牵引网微机保护整定的探讨

通过对牵引网负荷电流、短路电流中的谐波含量的分析和存在的谐波含量的不同点,利用两种电流中的综合谐波含量作为控制量,可以大大提高牵引网距离保护、高阻接地保护躲过牵引重负荷,再生负荷,启动电流及励磁涌流的能力,对于保护整定,通过探讨提出了整定原则和方法。     

基于EEMD模糊熵和GA-SVM的牵引网故障诊断研究

牵引网发生故障时，如何快速诊断故障对维护铁路的正常运输秩序有极大影响，针对这一问题，提出一种基于EEMD模糊熵和GA-SVM的故障诊断方法。选取牵引网馈线电压在故障发生时刻后两个周期的故障分量波形作为原始故障信号，首先，对其进行EEMD分解得到一系列的本征模态函数(IMF)分量，选取IMF1～IMF3分量并计算其模糊熵作为表征不同故障类型的特征量；然后，为对故障类型进行诊断，建立多分类支持向量机(SVM)模型，将特征量输入至SVM模型中进行训练和识别；同时，为使模型的性能达到最佳，采用遗传算法(GA)对模型进行优化。测试结果表明，该方法能够有效地对5种典型牵引网故障进行诊断，且准确率达到了96%,验证了该方法的可行性。     

和谐系列电力机车接地故障模式下的运用可行性分析

介绍了和谐系列电力机车的3种接地故障检测方式,并对不同接地检测方式在不同接地范围发生单点接地时,隔离故障变流器后机车继续保持运行是否存在电气安全隐患进行了风险评估.通过仿真分析,当单点接地故障发生在电机侧、中间直流环节侧或牵引变压器二次侧x端时,无论机车采用哪种接地故障检测方式,均可通过隔离故障变流器的办法,使机车继续降功运行,无安全风险;当接地故障点发生在牵引变压器二次侧a端时,在低阻接地方式下机车隔离故障变流器运行仍存在风险,应停车救援;在高阻接地方式下机车隔离接地故障变流器运行存在风险,但能维持故障继续运行.通过以上的接地故障模式分析,便于指导操作人员在各种接地模式下保障机车车辆安全运营.     

秦岭山区岩石地质及高填方电气化所亭接地技术研究

随着铁路网的完善,车辆运行密度不断提高。高速铁路对运行安全有较高的可靠性要求,牵引变电站作为其重要组成部分,具有站址面积小、短路电流大、地形复杂、降低接地电阻难度大等特点。文章以西成高铁位于秦岭山区牵引变电站的接地系统设计应用为案例,提出了利用山区牵引变电所地基高差建立站内双层接地网,以及在面积受限时,通过外延接地射线,加装深井接地装置形成组合型接地网,达到地电流回流、故障电流泄流以及降低接地电阻的效果。     

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。     

复线电气化铁路直供牵引网精确故障测距研究

针对含有较长供电线的牵引网现有故障测距方法精度不高问题,通过对复线电气化铁路牵引网等效模型进行计算,在传统牵引网故障测距方法基础上引入供电线与接触网等效阻抗比这一参数,提出了修正后上下行电流比测距法和修正后分段线性电抗测距法,有效解决了复线电气化铁路直供牵引网的精确故障测距问题,修正后的分段线性电抗法为复线牵引网电抗值的精确计算提供了理论支撑;利用RTplus智能电网实时数字仿真仪器建立牵引供电动态模拟试验系统进行仿真测试,测试结果表明所提算法具有良好的可行性和准确性,完全满足工程需求.     

牵引变电站接地网故障诊断方法研究

随着高速铁路的发展,牵引变电站接地网规模不断扩大,接地网诊断模型逐渐复杂,传统的优化算法在诊断接地网时,易出现局部最优,不收敛等问题。文章主要详细介绍现代算法中的遗传算法和粒子群算法,并对这2种算法与传统优化算法在接地网故障诊断中的应用进行比较和分析。通过分析牵引变电站接地网的工作特点及其腐蚀故障原因,在普通接地网腐蚀故障诊断方程的基础上,建立了牵引变电站接地网腐蚀故障诊断方程。结果表明:现代优化算法较好地解决了传统优化算法易出现局部最优,不收敛等问题,可以诊断出接地网腐蚀甚至断裂的故障支路位置和故障程度,提高了牵引变电站接地网腐蚀故障诊断的精度。     

基于电压比较的牵引供电系统异相短路保护

通过测量阻抗轨迹法对异相短路故障的测量阻抗进行分析,得出牵引网发生异相高阻电弧短路故障时,按常规原理阻抗保护将拒动的结论。在异相短路故障特性的基础上,利用电压向量图法对故障电压进行分析,发现两供电臂电压和相间电压的幅值和相位发生有规律的变化,根据该电压变化特征,建立了基于两供电臂电压和相间电压的相关比较,同时结合电流增量保护来实现异相短路故障的保护。通过已有仿真分析和实际相间短路故障数据分析表明,该方法对异相短路故障具有良好的识别能力,可在牵引变电所保护系统中配置该保护。     

计及振荡过程的地铁牵引网保护方法

通过对地铁牵引网馈线保护因震荡电流造成频繁误动作的原因进行分析,结合牵引供电网的特点,提出了组合DDL算法和高阶统计量算法的保护方法,先筛选出负荷电流,再筛选出震荡电流,从而得出短路电流。实测数据验证,该保护方法不仅可快速且准确识别出牵引网故障,而且原理清晰、工程实现方便。     

牵引变电所地回流影响因素仿真分析

研究目的:电气化铁路牵引网是一个单相含地不平衡网络,正常运行时就存在地中电流。变电所地回流过大说明牵引网回流不畅,电流不得不从钢轨漏泄至大地并从大地经变电所接地网返回变压器。变电所地回流过大,接地网存在过热烧损危险,还会使接地网及沿线钢轨电位过高,跨步电压增大,并对轨旁信号设备的运行安全产生威胁。本文使用开发的仿真软件,对直供牵引网地回流进行计算,并对比和分析牵引网不同结构和参数对地回流大小的影响。研究结论:(1)牵引网回流网络与大地回流的阻抗关系是影响牵引变电所地回流大小的主要因素,减小回流网络的阻抗、增大地回路的阻抗以及减小电流漏泄至大地的路径都有利于减小地回流;(2)对于没有架设回流线的牵引网,增设回流线是减小地回流的有效措施;(3)解决地回流过大问题,要让列车泄向钢轨的电流有通畅的路径返回变电所,避免断路和过长的迂回路径;(4)本研究结果可为牵引变电所地回流的分析以及预防治理地回流过大提供参考。     

客运专线牵引供电系统电气特性的仿真研究

采用建模仿真的分析方法,以甬台温客运专线某一供电臂为原型,根据客运专线牵引供电系统的结构特点建立仿真模型。仿真分析了牵引网短路故障情况下,变电所测得的牵引网阻抗,并分析综合接地对牵引供电系统阻抗特性的影响;还仿真分析了在正常运行情况下,牵引网的电流分配关系。     

在故障测距中应用故障分量电流的阻抗法研究

阐述了在高压输电线中利用故障电流分量消除过渡电阻影响的阻抗测距原理及将其用于牵引网馈线故障测距的计算,采用该方法可以极大提高牵引网故障测距的测量精度。     

基于TCNN-MADLSTM的全并联AT牵引网多元信号融合故障定位

全并联AT牵引供电系统上下行线路并入自耦变压器，致使故障信号多路径传播，且牵引网导线阻抗不连续，传统方法很难实现牵引网故障准确定位。基于AT牵引网结构，推导牵引网上下行导线故障电流幅值与故障距离的非线性关系；基于改进的卷积神经网络(Transformer-based CNN,TCNN)和记忆注意力解耦长短期记忆神经网络(Memory Attended Decoupled LSTM,MADLSTM)，通过增加注意力机制和残差连接，增强多导线电流幅值与故障距离的非线性函数关系，从而提高牵引网故障定位的精度；将前述方法与传统的卷积神经网络(CNN)和长短期记忆神经网络(LSTM)进行不同噪声条件下的对比验证。结果表明：基于TCNN+MADLSTM算法进行故障定位时，可自适应构建故障距离与多导线电流幅值的非线性函数关系，以及自适应计算故障距离，无须考虑波速影响；相较于传统的CNN+LSTM算法，TCNN+MADLSTM算法故障定位精度更高，故障区段识别精度可达100%，故障定位精度达72.100 m，均方误差为0.016 km²。     

信号电源点面接地及混线故障的分析

1电源接地隐患的危害信号电源接地故障是影响信号设备正常使用和危及行车安全的重大隐患。信号设备的电源与地线和其他设备的金属外壳是隔离的,出现一处相连不会造成事故,但却留下隐患。一旦再出现一处相连,就会造成短路,使信号设备联锁失效,引发恶性事故的发生。它是信号故障的老大难问题,属于疑难故障范畴。电务维修人员应高度重视电源接地故障,发现问题必须第一时间进行处理。2现状分析及问题提出高阻、快捷型接地混线故障查找仪快速解决了大量接地、混线故障和高阻疑难故障。它的特点是在信号设备不停电、不甩线、不解线把情况下,迅速、准确、直观地确定接地、混线、短路故障点。随着信号设备的不断使用、不断更新,新的、更加疑难的     

铁路信号电缆接地故障点查找方法研究

通过对铁路信号系统的电源母线接地故障查找的原理和接地故障电流幅值原理的研究,给出了一种新的接地故障点探测方法——电流相位比较法.信号发送器向故障线芯与地之间发送一低频正弦电压信号,信号接收器产生一同频正弦参考信号;同时采样故障线缆上的电流和参考信号分别得到实时相位,在信号发送器附近对电流和参考信号进行相位关联;比较后续测量点处两信号的相位关系来准确定位故障点.等效电路仿真结果表明此法比信号强度跟踪法更准确.     

列车牵引系统网侧过流故障实时诊断与保护策略研究

目前机车和动车组牵引系统网侧过流故障存在诊断与保护方式单一且无法准确定位具体故障源的问题,因此提出了一种基于决策树模型的实时诊断方法:通过离线分析网侧过流故障的相关信号,得出其故障特征量并建立决策树模型;实时采集运行过程中的信号并计算其故障特征量,基于决策树模型来实现故障的准确定位;根据故障诊断结果采取不同保护策略,以实现故障的最优保护与隔离.现场测试结果表明,该方法简单有效,可实现对故障的实时诊断与最优保护,大幅提升列车可用性和智能化水平.     

贯通式同相牵引直接供电系统牵引网边界频率特性研究

分析贯通式同相牵引直接供电系统牵引网及其边界的频率特性。利用牵引网的频域模型,全面分析牵引网频率特性;由牵引变电所与线路的联接方式,提出“牵引网边界”的概念,指出“牵引网边界”由牵引变电所出口处的电容和外侧一段线路组成。分析牵引网和边界对故障暂态分量的衰减特性发现:暂态高频信号在经过牵引网及其边界时都会衰减;牵引网越长,高频暂态量的衰减作用越明显;由于牵引变电所之间的距离较短,牵引网边界对高频量的衰减总大于牵引网的衰减作用。     

基于支持向量机的机车轴承故障诊断方法

通过对机车轴承振动信号的分析处理,提出基于支持向量机(SVM)的故障诊断方法,提取反映轴承运行状态的无量纲系数作为故障的特征向量,并以此作为输入来建立支持向量机分类器,利用SVM网络的智能性来判断机车轴承的工作状态和故障类型.实验结果表明,提出的方法在小样本的情况下仍能准确、有效地对机车轴承的工作状态和故障类型进行分类,实现机车轴承故障的智能诊断.     

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。     

对高土壤电阻率地区牵引变电所接地技术的分析

从接地的实质出发,论述短路电流是接地电阻的控制因素。从土壤湿度、土壤温度、土壤结构类型等3个方面分析土壤电阻率对接地电阻的影响,提出高土壤电阻率地区变电所降阻措施,以及接地网设计的一些方法。