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。     

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。     

精密时间协议实现牵引网故障测距时钟同步

2种全并联AT供电牵引网故障测距原理的实现难点是在进行故障测距时需要同步提取牵引网沿线的信息量.其中远端数据采集装置与故障测距装置的时钟同步是实现高精度定位的基础,分析表明基于精密时间协议的时钟同步方案较之已有方案有着更多的优越性,并给出具体接线方式.     

复用式多型行波技术的高速电气化铁路接触网故障测距研究

准确的测量高速电气化铁路接触网线路故障点的位置,不仅对牵引供电系统具有重要意义,而且也对铁路运输具有重要影响。根据行波传输理论以及行波测距的特点,研究一种A/C/D/E多型行波复用式测量接触网故障的测距方法,并结合小波分析、求导算法、改进型求导算法、模极大值法等综合分析不同方式的行波法测距结果,实现对故障行波与干扰行波的准确识别,提高了接触网线路发生故障时的精确定位。经模拟试验、现场测试、实时在线运行,通过故障行波测距装置对实际故障点的定位情况及波形分析,验证了该技术在高速电气化铁道接触网故障测距定位的实际使用效果。且不受接触网短路型式的影响,定位准确,精度能够得以保证。     

一种全并联AT供电系统测距精度优化方法研究与实现

为保证高速铁路AT供电系统故障测距装置定值的准确性,须对新建接触网线路进行短路试验,由于短路试验实施成本高、难度系数大,破坏性和危险性都很高,一般只在一个供电臂内进行,其他供电臂测距定值参考短路试验值,因此存在精度不高且无法校验的问题;已开通运行的高速铁路全并联AT供电系统陆续引入上下行电流比、横联电流比等故障测距方法,测距方法定值整定及校验成为亟待解决的问题.本文提出通过运行列车登乘视频定位列车位置,专用故障测距装置同步采集牵引所、分区所、AT所有关电流数据,经过分析、计算、校准故障测距定值,最终实现对故障测距精度的优化,并在某高速铁路线路上试验证明了该方法的可行性和有效性.     

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。     

电压互感器对牵引网行波故障测距法的影响分析

牵引网行波故障测距技术通常采用牵引系统中已有的电压互感器设备获取电压暂态行波信号。为了研究电压互感器的传变特性对牵引网行波故障测距方法的影响,本文采用ATP-EMTP建立电压互感器仿真模型,并将其植入牵引网仿真线路中进行仿真研究。仿真实验综合考虑牵引供电方式、短路故障类型、电力机车以及故障发生位置等主要影响因素,运用bior4.4小波变换对互感器一次侧和二次侧的电压行波信号进行分析。研究结果表明,在不同的牵引线路情况和故障条件下,互感器均能准确无延时地传输故障行波和波头极性,说明电压互感器对故障行波的传变特性基本不会对行波故障测距法产生影响。因此可以利用线路已有的电压互感器获取故障信号进行行波测距法。     

非接触式牵引供电线路故障定位系统研究

传统的铁路牵引供电线路故障定位系统大多基于阻抗计算原理,受线路参数影响较大,采用行波测距原理可避免这一问题。因此,基于非接触式行波定位原理设计了一套牵引供电线路故障定位系统。该系统采用非接触式电场传感器,通过测量接触网下方的电场反推接触网故障电压,具有频带宽、非接触式测量和安装维护方便的优点;采用基于模极大值的小波方法对故障波形进行分析,实现牵引网的故障定位,此外还分析了小波函数和分解层数对故障定位精度的影响。以朔黄铁路朔西线供电线路短路试验为例,通过非接触式故障定位系统测量得到的试验波形,按牵引接触网的电气工况计算暂态行波波速,最终得到测量误差在500 m以内,验证了非接触式故障定位系统的有效性。     

全并联AT供电牵引网断线接地故障分析

对全并联AT供电牵引网断线接地故障时变电所出口处的测量阻抗进行了理论分析与推导;结合接触网实际参数,采用Matlab/Simulink进行了仿真,给出全并联AT供电牵引网各种短路、断线接地故障的测量阻抗—距离特性曲线;最后针对全并联AT供电方式供电臂以负荷开关进行并联的接线形式,给出供电臂保护配置方案,以期为全并联AT供电牵引网馈线保护的配置提供参考。     

带回流线直供全并联供电在山区电气化铁路的应用

文章从负荷特点入手，针对山区电气化铁路的特点，提出采用直供全并联供电方式解决200km／h及以上客货共线山区电气化铁路供电难题，并从载流能力、牵引网电能损耗、牵引网电压损失等3个方面对全并联供电应用到山区电气化铁路中的供电能力进行了分析，得出在山区大坡道线路上，采用直供全并联供电方式供电能力基本同AT供电方式的结论。     

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...     

接触网数字化故障定位系统研究

依据高压短路暂态分析理论和数字电路的基本工作原理提出了一种接触网故障定位的新思路。它充分利用了接触网悬挂点密集的特点,能将短路故障范围定位在一个跨距之内。该系统能适用于目前所有的牵引供电方式,包括DN、BT、AT以及一些新建铁路干线所采用的复线全并联直接供电、复线全并联AT供电等。     

纵向分段式全并联AT牵引供电系统建模与仿真

在分析纵向分段式全并联AT所主接线办案的基础上,针对纵向分段式全并联AT牵引供电系统的结构特点,在MATLAB／Simulink软件平台下,采用模块化设计的方法,建立了牵引变电所模型、牵引网模型、AT所模型和分区所模型,在该基础上搭建了纵向分段式全并联AT牵引供电系统仿真模型,得出了短路故障时牵引变电所、AT所和分区所的阻抗特性。     

基于行波理论的10kV自闭/贯通线路故障测距技术

由于线路长、环境恶劣,10 kV自闭/贯通线路故障频繁发生,传统阻抗测距原理和基于线路监控终端的定位方法尚不能可靠、准确的确定故障(特别是小电流接地故障)位置,故障查找费时费力。利用故障产生的行波信号测量故障距离的方法已在输电线路获得成功应用。本文将行波测距原理应用到自闭/贯通线路,分析了自闭/贯通线路在接地及短路故障时产生的行波及其传输特征,并针对其线路结构的特殊性,提出了利用故障产生的电压行波信号线模分量、基于双端原理测量短路和接地等故障距离的模式,分析了实际应用中面临的行波信号获取等关键技术及故障初始相角、接地电阻、混合线路等对检测可靠性的影响。应用该方法的测距系统已在现场进行人工接地试验,并投入试运行,效果良好。该方法有望解决自闭/贯通线路故障定位这一难题。     

全并联直接供电牵引网故障测距研究

供电牵引网运行方式多种多样,在常规的单线、复线供电方式中,传统的电抗法、电流比法在实际应用中均能满足要求。对于全并联直接供电牵引网短路故障,采用两相对称分量法,分析电路特征,得到短路阻抗表达式。根据阻抗表达式绘出电抗距离曲线图,证明全并联直接供电牵引网短路时,故障点仍然可以采用电抗查表法进行定位。     

AT牵引网贯通地线电位及电流分析

针对高速铁路高架桥区段贯通地线和信号电缆同沟敷设问题,采用计及接地电阻的贯通地线分段处理方法,结合现有模型建立全并联AT牵引网10导体传输线模型。分析了全并联AT牵引网正常以及TR短路故障情况下贯通地线电位和电流分布情况,对研究贯通地线与同沟敷设的信号电缆之间产生的电磁耦合影响具有一定的参考价值。     

基于TCNN-MADLSTM的全并联AT牵引网多元信号融合故障定位

全并联AT牵引供电系统上下行线路并入自耦变压器，致使故障信号多路径传播，且牵引网导线阻抗不连续，传统方法很难实现牵引网故障准确定位。基于AT牵引网结构，推导牵引网上下行导线故障电流幅值与故障距离的非线性关系；基于改进的卷积神经网络(Transformer-based CNN,TCNN)和记忆注意力解耦长短期记忆神经网络(Memory Attended Decoupled LSTM,MADLSTM)，通过增加注意力机制和残差连接，增强多导线电流幅值与故障距离的非线性函数关系，从而提高牵引网故障定位的精度；将前述方法与传统的卷积神经网络(CNN)和长短期记忆神经网络(LSTM)进行不同噪声条件下的对比验证。结果表明：基于TCNN+MADLSTM算法进行故障定位时，可自适应构建故障距离与多导线电流幅值的非线性函数关系，以及自适应计算故障距离，无须考虑波速影响；相较于传统的CNN+LSTM算法，TCNN+MADLSTM算法故障定位精度更高，故障区段识别精度可达100%，故障定位精度达72.100 m，均方误差为0.016 km²。     

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.     

基于C型行波法的电气化铁路牵引网故障测距研究

针对目前电气化铁路牵引网故障测距方法精度不高的问题,根据牵引网特点将行波法应用于牵引网故障测距中,建立基于A、B、C型行波检测装置的3种牵引网模型,针对有站场和无站场2种不同工况进行仿真,对比分析不同型号行波检测装置的检测精度,并给出以C型行波法判断为主,A、B型行波法判断为辅的牵引网故障测距方案。     

高速铁路全并联AT牵引网端口阻抗特性研究

阻抗特性是全并联AT牵引网距离保护和故障测距的研究基础。为得到全并联AT牵引网端口阻抗特性,计及AT和牵引变压器漏抗,推导各端口阻抗表达式,分析各端口阻抗的差异,进而揭示过渡电阻、变压器参数对端口阻抗的影响规律。理论分析和仿真结果表明,各端口阻抗具有相同的变化趋势和相近的数值;各端口阻抗受过渡电阻影响相同且仅有电阻受影响;各端口阻抗都受到变压器漏抗影响,非故障端口阻抗在线路首端受变压器漏抗影响显著,故障端口阻抗在线路首端受变压器漏抗影响最小。