1.一种电气化铁路开闭所故障检测装置,选取电气化铁直供系统中相邻的三个开闭所为区间,分别记为左邻开闭所(KB1)、中间开闭所(KB2)和右邻开闭所(KB3),其特征在于:中间开闭所(KB2)设有故障检测装置,该故障检测装置的输入端分别连接左邻开闭所(KB1)、中间开闭所(KB2)、右邻开闭所(KB3)的测试端,其输出端连接左邻开闭所(KB1)、中间开闭所(KB2)、右邻开闭所(KB3)的控制端和电调信息发送端(DD),其中,左邻开闭所(KB1)、中间开闭所(KB2)、右邻开闭所(KB3)在各自出口的接触网(T)上分别设置两个分段器,且分段器之间通过过渡区(Ta)连接。
2.根据权利要求1所述的一种电气化铁路开闭所故障检测装置,其特征在于:所述左邻开闭所(KB1)的测试端为第二电流互感器(LH12)的测试端,左邻开闭所(KB1)的控制端为第一右上网断路器(DL12)的控制端;所述左邻开闭所(KB1)的第一母线(MX1)引出后分成三路,第一路通过串接第一左上网断路器(DL10)、第一电流互感器(LH10)和第一左上网线(SW10)就近连接到第一左分段器(FD1a)左端的接触网(T)上,第二路通过串接第一断路器(DL1)、第三电流互感器(LH1)和第一上网线(SW1)就近连接到第一左分段器(FD1a)和第一右分段器(FD1b)之间的接触网过渡区(Ta)上,第三路通过串接第一右上网断路器(DL12)、第二电流互感器(LH12)和第一右上网线(SW12)就近连接到第一右分段器(FD1b)右端的接触网(T)上。
3.根据权利要求1所述的一种电气化铁路开闭所的故障检测装置,其特征在于:所述中间开闭所(KB2)的测试端为第四电流互感器(LH21)、第五电流互感器(LH23)和第六电流互感器(LH2)和安装于中间开闭所(KB2)的接触网(T)与钢轨(R)之间的第二电压互感器(HY2)的测试端,所述中间开闭所(KB2)的控制端为第二左上网断路器(DL21)、第二右上网断路器(DL23)、第二断路器(DL2)的控制端;所述中间开闭所(KB2)的第二母线(MX2)串接第二电压互感器(YH2)后分成三路,第一路通过串接第二左上网断路器(DL21)、第四电流互感器(LH21)和第二左上网线(SW21)就近连接到第二左分段器(FD2a)左端的接触网(T)上,第二路通过串接第二断路器(DL2)、第六电流互感器(LH2)和第二上网线(SW2)就近连接到第二左分段器(FD2a)和第二右分段器(FD2b)之间的接触网过渡区(Ta)上,第三路通过串接第二右上网断路器(DL23)、第五电流互感器(LH23)和第二右上网线(SW23)就近连接到第二右分段器(FD2b)右端的接触网(T)上。
4.根据权利要求1所述的一种电气化铁路开闭所的故障检测装置,其特征在于:所述右邻开闭所(KB3)的测试端为第七电流互感器(LH32)的测试端,所述右邻开闭所(KB3)的控制端为第三右上网断路器(DL32)的控制端;所述右邻开闭所(KB3)的第三母线(MX3)引出后分成三路,第一路通过串接第三左上网断路器(DL32)、第七电流互感器(LH32)和第三左上网线(SW32)就近连接到第三左分段器(FD3a)左端的接触网(T)上,第二路通过串接第三断路器(DL3)、第九电流互感器(LH3)和第三上网线(SW3)就近连接到第三左分段器(FD3a)和第三右分段器(FD3b)之间的接触网过渡区(Ta)上,第三路通过串接第三右上网断路器(DL34)、第八电流互感器(LH34)和第三右上网线(SW34)就近连接到第三右分段器(FD3b)右端的接触网(T)上。
5.一种使用上述权利要求1至4中任意一项所述的故障检测装置的电气化铁路开闭所故障检测方法,其特征在于:所述故障检测装置安装于中间开闭所(KB2),设列车变流器网侧关闭反应时间为△t1,接触网(T)断路器分闸时间为△t2,列车变流器检测到接触网电压正常后恢复正常工作的时间间隔为△t3,接触网(T)短路后重合闸的时间间隔为△t4该故障检测方法的具体步骤如下:判断第二电压互感器(YH2)测得的电压值U2是否低于状态阈值UT;
若是,则列车失压且处于失压范围,经过△t1秒后列车变流器网侧关闭,此时负荷=0,同时设△t1+△t3>△t2+△t4;若反之,则列车运行正常。
6.根据权利要求5所述的电气化铁路开闭所故障检测方法,其特征在于,当列车处于失压状态下时,具体步骤如下:
若第五电流互感器(LH23)测得的电流I23与第七电流互感器(LH32)测得的电流I32之差的绝对值大于不平衡电流△I,即▕I23-I32▏>△I,则认定中间开闭所(KB2)与右邻开闭所(KB3)之间的接触网(T)发生短路故障,中间开闭所(KB2)与右邻开闭所(KB3)之间的开闭段为故障段,所述故障检测装置发出分闸命令,经△t2秒后中间开闭所(KB2)第二断路器(DL2)、第二右上网断路器(DL23)、右邻开闭所(KB3)第三左上网断路器(DL32)均分闸,同时接触网过渡区(Ta)失压,故障段被隔离,故障段两侧开闭段的接触网(T)电压恢复正常。
7.根据权利要求6所述的电气化铁路开闭所故障检测方法,其特征在于,在△t1+△t3>△t2+△t4秒时段内,失压范围的列车仍处于变流器网侧关闭状态,即负荷=0,经△t2+△t4秒后,故障检测装置命令中间开闭所(KB2)第二右上网断路器(DL23)和右邻开闭所(KB3)第三左上网断路器(DL32)重合闸,如果重合闸成功,故障段恢复正常供电,同时故障检测装置命令中间开闭所(KB2)第二断路器(DL2)合闸,如果重合闸失败,则故障检测装置通过电调信息发送端(DD)向电调报告中间开闭所(KB2)与右邻开闭所(KB3)之间接触网(T)的永久短路故障信息,组织抢修,同时电调报告行调,行调调整列车运行图;抢修完成后,恢复正常供电,系统恢复正常。
8.根据权利要求5所述的电气化铁路开闭所故障检测方法,其特征在于,当列车处于失压状态下时,具体步骤如下:若第四电流互感器(LH21)测得的电流I21与第二电流互感器(LH12)测得的电流I12之差的绝对值大于不平衡电流△I,即▕I21-I12▏>△I,则认定中间开闭所(KB2)与左邻开闭所(KB1)之间的接触网(T)发生短路故障,中间开闭所(KB2)与左邻开闭所(KB1)之间的开闭段为故障段,故障检测装置发出分闸命令,经△t2秒后中间开闭所(KB2)第二断路器(DL2)、第二左上网断路器(DL21)、左邻开闭所(KB1)第一右上网断路器(DL12)分闸,接触网过渡区(Ta)失压,故障段被隔离,故障段两侧开闭段的接触网T电压恢复正常。
9.根据权利要求8所述的电气化铁路开闭所故障检测方法,其特征在于,在△T1+△T3>△T2+△T4秒时段内,失压范围的列车仍处于变流器网侧关闭状态,即负荷=0,经△t2+△t4秒后,故障检测装置命令中间开闭所(KB2)第二左上网断路器(DL21)和左邻开闭所(KB1)第一右上网断路器(DL12)重合闸,如果重合闸成功,故障段恢复正常供电,同时故障检测装置命令中间开闭所(KB2)第二断路器(DL2)合闸,如果重合闸失败,则故障检测装置通过电调信息发送端(DD)向电调报告中间开闭所(KB2)与左邻开闭所(KB1)之间接触网(T)的永久短路故障信息,组织抢修,同时电调报告行调,调整列车运行图;抢修完成后,恢复正常供电,系统恢复正常。
10.根据权利要求5至9中任意一项所述的电气化铁路开闭所故障检测方法,其特征在于,若第六电流互感器(LH2)测得的电流I2>0,则认定中间开闭所(KB2)出口的接触网过渡区(Ta)发生短路故障,故障检测装置发出分闸命令,经△t2秒后中间开闭所(KB2)的第二断路器DL2分闸,在△t1+△t3>△t2+△t4秒时段内,失压范围的列车仍处于变流器网侧关闭状态,即负荷=0,经△t2+△t4秒后,故障检测装置命中间开闭所(KB2)的第二断路器(DL2)重合闸,如果重合闸成功,接触网过渡区(Ta)恢复正常供电,如果重合闸失败,则故障检测装置通过电调信息发送端(DD)向电调报告中间开闭所(KB2)出口接触网过渡区(Ta)的永久短路故障信息,组织抢修,同时电调报告行调,行调调整列车运行图;抢修完成后,恢复正常供电,系统恢复正常。