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专利号: 201510864154X
申请人: 西南交通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种牵引网阻抗在线测试装置,所测试的牵引网由接触网T和钢轨R组成,接触网T经馈线F和馈线电流互感器CT与牵引母线TB连接;其特征在于:设置在作业车一上的电流发生器一CG1包括隔离开关K1、电流互感器CT1、PWM变流器AD1、电压互感器PT1以及控制器CU1,其中隔离开关K1的一端接于牵引母线TB,另一端经电流互感器CT1与PWM变流器AD1交流端口的一端相连,PWM变流器AD1交流端口的另一端连接钢轨R;电压互感器PT1并联于PWM变流器AD1端口上,电压互感器PT1的测量端、电流互感器CT1的测量端、PWM变流器AD1的控制端与控制器CU1相连接,控制器CU1与互联网IT相连;设置在作业车二上的电流发生器二CG2包括受电弓EB、隔离开关K2、电流互感器CT2、PWM变流器AD2、电压互感器PT2以及控制器CU2,其中受电弓EB、隔离开关K2、电流互感器CT2串联后连接于PWM变流器AD2交流端口的一端,电压互感器PT2并联于PWM变流器AD2交流端口上,电压互感器PT2的测量端、电流互感器CT2的测量端、PWM变流器AD2的控制端与控制器CU2相连接,控制器CU2与互联网IT相连;电流发生器一CG1经牵引母线TB、馈线F、馈线电流互感器CT、接触网T和电流发生器二CG2以及钢轨R构成回路。

2.根据权利要求1所述的一种牵引网阻抗在线测试装置,其特征在于:利用机车或动车牵引变流器的备用容量实现电流发生器二CG2的功能。

3.一种牵引网阻抗在线测试方法,测试过程如下:作业车一静置于牵引母线TB处,其电流发生器一CG1的隔离开关K1的另一端接于牵引母线TB,其PWM变流器AD1交流端口的另一端接于钢轨R,馈线电流互感器CT的测量端连接于控制器CU1;作业车二上电流发生器二CG2的受电弓EB升起触及接触网T,其PWM变流器AD2交流端口的另一端经车轮连接到钢轨R,作业车二沿牵引网移动;电流发生器一CG1经牵引母线TB、馈线F、馈线电流互感器CT、接触网T和电流发生器二CG2以及钢轨R构成回路;控制器CU2控制电流发生器二CG2的PWM变流器AD2产生接近工频50Hz又不与工频50Hz混淆的频率为f的电流并注入到牵引网上,同时,电流互感器CT2测量注入到牵引网的频率为f的电流,电压互感器PT2测量PWM变流器AD2交流端口关于受电弓EB上的频率为f的电压,并将该电流、电压数据通过控制器CU2发送到互联网IT;

控制器CU1控制电流发生器一CG1的PWM变流器AD1从牵引网上吸收等量的频率为f的电流,同时,经电压互感器PT1测量牵引母线TB上的频率为f的电压;控制器CU1从互联网IT接收控制器CU2发来的频率为f的电流、电压数据;控制器CU1将本地频率为f的电流数据与接收到的控制器CU2发来的频率为f的电流数据进行同步,即对钟;根据同步后的牵引母线TB上频率为f的电压和受电弓EB上频率为f的电压之差以及频率为f的电流,计算频率f下的牵引网阻抗,再折算出工频下的牵引网阻抗;控制器工作步骤如下:第一步,通过控制器CU2控制电流发生器二CG2的PWM变流器AD2发出频率为f的幅值在最小值和最大值之间按指定、明显规律变化的电流并注入牵引网,其中电流幅值的变化周期Tp远大于控制器CU2发送数据到控制器CU1接收数据的时间ΔT;

第二步,在时刻t,设电流发生器二CG2离开电流发生器一CG1的距离为x,控制器CU2记录电流互感器CT2测量的频率为f的电流IM(x,t),同时记录电压互感器PT2测量的频率为f的电压UM(x,t),并将该电流IM(x,t)和该电压UM(x,t)数据发送给互联网IT;

第三步,同在时刻t,控制器CU1记录馈线电流互感器CT检测到的牵引网上频率为f的电流IM(x,t),使电流发生器一CG1吸收频率为f的电流IF并使电流IF(0,t)=电流IM(x,t),同时记录电压互感器PT1测量的牵引母线上的频率为f的电压UF(0,t);

第四步,同在时刻t,控制器CU1接收到控制器CU2通过互联网IT发来的时刻t-ΔT的电流IM(x,t-ΔT)和电压UM(x,t-ΔT)数据,根据步骤一约定的电流幅值变化规律中的最大值或最小值的特征,将电流IM(x,t-ΔT)与电流IF(0,t-ΔT)同步:电流IM(x,t-ΔT)=IF(0,t-ΔT);根据同步后的牵引母线TB上频率为f的电压UF(0,t-ΔT)和受电弓EB上频率为f的电压UM(x,t-ΔT)之差以及频率为f的电流IF(0,t-ΔT)计算频率f下的牵引网的阻抗,再折算出工频下的牵引网的阻抗。