高铁10kV贯通线故障定位及隔离技术研究

高速铁路10 kV电力系统贯通线路为电缆配电线路,为铁路行车信号、通信等一级负荷供电。但系统在运行过程中时有故障发生,故障处理时间较长,为减少对运输生产的干扰,基于高速铁路既有10 kV电力SCADA系统,提出了一种快速故障区段隔离的智能定位方法和处置步骤。     

高速铁路全电缆贯通线精确故障定位关键技术分析

高速铁路电力贯通线路采用全电缆线路,发生故障后会严重影响铁路运输的安全性和可靠性。对故障的准确定位将会大大减小查找电缆故障点范围和电缆故障修复的工作量,缩短检修时间,从而提高速铁路电力供电的可靠性。本文介绍了国内外电力线路故障定位的现状,分析了各种行波测距原理及全电缆贯通线路行波传输与衰减特性,对传统行波测距技术在全电缆贯通线故障定位的适应性进行分析,提出采用分布式行波测距方法可使故障行波传输距离大幅降低,可有效减少行波传输过程中衰减和畸变的影响,对于不同类型故障行波、不同故障过渡电阻、故障点位于不同位置情况下,均能实现精确定位。实际应用案例表明,该技术定位精度较高,满足精确定位要求。     

铁路贯通/自闭线单相接地故障段定位方法

研究目的:据大量的运行故障统计表明,中性点不接地系统发生单相接地故障约占系统总故障率的80％以上,本方法为了迅速定位并隔离故障区段,提高铁路贯通、自闭线的供电可靠性。研究方法:本文分析了线路发生单相接地故障时,零序电流的分布情况,基于改进的统一矩阵算法,提出一种针对铁路10 kV贯通、自闭线的故障段定位方案并加以验证。研究结果:该方案提出一种由FTU、STU和终端监控设备三个层次构成的分布式测控系统,舍去以往在电站检测零序电压、比较各出线零序电流等做法,仅使用各分段开关处的零序电流一个电量信息,根据各区段零序电流的相位和大小定位故障区段。研究结论:经过在实验室条件下的验证,该系统能在10秒内准确定位并隔离单相接地故障区段,同时也可以为故障的查找和排除提供可靠的依据。     

基于无通道保护的高速铁路10 kV电力贯通线故障隔离方法研究

电力贯通线传统的三段式电流保护仅安装在线路首端,对故障区段的切除不具有选择性。因此,基于配电线路无通道保护原理,提出一种不依赖通信的电力贯通线故障区段隔离方案。在传统10 kV电力贯通线路仅在配电所装设保护的基础上,考虑在沿线箱变增设保护装置。在不影响无通道保护原有时限配合的前提下,使用单端故障测距算法对保护动作时限进行加速,进一步缩短故障隔离时间。配置相应的备用电源自动投入模块,实现故障区段从两端被切除的同时,恢复非故障区段的正常供电,保证故障隔离的快速性和选择性。     

电力线路运行在线监测系统的研制与应用

铁路配电网的自闭赝通线路沿铁路线狭长分布,沿线地质气象条件复杂.线路长期暴露在露天中,经受着风、雨、雷、电、污、雾的侵害,是铁路供电系统的最薄弱环节,也是故障发生最多的地方.电力线路运行在线监测系统可以对线路故障进行自动监测并准确定位,大大缩短了人员查找和处理故障的时间,实现缩小故障停电范围、停电时间,提高配网供电能力,增加系统的可靠性,同时节省了人力和物力.     

双电源监控装置在长大干线上的应用

双电源监控系统通过远程监视、协调、控制能将故障定位、隔离、自动恢复供电,减少自闭、贯通线路故障停电范围,提高信号供电的可靠性,确保供电质量,节约大量的人力和物力,使电力调度管理走向自动化、信息化。     

铁路自闭贯通线路行波故障测距方案探索

铁路自闭贯通线路负责向沿线通信、信号、车辆等重要行车负荷设备供电，一旦发生故障造成停电将影响列车运行。基于现阶段10 kV自闭贯通线路运行现状的一系列问题，探索行波故障测距解决方案，以保证铁路自闭贯通线一旦出现故障时行波故障测距装置正确启动，快速判断故障类型和精准定位故障地点，尽快对故障进行处置，有效压缩故障停时。     

青藏线35kV贯通线超长距离送电装置的设计及应用

通过分析青藏铁路供电方案可知，在110kV输电线路检修或故障状态时，35kV贯通线必须采取超长距离送电才能满足铁路运输的要求，并且在长距离线路上随着负荷的变化，线路末端电压出现上翘或过低的现象，致使用电器无法正常运行．进而研究提出，在线路中加人超长距离送电装置进行综合补偿可有效地解决这一问题．超长距离送电装置已在青藏线电力试验段投人使用，使用效果非常明显．     

铁路20 kV环网电力供电线路故障隔离方案研究

研究目的:现有铁路20 kV环网电力供电线路的故障隔离方案,故障查找、隔离的效率较低,考虑到无通道保护动作速度较快且具有良好的选择性,为此提出适用于铁路20 kV环网电力供电线路的无通道保护方案,以达到快速隔离线路故障的目的。研究结论:(1)传统无通道保护应用于铁路环网供电线路时,线路中段故障隔离时间过长;(2)铁路20 kV环网系统越区供电时间短,越区供电段再次发生故障概率小,因此可通过分区所快速分闸实现越区供电段的故障隔离;(3)针对铁路环网系统运行特点,改进传统无通道保护配置方案,给出了适用于铁路20 kV环网系统的无通道保护整定方法,提出了基于改进无通道保护的铁路20 kV环网电力供电线路故障隔离方案;(4)本研究结论可为铁路20 kV环网供电线路制定故障隔离方案提供参考。     

长距离电力线路故障快速隔离

对铁路长距离供电线路快速隔离故障区段问题进行研究探讨     

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。     

牵引供电系统故障定位技术

在既有牵引供电系统事故恢复的基础上,提出了一种以开关作为节点,开关间线路作为支路的节点-支路关联矩阵描述牵引供电系统接触网拓扑结构,并给出了基于这种关联矩阵的故障区域判断与隔离的方法,能够实现对接触网故障进行准确定位、迅速隔离故障区段,减少了牵引供电系统的故障停电范围,提高了供电的可靠性。     

铁路电力线路故障自动判断与隔离系统研究

根据铁路10 kV电力线路分布特点,详细论述了朔黄铁路10 kV电力线路故障自动判断与隔离系统结构、工作原理及关键技术,同时指出该系统特点及实施的现实意义。     

基于LTE-R的铁路10kV电力贯通(自闭)线路故障诊断及恢复系统

分析铁路10 kV电力贯通(自闭)线路常用故障查找方法及其缺陷,提出基于铁路专用宽带移动通信系统(LTE-R)的数据传输通道,对10 kV电力贯通(自闭)线路的运行状态进行实时监控,在线路发生故障时,调度中心对各站点上传的突变参数进行数据解析,确定故障区段后自动切除,同时恢复线路供电。     

高速铁路10kV配电所继电保护的研究

高速铁路采用纯电缆贯通线路，对配电所继电保护提出了更高的要求。通过对电缆贯通线路特点的分析，提出高速铁路10kV配电所供电系统的电流保护方案。该方案能够保护贯通线路全长，有较高的灵敏度和可靠性。     

行波法在铁路自闭／贯通线故障测距中的应用

铁路自闭/贯通线路故障点的精确查找对于提高系统供电可靠性具有重要意义。本文介绍了行波故障测距的基本方法和现阶段已解决行波测距的关键技术;结合自闭/贯通线路自身的特点,对行波法在故障测距应用中存在的问题及解决方案进行了归纳总结。最后展望了行波测距在自闭/贯通线路中广泛应用需进一步研究的问题和难点。     

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。     

10kV自闭线路单相接地故障自动检测及切除系统的研究

本文通过对现有10kV自闭线路单相接地故障检测方法的调查、分析，提出了10kv自闭线单相接地故障检测判据，并从理论上加以分析，说明。同时根据本文提出的判据，运用交流采样、数字信号处理器（DSP）、GPS、铁路电力远动系统等先进技术，设计出10kv自闭线路故障自动检测及切除系统。实现快速隔离故障，缩短故障查找时间，确保10KV自闭电网正常供电。     

铁路线路环境影响评估及高速铁路线路方案优化选择的研究

高速铁路线路优化方案的选择很大一部分是由与地势、城市、和环境特征有关的几何线形设计所决定的，对环境影响方面的评估必不可少。选择优化的线路方案是基于居住社区的隔离、环境、地理技术、几何设计等因素考虑的。本文简介了地理信息系统和图形叠置法，详细介绍了线路环境影响评估和优化线路方案选择的具体步骤。同进列举了国外应用GIS于选线相关方面的几个实例。结果证明了GIS作为辅助决策工具应用于线路方案优化选择的优越性，以及它在提供快速多目标评估可行性线路方案应用领域的潜在价值。