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。     

基于暂态行波的10 kV自闭贯通线路单相接地故障定位研究

10 kV自闭贯通线路一般为小电流接地系统,其在发生单相接地时一般可带故障运行2 h,目前尚无有效的自闭贯通线路故障距离保护方案.本文基于自闭贯通线路特殊的线路走廊和通信环境,对10 kV自闭贯通小电流接地系统行波法故障测距进行研究.采用A型单端行波故障测距法,对于单相接地时波形数据处理问题,利用小波变换监测信号奇异性...     

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。     

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。     

基于分段距离判别的电气化铁路混合线路故障测距方法

近年来,电气化铁路对10 kV自闭/贯通线的改造一定程度上增加了架空线-电缆混合输电的线路结构,随之而来的是故障测距过程当中,判别距离结果精度偏低的问题。首先分析了在架空线-电缆混合输电线路中,故障行波的传播特性,提出了一种分段距离判别的电气化铁路混合线路故障测距方法。该方法通过对故障发生范围进行假设分区,然后利用小波变换的奇异性检测原理通过对故障行波进行小波变换求取模极大值来识别波头,在此基础上根据双端测距原理,计算出不同区段所对应的故障距离,得到不同的计算结果;将不同的故障结果,通过距离约束条件进行筛选,从而确定最终测距结果。实验结果表明,所提出的方法对混合线路的故障判别具有较好的适用性,并且不受故障类型、过渡电阻的影响。     

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。     

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。     

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%。     

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。     

基于行波理论的10kV自闭/贯通线路故障测距研究

10kV自闭/贯通线是铁路供电系统重要组成部分,其故障定位宜采用行波测距法。在供电线路中,架空线和电缆多次交替使用而引起的波速不同与截面处反射是制约测量精度的关键因素。为解决不同线路混用带来的系列问题,提出基于等值线路的速度归一化方法。该方法首先给出了等值长度的概念,然后在线路模型的基础上通过等值变换实现了波速的统一。大量的仿真实验验证,该方法不仅概念清楚,而且定位精度达到设计要求。     

基于CDMA的铁路10kV配变监控系统的研究与实现

设计了基于CDMA2000-1X分组数据网络构建的铁路10kV配变监控系统。该系统利用CDMA 1X分组域的VPDN专线网,结合传统的调度自动化技术,在调度中心构建数字化多功能信息平台,实现了对区间信号点处变压器运行状态的实时监测与控制,同时也为铁路10kV自闭/贯通线上故障测距和故障诊断提供了相关的有效依据。     

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。     

基于小波变换的行波测距法在铁路信号电源系统中的应用研究

针对铁路10kV信号电源供电系统的特点,提出了一种基于小波变换的外加电压脉冲式行波测距法,就一些关键技术问题,提出了波速度折算算法和等效波速度法,分析了系统单相分支线路的影响,以及波速度确定等问题。文中以一条实际的铁路10kV信号电源供电系统为模型进行了仿真,仿真结果证明了所提方法的可行性。     

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。     

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。     

UPS电源在朔黄铁路信号系统中的应用分析

朔黄铁路信号系统由自闭和贯通两路电源供电,互为热备用。由于外部电源自动重合闸、备自投与信号切换时限不匹配,信号切换装置存在闪断等问题,导致无法满足信号系统不间断供电的要求,需要配置一套安全可靠的信号供电系统。重点介绍朔黄铁路信号系统UPS电源解决方案及其配置,对信号电源UPS系统的性能特点进行分析。     

基于行波电流的接触网故障原因辨识研究

针对已安装行波监测终端的铁路牵引网输电线路,对故障跳闸时刻行波特征量进行提取,利用已知故障跳闸巡线原因进行特征量分类,创建基于故障行波的故障原因数据库,将采集到的故障时刻行波与其对比,从而对接触网故障进行原因辨识,当接触网故障重合闸不成功时,可指导接触网运维部门进行重合闸操作,以保障接触网安全运行。     

电气化铁路长大下坡道区段实现自动闭塞行车的方法探讨

通过对电气化铁道长大下坡道区段实现自动闭塞行车影响因素的分析,围绕现阶段牵引动力发展水平、新型技术装备应用、操纵方法等,提出解决问题的办法和具体建议,认为在电气化铁道长大下坡道困难地段实现自动闭塞行车是可行的。