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。     

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。     

高速铁路牵引供电系统短路试验及试验数据分析

对全并联AT供电方式的接触网进行理论分析,按照实际运营中可能发生的接触网故障类型开展短路试验,收集牵引供电系统试验数据,结合理论计算结果和试验数据比较来研判牵引供电系统的保护装置配置及故障测距参数选取的合理性,探索提高牵引供电系统保护可靠性及故障测距精度的途径,为牵引供电系统运行安全及接触网故障处置提供参考.     

基于行波非接触式牵引供电故障精确定位系统研究

现阶段应用于牵引供电故障测距的定位系统大部分采用阻抗法测距,阻抗法故障测距受系统运行方式、故障时系统初相角及故障过渡阻抗的影响,而采用行波法故障测距原理可避免此类问题。本文提出一种基于行波的故障测距方法,采用非接触式故障测距的手段进行牵引供电故障测距,通过空间电磁场的变化,设计出具有非接触式耦合感应的传感器,该传感器具有相应频带宽、输出线性且不失真的特性,从而实现了牵引供电系统的信号测量。对于行波信号的解析,采用小波变换进行故障分析,通过多次试验对比得到最终的小波变换尺度函数以及小波分解的层数,最终应用于牵引供电系统的故障精确定位,通过多次现场故障定位测试结果表明,非接触式故障精确定位系统具有良好的优越性和稳定性。     

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。     

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。     

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。     

存在支路的AT全并联供电系统精准故障定位研究

AT供电方式在牵引供电系统中得到广泛应用。传统的测距方法仅针对串联型线路拓扑测距较准确，对于存在支路的线路拓扑已不再适用。本文针对上述特殊情况，根据实际现场的接触网参数搭建含有支路的AT全并联供电方式的六导线模型；在大区间内根据基尔霍夫定律列写电压、电流与故障距离的矩阵方程，推导出故障距离与电流及线路参数关系式，准确计算故障发生时主干线路与支路线路上故障所在位置。最后利用RTplus牵引供电系统实时数字仿真仪对支路在不同位置的拓扑结构进行测试，在支路与干路不同位置进行不同类型的故障模拟，测试结果误差满足工程要求，验证了方法的可行性和准确性。该方法不受故障区间及故障类型的影响，具有很好的普适性，为存在支路的AT全并联供电系统故障测距提供了一种思路。     

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。     

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。     

基于双边供电时直流牵引网的故障测距方法

针对直流牵引网上下行接触网并联,短路后接触网间产生的短路电流环流特点,利用求解微分方程的方法实现故障测距。在PSCAD环境下搭建直流牵引供电系统模型进行仿真,并在实验室进行模拟短路试验,同时在地铁现场进行短路试验,使用短路电流数据对本文所提出的故障测距算法进行了验证,结果表明,该故障测距算法精度较高,不受故障点过渡电阻的影响。     

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...     

地铁直流牵引供电系统接触网故障点测距方法

分析了地铁直流牵引供电系统中不同的故障点测距方法的优、缺点。提出了一种地铁直流牵引供电系统接触网双端故障点测距方法。根据故障发生时故障点两端的两个牵引变电所直流馈线保护装置采集的电气量,利用经过推算得到的故障点测距公式计算出故障点的位置。分析表明,所提出的双端故障点测距方法消除了过渡电阻和对侧系统对计算结果的影响,可实现对故障点的精确定位。     

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。     

接触网故障测距装置的技术改进

本文对直供方式接触网的。故障测距装置基本原理进行简要介绍，分析了既有测距装置因忽略电气结构差异和平行线路之间互感影响而存在较大测距误差的弊端，提出了将接触网按线路长度平均分成三段进行参数修正，以及针对接触网不同的运作方式改进故障测距计算模型的方法，经实践证明有效提高了牵引供电接触网故障测距装置的精确度。     

牵引供电系统故障定位技术

在既有牵引供电系统事故恢复的基础上,提出了一种以开关作为节点,开关间线路作为支路的节点-支路关联矩阵描述牵引供电系统接触网拓扑结构,并给出了基于这种关联矩阵的故障区域判断与隔离的方法,能够实现对接触网故障进行准确定位、迅速隔离故障区段,减少了牵引供电系统的故障停电范围,提高了供电的可靠性。     

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.     

地铁牵引供电系统失效的故障树分析

统计分析了地铁牵引供电系统常见故障及其产生原因,建立了地铁牵引供电系统失效故障树模型。基于行列式法对故障树模型进行定性分析,获得导致地铁牵引供电系统失效底事件的最小割集。利用最小割集对故障树模型进行定量计算,得到地铁牵引供电系统的不可靠度、平均无故障运营时间,以及底事件的结构重要度和概率重要度。据此分析,断裂、磨损及放电故障最易导致地铁牵引供电系统失效,且此3类故障主要集中发生在受电弓及接触网关键节点等处,故应加强对受电弓及接触网关键节点的维护与检测。     

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。     

基于管状导体模型钢轨高频频变参数计算

牵引供电系统中,钢轨等输电线路电感和电阻随频率发生变化,存在参数频变现象,会导致故障行波在钢轨传播过程中产生色散现象。为研究故障行波在钢轨传播过程中的色散特性提供基础数据,针对钢轨频变参数计算展开研究。根据现有等效管状导体模型,提出一种针对高频行波计算钢轨频变参数的简化管状导体数学模型,给出该模型计算过程中所需各参数确定方法,并利用该简化模型对P50钢轨进行实例计算。计算结果表明,钢轨参数频变现象较为明显,计算模型对于后续研究牵引供电系统行波故障测距中行波色散问题可提供基础数据参考。