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。     

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。     

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。     

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...     

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...     

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。     

高速铁路10kV电力电缆行波故障测距系统的研制

高速铁路10 kV电力电缆的供电可靠性直接影响高速铁路列车的安全、可靠运行。针对高速铁路10 kV电力电缆出现故障时的特征,提出一整套利用暂态行波的高速铁路10 kV电力电缆行波故障测距方案,并研制出电缆行波故障测距系统。该系统通过电缆行波采集装置采集电缆铜屏蔽层接地引线上的电流信号,采用单端行波故障测距原理进行故障测距,同时介绍了电缆行波故障测距系统所用到的关键技术。实际运行表明高速铁路10 kV电力电缆行波故障测距系统不仅能够实现单端行波故障测距,而且测距精度很高,使高速铁路10 kV电力电缆的在线监测成为可能,具有很强的实用性。     

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。     

小波分析在高压输电线路故障诊断中的应用

运用小波理论,提出了一种新方法,准确地捕捉故障发生时的突变信号,并结合行波故障检测和测距理论,计算出故障距离.给出了算法及仿真结果.     

小波分析在高压输电线路故障诊断中的应用

运用小波理论，提出了一种新方法，准确地捕捉故障发生时的突变信号，并结合行波故障检测和测距理论，计算出故障距离，给出了算法及仿真结果。     

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。     

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。     

高速铁路接触网行波传播特性研究

基于高速铁路接触网线路参数推导相模变换矩阵,并对接触网线路进行电磁解耦,计算得到行波各模量的衰减系数和相位速度。通过对衰减系数和相位速度频率特性研究发现,不同的频率分量和传输路径会造成不同的衰减和传播速度,因此,行波会在传播过程中出现色散现象,这给故障行波的准确提取带来困难。大地电阻率的变化对线模分量的衰减系数和相位速度影响不大,地模分量的衰减系数和相位速度随大地电阻率的增大而减小。在电磁暂态程序(EMTP)中建立基于频率相关参数的J.Marti线路模型。仿真结果表明故障行波的模2分量在故障点奇异性明显,适用于各种短路故障的行波故障测距。     

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.     

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。     

小波变换在AT供电牵引网故障测距中的仿真研究

随着铁路电气化程度的提高,对接触网的故障测距要求也越来越高。本文根据接触网的特点和行波故障测距原理,采用A型行波故障测距法,利用电磁暂态仿真软件ATPDraw搭建了AT供电方式下的仿真模型,然后对故障暂态电流运用小波分析工具进行处理,以检测暂态电流初始行波波头,从而实现测距目的。     

特殊接线方式下牵引网故障测距判别方法的研究

在供电枢纽、线路所等区域往往存在不同种类的线路T接方式,仅采用普通测距原理判别误差较大,无法快速查找故障,不能有效保障铁路正常运输工作。对AT供电的变电所上网处T接、直供方式下的供电臂存在T接、AT+直供方式下T接混合供电这3种特殊接线形式进行分析,通过模拟短路故障,得到短路电流、电压分布图;根据短路试验数据以及历史跳闸提供的经验值,采用上下行电流比测距、电抗法测距、对比馈线电压法,提出一系列判断故障方向、行别和类别的方法,采用这些判据时的跳闸故障测距最大误差能满足实际跳闸分析判断的要求,并对这些含有特殊接线方式的线路在现阶段的运行管理和将来的设计方面提出4条对应的措施和建议。