基于分区所电抗的电气化铁路故障测距方案

研究目的:在我国传统普速电气化铁路中,牵引网主要采用直接供电方式,并且绝大部分为复线运行模式。当供电牵引网发生故障的时候,一般配置专用的故障测距装置,主要采用电抗法、电流比或电抗比法进行故障测距。随着变电所综合自动化系统的广泛应用,新建变电所逐渐取消了故障测距装置,测距功能由微机保护装置采用电抗法完成。但在复线运行情况下发生故障的时候,电抗法常常出现测距不准的现象。本文通过分析测距不准的原因,提出一种新型的基于分区所电抗的故障测距原理,并基于Matlab/Simulink进行仿真分析,以期能适应电气化跌路故障测距的需要。研究结论:(1)变电所测量电抗在单线故障、复线故障时具有不同表现形式,证明了基于变电所馈线保护装置测量电抗的测距原理的缺陷;(2)推导并仿真验证了电气化铁路复线运行、"V停反行"时牵引网发生故障,分区所测量电抗的公式,验证了二者的一致性;(3)测距原理不受运行模式、过渡电阻的影响;(4)该测距方案可以作为当前复线电气化铁路牵引变电所缺乏专用测距装置情况下的一个重要参考和补充。     

城市轨道交通双边供电系统牵引网故障测距研究

针对电抗法应用于双边供电系统牵引网故障测距不准的问题，基于双边供电牵引网的故障电气耦合特性，揭示故障位置与双端电气量之间的映射关系，提出一种精确的故障测距算法。以广州地铁18号线牵引供电系统为例，通过MATLAB仿真综合比较本文所提双端电气量故障测距算法、传统电抗法、单/双端行波测距算法的测距精度，验证了双端电气量故障测距算法的正确性及应用于各种故障场景的精确性。     

末端并联接触网故障测距软件开发

针对柳州供电段管内湘桂线上直供加回流末端并联的牵引供电方式,末端并联接触网故障跳闸后电抗法测距精度不高的现状,运用易语言开发接触网故障测距软件。通过增加电抗-距离分段数,并利用上下行间互阻抗修正电抗-距离曲线的方法,提高接触网故障测距精度。该软件的开发和运用,不仅能大幅提高接触网故障测距精度,而且克服了既有故障测距装置无法多分段整定测距参数的固有缺陷。     

AT供电方式接触网故障测距误差分析及对策

论述京沪高速铁路供电方式及保护配置情况,从故障性质判断、AT供电方式测距结果决策、故障距离计算等方面阐述AT供电方式接触网故障测距原理;从测距装置数据、馈线保护装置测距、与实际故障点比较及故障测距误差原因等方面进行分析,并提出采用吸上电流比测距法和电抗测距法的对策及措施。     

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。     

基于双端电气量的高速铁路故障测距方法研究

在牵引网分段供电技术基础上,提出基于双端电气量的高速铁路牵引网故障测距方法。采用广义对称分量法,通过建立牵引网复合序网模型,分析短路阻抗特性,绘制出AT牵引网测量阻抗特性曲线,给出故障测距算法与实现流程。仿真结果表明,与既有方案相比,该测距方法有效且测距精度高,为现有高速铁路牵引网故障测距提供了新途径。     

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供电牵引网微机故障测距系统的研究

本文根据AT供电牵引网的结构特点，对单、复线AT牵引网的特性进行了较深入的分析，提出了单、复线AT牵引网故障测距的数学模型和用微机实现的方案。本文还对各种可能引起故障测距误差的因素进行了分析并采取了相应的补偿措施。为了验证本文提出的数学模型的正确性及微机实现方案的优点，本文作者在实验室进行了模拟实验及计算机仿真试验，效果良好。与现行“AT中性点吸上电流比”测距方案比较，具有投资少、精度高等优点。     

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。     

基于六导线模型的接触网广义测距方法研究

针对不同的工况，牵引供电系统的运营方式比较灵活，在不同供电模式下，故障测距的方法也不同。不同区间、不同故障行别、不同故障类型等因素，在很大程度上增加了测距方法的复杂性。本文提出基于六导线模型的广义测距方法，通过搭建牵引供电系统的六导线模型，以末端并联运行的复杂情况为例，根据全线数据推导出广义测距公式，该方法无需考虑故障区间、故障类型等因素，同时适用于各种复线并联的运行模式；引入线路的不平衡系数，能够根据不同现场情况修正测距结果；利用RTplus牵引供电系统实时数字仿真仪器进行测试，测试结果与理论分析具有较好的一致性，验证了方法的可行性和准确性，完全满足工程需求。     

牵引网对大地短路阻抗特性分析计算

针对电抗型故障测距装置查找故障点误差达数千米的问题,通过分析牵引网对大地短路时钢轨的电位、回流及影响因素,以及短路点附近的牵引网阻抗特性,获得阻抗增大的计算方法和故障点误差的原因。这对电抗型故障测距装置的整定计算和误差分析具有重要参考价值。     

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。     

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.     

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.     

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。     

AT牵引网故障测距原理研究与改进

本文讨论了AT漏抗、上下行互感、轨地泄漏导纳等因素对AT牵引网故障测距的影响。根据AT牵引网当量等值电路导出了计入各种因素影响的单线双差比测距式,证明了复线上下行电流比测距原理的测距精度与AT漏抗、上下行互感、轨地泄漏导纳等因素无关。通过计算机仿真证实以上结论都是正确的。     

包神铁路牵引网故障测距计算及应用

通过对牵引供电故障测距系统进行分析,建立直供加回流线供电方式下模型,通过分析直供加回流线供电方式故障测距原理,对包神铁路牵引网单位阻抗进行计算,将整定定值输入到继电保护装置中,完成实际运用,通过实际故障判断校验计算的准确性,从而指导接触网故障的查找,有效的压缩故障延时。     

AT牵引网故障测距原理研究与改进

深入讨论了AT漏抗、上下行互感、轨地泄漏导纳等因素对AT牵引网故障测距的影响.根据AT牵引网当量等值电路导出了计入各因素影响的单线双差比测距式,证明了复线上下行电流比测距原理的测距精度与AT漏抗、上下行互感、轨地泄漏导纳等因素无关.通过计算机仿真验证了以上结论是正确的.     

电缆牵引供电方式电气特性研究

介绍了电气化铁路电缆牵引供电方式原理,分析了电缆供电牵引网电流分配关系,并在MATLAB/SIMULINK仿真环境下,建立了电缆供电方式牵引网仿真模型,仿真分析了不同分段距离下牵引网短路阻抗、牵引臂长距离空载和负载条件下电压损失以及不同电缆截面下电流分配系数。