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。     

铁路供配电系统接地问题的分析与探讨

铁路一般采用沿线设置10 kV电力贯通线和自闭线的供电模式,贯通线为架空线的10 kV配电网一般采用中性点不接地运行方式。近年来随着客运专线的建设,贯通线全线基本都采用电缆线路,单相接地电容电流很大,铁道部要求贯通线为电缆线路时,宜采用小电阻接地方式。针对2种不同接地方式,分析了10/0.4 kV低压系统中性点接地和保护接地的特点,对贯通线为架空线路和电缆线路以及单台和两台变压器时的中性点系统接地和保护接地方式进行分析并提出具体实施方案。     

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。     

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。     

贯通线全电缆线路中性点接地方式的选择

研究目的:长期以来我国普速铁路10kV贯通线采用架空方式为主、电缆线路为辅,10kV贯通线中性点采用不接地系统。高速铁路10kV贯通线大量使用电缆线路,长距离电缆线路的对地电容电流远大于架空线路,且10kV贯通线电缆线路与通信信号电缆长距离接近平行敷设,应对系统中性点接地方式进行综合研究,提出适合我国高速铁路10kV贯通线全电缆线路特点的中性点接地方式,以指导工程设计。研究结论:经调压器供电的10kV贯通线全电缆线路中性点宜采用低电阻接地,当调压器容量为250kVA及以下时,中性点可采用直接接地;低电阻接地的电阻值宜按单相接地电流小于400A、接地故障瞬时跳闸方式选择;变配电所接地网电阻值宜按R≤1Ω设计。     

10 kV自闭/贯通线模量波速时间差单端行波故障测距

铁路10 kV自闭/贯通线路属于典型的电缆-架空线混合连接线路,其故障定位的主要方法是行波法。双端行波法对两侧时钟同步有着严格的要求,传统单端行波法又难以适用于多段电缆-架空线混合线路。根据同一故障点产生的故障行波可以分为线模、零模分量,而2种模量行波的波速不同,到达的时刻必然不同,可将混合线路按照不同波阻抗进行分段,以零模、线模行波到达同一测量端时间差为自变量,推导出基于模量波速时间差的混合线路行波故障测距分段距离计算式。该方法只需利用单端行波信息便可准确计算故障距离,单相接地故障的仿真结果验证了该方法的有效性与可靠性。     

铁路10kV线路单相接地故障行波信号数据采集方法

电压行波测距在高电压等级线路上已有应用,但因铁路10k V高压贯通(自闭)线路故障信号干扰大、线路复杂、影响因素多,尤其是接地故障信号特别微弱,实际测试容易出现漏检、误检和检测精度低等,未有产品在铁路10k V高压贯通(自闭)线路上使用。本文在原电压行波故障定位系统基础上进行了一系列软硬件改进,采用DSP与FPGA的组合行波采集系统、改进实际测试接线方式、同时提出一种新的加窗提升小波包变换算法,有效解决了复杂工况强干扰噪声下微弱故障行波奇异点准确快速检测难题,通过实测验证,改进后系统可有效提高实际线路单相接地故障检测数据的有效性。     

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。     

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。     

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10kV自闭、贯通线单相接地故障定位的研究

对铁路10 kV配电网的单相接地故障进行理论分析,总结了单相接地故障的查找方法,提出了一种新型的接地故障查找方法——基于特殊信号注入原理的接地故障检测方法,并对其进行深入探讨,详细论述了其组成部分和工作原理,并可利用电力远动系统的通道和平台,实现调度中心对自闭、贯通接地故障线路接地故障点的自动判断。     

铁路自闭贯通10kV电力线路电压损失计算公式的探讨

指出铁路自闭、贯通 10kV电力线路 ,电压损失率计算存在的问题 ,并对其进行理论分析 ,对计算公式进行推导 ,用于 10kV长距离输送 ,小负荷用电的铁路自闭、贯通电力线路。     

铁路10 kV电缆贯通线电容电流补偿度研究

对铁路沿线车站的供电，广泛采用10kV贯通线模式。贯通线是沿铁路架设、以架空线为主、小部分为电缆的辐射式输电线路。为了提高供电可靠性，近年来，贯通线中电缆比例在上升，甚至为全电缆。电缆比例的提高，显著加大了供电系统的对地电容电流，导致系统单相接地电弧不能自熄，影响中性点不接地系统瞬时故障的自动清除能力。解决贯通线的电缆电容电流带来的上述问题，通常采用在电缆部分并联星形中性点接地电抗器来补偿对地电容电流的方法。本文研究表明：现在使用的0．75补偿度方案，不能确保补偿后的单相接地电流满足电弧自熄条件。本文提出了以单相接地电弧可靠自熄为目标的补偿度选择方案，并推导出相应的补偿度选择条件。为贯通线中电缆的电容电流最优补偿，提出了计算方法。实例计算证实了所提方法的正确性。     

10kV自闭电网单相接地故障检测与自动切除

通过对１０ｋＶ自闭电网单相接地故障的分析，阐述了１０ｋＶ自闭电网单相接地故障对零序电流的分布与变化规律，提出了检测，查找和切除１０ｋＶ自闭线路单相接地故障段的判据及利用微机远动的实现方法。     

10kV自闭贯通线单相接地故障判断方法的研究

针对目前铁路10kV自闭、贯通电力线路发生单相接地故障在判断查找中存在的问题及危害进行了分析,提出了解决问题的办法,文章对新研制的故障判断系统进行了详细的介绍,并进行了大量的现场试验,取得了各种情况下的试验数据,确定了数值范围,取得了较好的效果。     

全电缆贯通线低电阻接地系统的设计研究

研究目的:全电缆贯通线已成为高速铁路建设中电力专业的设计标准,为解决全电缆贯通线发生单相接地故障时电容电流大等问题,采用低电阻接地系统是好的解决方案.本文通过对低电阻接地系统的全面研究分析,提出采用低电阻接地系统的设计方法,为类似工程提供借鉴.研究结论:通过论述低电阻接地系统的原理和特点,及对单相接地故障的分析,提出了铁路全电缆贯通线低电阻接地系统的设备参数选择和保护整定计算模式;分析了采用低电阻接地系统后,建筑物内设置总等电位联接的原因和设计方法.     

武广高速铁路电力工程设计

<正>110kV电力贯通电缆线路电容电流的补偿贯通线电缆线路对地存在电容,正常送电运行或单相接地时都有电容电流流过线路,而且电缆线路相间及对地电容远大于架空线路,电缆线路的电容电流亦远大于架空     

铁路自闭贯通线路故障定位方法的研究

提出了一种适用于超长距离铁路自闭贯通线路故障定位的方法,通过将输电线路分段,首先确定故障所处的分段,然后在各段内实现精确故障定位.Matlab/Simulinl仿真验证了该方法的可行性.仿真结果表明本文提出的故障定位原理理论上可以满足对单相接地故障进行较为精确的定位.     

数字式自闭贯通线路保护测控装置的设计

为解决上一代铁路自闭贯通线保护灵活性差、没有故障测距、通讯能力不强、故障录波不分区等不足,研制了基于平台化、一体化、图形化等设计思想的自闭（贯通）线路保护测控装置。增加了故障测距功能,强化了通讯功能、故障录波功能。介绍了装置的主要特点、硬件资源、主要功能及原理。为充分验证装置的故障测距算法、保护算法,用RTDS实时仿真系统搭建了10 kV铁路自闭贯通线路系统模型。仿真结果表明,在各种情况下,装置的动作行为均正确,测距误差小于5%。     

10KV自闭贯通电力线路故障分析及防范措施

随着铁路运输对电力保障的要求越来越高,减少10KV自闭贯通电力线路故障的发生显得尤为重要。本文对10KV自闭贯通电力线路故障发生的原因进行了多方面的分析,并针对性地提出了防范措施。