城軌直流牽引系統(tǒng)短路故障早期檢測(cè)研究

摘要：城軌直流牽引系統(tǒng)分布狹長(zhǎng)密集,一旦發(fā)生故障,快速上升的電流和所產(chǎn)生的短路能量極易引起火災(zāi)事故,威脅列車安全運(yùn)行和乘客人身安全。目前,直流短路檢測(cè)研究存在短路故障特性研究不足且缺乏實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證等問題。鑒于此,從電力電子換流器內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)出發(fā),分析換流器發(fā)生短路故障時(shí),其內(nèi)部暫態(tài)過程及其特性,并以此特性開發(fā)相應(yīng)的直流牽引系統(tǒng)短路實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。引入Mallat快速小波算法,提出電壓、電流雙小波分解的直流短路故障早期檢測(cè)方法,經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證表明,該方法不僅可區(qū)分正常工況直流暫態(tài)過程與短路故障,且可在短路故障發(fā)生300μs內(nèi)實(shí)現(xiàn)有效的故障早期檢測(cè)及辨識(shí)。對(duì)比傳統(tǒng)直流饋線電流上升率及電流增量(DDL)保護(hù)法,該方法故障檢測(cè)速度提高10余倍,檢測(cè)故障時(shí)短路電流不足DDL方法的10%,可為早期檢測(cè)后續(xù)的故障早期抑制與快速開斷的深入研究奠定良好的技術(shù)前提與基礎(chǔ)。