脉冲波形形状一致，判断为c2点接地。
6.一种交直交电力机车接地故障点的判断系统，所述判断系统包括交直交电力机车的主电路，该主电路为第十一开关元件(T11)和第十二开关元件(T12),第二十一开关元件 (T21)和第二十二开关元件(T22),第一开关元件(T1)和第六开关元件(T6),第三开关元件 (T3)和第四开关元件(T4),第五开关元件(T5)和第二开关元件(T2)分别串联连接成各支路，上述支路同时与串联的第一电阻(R1)和第二电阻( )的支路、及支撑电容(Cd)并联连接在01、02点，其中Ol点为正端。02点为负端；变压器的二次绕组一端连接在第十一开关元件(T11)和第十二开关元件(T12)的公共端 al点，另一端连接在第二十一开关元件(T21)和第二十二开关元件(T22)的公共端bl点；电机M的U、ν、w三相连线分别连接第一开关元件(T1)和第六开关元件(T6)的公共点a2，第三开关元件(T3)和第四开关元件(T4)公共点b2，第五开关元件(T5)和第二开关元件(T2) 公共点c2 ；第一开关元件(T1)、第二开关元件(T2)、第三开关元件(T3)、第四开关元件(T4)、第五开关元件(T5)、第六开关元件(T6)，第十一开关元件(T11)、第二十二开关元件(T22)、第二十一开关元件(T21)和第十二开关元件(T12)分别反向串联一个二极管；第一开关元件(T1)、第三开关元件(T3)、第五开关元件(T5)、第十一开关元件(T11)、第二十一开关元件(T21)的集电极连接ol点；第二开关元件(T2)、第四开关元件(T4)、第六开关元件(T6)、第二十二开关元件(T22)、第十二开关元件(T12)的发射极连接o2点，其特征在于还包括检测器(VH1)，检测器(VHl) —端连接ol点，另一端连接电阻第一(R)1)和第二电阻( )的公共点ο，公共点ο接地；所述判断系统还包括接地故障分类模块，用于将交直交电力机车接地故障分为四象限输入侧接地、中间直流回路接地和逆变器输出侧接地三种故障情况；接地故障仿真判断模块，用于分别仿真四象限输入侧接地、中间直流回路接地和逆变器输出侧接地时，检测器检测电压的变化，如果检测电压在O和中间电压Ud之间不断变化， 并与第十二开关元件(T12)或第二十二开关元件(T22)的脉冲波形一致，判断为四象限输入侧接地；如果检测电压是O或中间电压Ud，判断为中间直流回路接地；如果检测电压在O和中间电压Ud之间不断变化，并与第六开关元件(T6)、第四开关元件(T4)或第二开关元件 (T2)的脉冲波形形状一致，判断为逆变器输出侧接地。
7.如权利要求6所述的判断系统，其特征在于，交直交电力机车的主电路还包括二次滤波电感和二次滤波电容串联的支路，二次滤波感的一端连接ol点，另一端连接二次滤波电容，二次滤波电容另一端连接o2点。
8.如权利要求6或7所述的判断系统，其特征在于，如果检测电压在O和中间电压Ud之间不断变化，并与开关元件第十二(T12)或第二十二开关元件(T22)的脉冲波形一致，判断该故障为四象限输入侧接地，具体为如果检测电压与第十二开关元件(T12)脉冲波形一致，判断为al点接地；如果检测电压与第二十二开关元件(T22)脉冲波形一致，判断为bl点接地。
9.如权利要求6或7所述的判断系统，其特征在于，如果检测电压是0或中间电压Ud， 判断为中间直流回路接地具体为如果检测电压是0，判断为ol点接地；如果检测电压是中间电压Ud，判断为o2点接地。
10.如权利要求6或7所述的判断系统，其特征在于，如果检测电压在O和中间电压Ud 之间不断变化，并与第六开关元件(T6)、第四开关元件(T4)或第二开关元件(T2)的脉冲波形形状一致，判断为逆变器输出侧接地具体为如果检测电压在O和中间电压Ud之间不断变化，并与开关元件第六(T6)的脉冲波形形状一致，判断为a2点接地；如果检测电压在O和中间电压Ud之间不断变化，并与第四开关元件(T4)的脉冲波形形状一致，判断为1^2点接地；如果检测电压在O和中间电压Ud之间不断变化，并与开关元件第二(T2)的脉冲波形形状一致，判断为c2点接地。
全文摘要
本发明涉及一种交直交电力机车接地故障点的判断方法，该方法分别仿真四象限输入侧接地、中间直流回路接地和逆变器输出侧接地时，检测器检测电压的变化，如果检测电压在0和中间电压Ud之间不断变化，并与第十二开关元件或第二十二开关元件的脉冲波形一致，判断为四象限输入侧接地；如果检测电压是0或中间电压Ud，判断为中间直流回路接地；如果检测电压在0和中间电压Ud之间不断变化，并与第六开关元件、第四开关元件或第二开关元件的脉冲波形形状一致，判断为逆变器输出侧接地。本发明还提供一种交直交电力机车接地故障点的判断系统。本发明通过主电路仿真进行了验证，能有效判别接地故障点的位置，给机车的运用和检修带来极大便利。
文档编号G01R31/02GK102466770SQ20101054141
公开日2012年5月23日 申请日期2010年11月11日 优先权日2010年11月11日
发明者何海兴, 冯江华, 应婷, 王坚, 许为 申请人:株洲南车时代电气股份有限公司