高速铁路牵引供电系统短路试验及试验数据分析

对全并联AT供电方式的接触网进行理论分析,按照实际运营中可能发生的接触网故障类型开展短路试验,收集牵引供电系统试验数据,结合理论计算结果和试验数据比较来研判牵引供电系统的保护装置配置及故障测距参数选取的合理性,探索提高牵引供电系统保护可靠性及故障测距精度的途径,为牵引供电系统运行安全及接触网故障处置提供参考.     

基于PSCAD的高速铁路全并联AT牵引供电系统短路故障仿真计算研究

以长昆高速铁路邓家山变电所至廖家田分区所供电区间为研究对象,根据实际接线方式、系统参数进行等效计算,利用PSCAD/EMTDC元件库元件搭建模型,设置相关参数,搭建全并联AT高速铁路牵引供电系统仿真模型,以实现对变电所及牵引网各种短路故障的仿真计算。以实际短路试验为例进行仿真,仿真计算数据与实测数据比对结果表明,基于PSCAD/EMTDC建立的全并联AT牵引供电系统仿真模型能够准确地模拟实际供电系统不同故障情况下短路电流的大小及短路电流的分布情况。利用该仿真计算结果,根据"横联线电流比"故障测距法进行故障定位计算。结果表明:数据满足故障测距要求,该模型能够为今后深入研究高铁牵引供电系统的故障及保护设备的运行等提供科学依据。     

利用机车负荷电流校验AT吸上电流比测距精度

研究目的:目前铁路客运专线采用AT上下行全并联供电模式,对保护可靠性及测距精度校核采用短路试验(人工制造短路点)进行。针对短路试验存在的破坏性及危险性,短路试验实施难度大,成本高,试验次数及灵活性受到限制,本文对利用机车负荷代替短路试验进行故障测距精度的原理及可行性进行分析,探索一种安全、可信的试验方案。研究结论:通过研究得出以下结论:(1)机车负荷引起的电流分布比例与短路故障状态下电流分布比例一致,可利用机车负荷电流数值代替短路试验数据进行科学研究;(2)通过机车负荷计算出的修正系数可应用于测距装置的保护定值,进行实际故障点公里标计算;(3)丰富的实验数据可建立整条线路各区段T-R短路电流比曲线图,通过查表法确定故障点位置;(4)该技术可应用于新建或已投运的客运专线AT上下行全并联线路的测距精度校核和测距公式中修正参数标定工作。     

特殊接线方式下牵引网故障测距判别方法的研究

在供电枢纽、线路所等区域往往存在不同种类的线路T接方式,仅采用普通测距原理判别误差较大,无法快速查找故障,不能有效保障铁路正常运输工作。对AT供电的变电所上网处T接、直供方式下的供电臂存在T接、AT+直供方式下T接混合供电这3种特殊接线形式进行分析,通过模拟短路故障,得到短路电流、电压分布图;根据短路试验数据以及历史跳闸提供的经验值,采用上下行电流比测距、电抗法测距、对比馈线电压法,提出一系列判断故障方向、行别和类别的方法,采用这些判据时的跳闸故障测距最大误差能满足实际跳闸分析判断的要求,并对这些含有特殊接线方式的线路在现阶段的运行管理和将来的设计方面提出4条对应的措施和建议。     

基于小波变换的全并联AT供电方式双端故障测距研究

本文提出了一种基于小波变换的全并联AT故障测距解决方案,针对高速铁路特殊的全并联AT供电运行模式,将行波故障测距装置分别安装于全并联AT上网线上,当全并联AT线路发生故障时,利用工频判定故障发生行别和相别,对故障测距装置的行波作出分析,将采集到的行波进行小波变换分析,可实现百米级误差的测量.全并联AT故障测距方案主要针...     

AT牵引供电网络短路测试方法研究

接触网短路试验是牵引供电系统联调联试的重要内容之一,利用吸上电流比原理,在AT供电方式下,用“DaqShortCircuit"进行短路试验测试,并依据测试结果分析接触网故障点标定装置的正确程度,进而对其相关参数进行修正,提高测距精度.     

牵引供电系统故障测距案例分析

通过列举牵引供电系统AT供电方式上下行电流比原理和直供方式电抗逼近法原理的接触网故障测距实际案例,对各种故障情况下故障点标定装置故障报告数据进行分析,得出其故障报告数据的特点和规律,并分析故障测距误差产生的原因。通过分析掌握各种供电方式下故障测距方式原理和计算方法,采取可行的方法降低故障测距误差,从而更有效地指导接触网故障查找,压缩故障延时。     

地铁供电短路故障测距方法研究及影响因素分析

针对城市轨道交通牵引供电线路短路故障测距定位难的工程实际问题,提出一种改进的阻抗测距方法.该方法在传统线路两端电流关系基础上考虑了两端电压高低的影响,通过理论推导和建立仿真模型进行分析;在系统仿真模型的基础上,研究了三相系统电源短路容量和主变压器容量对短路故障阻抗测距精度的影响.仿真结果表明:改进的测距方法相比传统阻抗...     

存在支路的AT全并联供电系统精准故障定位研究

AT供电方式在牵引供电系统中得到广泛应用。传统的测距方法仅针对串联型线路拓扑测距较准确，对于存在支路的线路拓扑已不再适用。本文针对上述特殊情况，根据实际现场的接触网参数搭建含有支路的AT全并联供电方式的六导线模型；在大区间内根据基尔霍夫定律列写电压、电流与故障距离的矩阵方程，推导出故障距离与电流及线路参数关系式，准确计算故障发生时主干线路与支路线路上故障所在位置。最后利用RTplus牵引供电系统实时数字仿真仪对支路在不同位置的拓扑结构进行测试，在支路与干路不同位置进行不同类型的故障模拟，测试结果误差满足工程要求，验证了方法的可行性和准确性。该方法不受故障区间及故障类型的影响，具有很好的普适性，为存在支路的AT全并联供电系统故障测距提供了一种思路。     

一起故障引发的高速铁路保护和测距行为分析

分析了全并联AT供电方式下的馈线保护和故障测距装置的动作行为,提出在变电所馈线断路器合并运行时,应按照上下行线路合并运行时的线路状况来计算馈线保护的整定值,提出采用电压突变量和GPS对时结合的方式来实现测距功能,并指出在用线性电抗测距原理计算故障点距离时应考虑上行和下行线路的全长.     

基于双边供电时直流牵引网的故障测距方法

针对直流牵引网上下行接触网并联,短路后接触网间产生的短路电流环流特点,利用求解微分方程的方法实现故障测距。在PSCAD环境下搭建直流牵引供电系统模型进行仿真,并在实验室进行模拟短路试验,同时在地铁现场进行短路试验,使用短路电流数据对本文所提出的故障测距算法进行了验证,结果表明,该故障测距算法精度较高,不受故障点过渡电阻的影响。     

牵引网馈线保护装置的改进与实践

对牵引变电所管辖的供电臂接触网故障测距结果进行统计分析,发现在复线直接供电运行方式下,牵引变电所馈线保护装置基于电抗法原理的接触网故障测距存在误差大的问题.研究改进馈线保护装置硬件和故障测距方法,并通过短路试验证明了改进方案的可行性和准确性.     

全并联AT供电牵引网短路故障分析

针对全并联AT供电牵引网的3种短路故障,结合当量等值电路进行了理论分析,得出了各种不同故障下的电流分布情况。通过对电流分布分析,提出了适合全并联AT供电牵引网的故障测距方法,并给出了3种情况下的线路测量阻抗。     

高速铁路10kV电力电缆行波故障测距系统的研制

高速铁路10 kV电力电缆的供电可靠性直接影响高速铁路列车的安全、可靠运行。针对高速铁路10 kV电力电缆出现故障时的特征,提出一整套利用暂态行波的高速铁路10 kV电力电缆行波故障测距方案,并研制出电缆行波故障测距系统。该系统通过电缆行波采集装置采集电缆铜屏蔽层接地引线上的电流信号,采用单端行波故障测距原理进行故障测距,同时介绍了电缆行波故障测距系统所用到的关键技术。实际运行表明高速铁路10 kV电力电缆行波故障测距系统不仅能够实现单端行波故障测距,而且测距精度很高,使高速铁路10 kV电力电缆的在线监测成为可能,具有很强的实用性。     

多股道站场牵引网故障定位方案研究

电气化铁路牵引供电系统供电臂或供电区段发生故障时,通过故障测距可以快速查找故障,以便及时排除故障,尽快恢复故障区段的正常运行.现有的故障测距研究主要针对上下行输电线路,无法适用于多股道站场.本文针对带回流线的直接供电方式下的多股道站场牵引网提出故障定位方案,对线路较为复杂的站场进行线路分组研究,定位故障股道,利用电流比值实现站场故障测距.通过Matlab/Simulink进行仿真验证,证明了方案的有效性.     

全并联AT供电牵引网故障测距方案的研究

在全并联AT供电牵引网故障测距原理的基础上,提出了针对全并联AT供电牵引网故障测距的方案,分析了整个方案所采用的故障测距原理、原理所需信息量的提取及传输、故障启动原理、数据同步方法、数据处理算法、软硬件结构,为全并联AT供电牵引网故障测距装置的研制提供了必要的依据。     

行波法在电气化铁道牵引网故障测距中的应用

根据电气化铁道牵引供电系统线路结构、供电及运行方式等特点和不同故障测距方法的比较,详细分析了行波法在电气化铁道牵引供电系统的应用。     

带保护线的全并联AT供电方式故障测距方案研究

提出了1种能够适合带保护线的全并联AT供电系统的故障测距方案.首先根据转移阻抗法推导出带保护线的全并联AT供电系统的测距公式,再找到带保护线的AT供电方式故障测距公式中阻抗的计算方法,解决了目前没有带保护线等值电路情况下的阻抗计算问题,最后运用Matlab/Simulink仿真验证故障测距公式的适用性.     

全并联AT牵引网行波故障测距研究

全并联AT牵引网是我国高速电气化铁路供电系统中重要的供电架构,其快速精确的故障定位对保障电气化铁路安全畅通运行具有重要意义。在全并联AT牵引网发生故障短路的情况下,通过测取短路故障行波的波头到达时间以及行波测距原理,找出线路的故障位置。根据全并联AT牵引网的架构特点,采用D型双端行波测距法,通过误差较小的北斗卫星导航系统同步时钟实现数据的同步采样,并根据小波变换的信号奇异性检测原理和模极大值理论对两端测得的行波信号进行数据处理,有效解决了行波波头的识别和提取问题。通过仿真实验验证,得出的结果与实际故障位置相差不大,能够实现线路的快速精准定位。     

基于柱上开关式电分相的接触网异相短路研究

针对基于柱上开关式电分相的接触网异相短路的不同故障过程进行理论分析、数学建模及机理探讨,使用Matlab/Simulink软件进行仿真分析,得到了AT侧与DN侧牵引电压、接触线相间电压、短路电流、谐波含量等电气指标;仿真结果表明AT牵引供电系统与DN牵引供电系统之间发生异相短路时,AT侧与DN侧牵引电压及供电臂相间电压均会降低,其中供电臂相间电压降落最大,同时短路电流中谐波含量较高,为异相短路专属保护整定计算提供参考。