AT供电方式接触网上下行电流比故障测距探讨

对VX接线下的AT牵引供电方式原理及接触网上下行电流比短路故障测距方法进行探析。AT供电作为高速铁路牵引供电主要方式,随着高速铁路的发展得到了广泛应用,在高速铁路运行中,接触网故障跳闸频发,给铁路安全运行带来了较大不利影响,熟悉快速查找接触网跳闸故障方法并及时消除安全隐患,对提高铁路安全运行效率具有积极意义。

基于故障电流信息综合分析的分布式单相接地故障测距方法

在分析输电线路故障电流特性的基础上,提出利用不同检测点故障电流零序分量之间的偏离度和故障电流行波的第一个波头能量综合判断故障区间的方法,分析了检测点在不同的安装位置时其检测到故障行波及其反射、折射波的对应关系,并提出分布式单相接地故障测距系统故障所需检测点的数量及安装位置的要求,最终根据故障区间,选择对应的测距方程,从而得到故障点位置。仿真实验表明此分布式故障测距方法测距精度较高。

基于故障电流暂态分量的测距研究

提出利用故障生成的电流暂态分量进行故障定位的思想。通过与方向行波测距进行比较 ,指出两者在利用行波表示的时间—距离对应信息上的一致性。与传统的电流行波测距法相比 ,该算法无需相邻健全线路的电流 ,从而具有更好的适应系统运行方式的能力 ,并节省了测距装置的模拟和数字输入通道。仿真试验表明 ,在合适的小波滤波器和小波分解算法的作用下 ,暂态测距与利用方向行波测距的精度基本相同。其在测距精度上同样不受故障类型、接地电阻、线路长度、采样率、系统运行方式的影响 ,具有良好的波头定位能力。

一种小电流接地系统单相接地故障测距新方法

提出了一种基于广域同步信息的故障测距新方法,该方法基于线路的分布参数模型,利用横向故障电流与故障距离的关系构造了一个测距函数,利用线路两端的电压、电流同步信息,同时每假设一个故障点距离就可求出与之对应的横向故障电流值,在整条线路上利用迭代搜索的方法可求出唯一的一个最大横向故障电流,该电流的对应距离即为实际故障距离。大量仿真结果和现场试验均表明此方法具有较高的可靠性和测距精度,并且可以推广到其他类型的故障测距计算。

基于负序电流的同杆多回线故障测距方法

多回线路之间存在的线间零序互阻抗使得多回线发生单回线不对称故障的测距变得困难。为此,充分分析了多回线上发生单回线不对称故障时负序网络的特点,并通过网络拓扑的等效变换,计算出各回线上负序电流的表达式,进一步得到回线间的负序电流比值。研究发现,回线间的负序电流比值是只和故障位置相关的一次函数,利用此关系以及实测的各回线负序电流值,建立一次方程,便可准确计算出单回线不对称故障的故障位置。该算法不受过渡电阻的影响,各类故障测距公式统一,简便易行,可以应用于多回线上单回线非对称故障时的测距,仿真验证表明其效果良好。

高压输电线故障测距的解微分方程算法中的零序电流相位修正

本文针对高压输电线距离保护及故障测距中常用的解微分方程算法,提出了一种零序电流相位修正的方法。暂态仿真结果表明:这种相位修正方法,经过有限次的速代修正就可以较大地提高测距计算的精度,这对于距离保护中防止区内拒动或超越误动很有实际意义。这种相位修正方法仍以解微分方程的瞬时值计算为基础,不会增加过多的计算时间,因此微机距离保护应用这种算法是有可能的。

基于横联线电流比原理的全并联AT牵引网故障测距装置

全并联AT(Auto-transform er)供电牵引网发生故障后,能够快速准确判断出故障类型,标定故障点位置对确保电气化铁路安全可靠运行是至关重要的。通过分析全并联AT(Auto-transform er)供电牵引网各种故障线路满足的电量方程,得到故障测距用横联线电流比原理。以典型的全并联AT供电方案为例,详细讨论了由工程实际中能测量到的电气量计算出测距公式中所需物理量的方法,提出了装置起动及数据同步原理,给出了故障测距的系统实现方案,基本上解决了各种故障类型的判断,故障点标定问题。

适用于电流差动保护的高压输电线路故障测距算法

本文提出了一种由线路一端的电压、电流和对端电流量进行故障测距的算法。算法基于分布参数模型,根据不同短路类型的边界条件及过渡电阻的纯电阻性质构造测距函数,从原理上消除了过渡电阻、系统阻抗、分布电容等因素对测距精度的影响,且不要求两端数据同步,不存在伪根。本文建立了220 k V RTDS仿真模型,在故障距离、故障类型、系统运行方式、过渡阻抗、线路参数误差等不同苛刻条件的环境下,对算法进行仿真验证。结果表明,算法具有较高的精度和稳定性。

基于行波差动电流的输电线路接地故障测距

行波测距的准确性受多个因素影响.为此,分析了行波差动电流的不平衡输出,定义了经不平衡电流补偿的行波差流,推导了线路内部故障时该差流的表达式.由于行波在零模和线模上的传播速度不同,两种模量的行波差流也不相同,其幅值比和相角差与故障点位置相关,据此提出了基于行波差动电流的接地故障测距原理.该原理提取行波差动电流的工频分量进行测距,无需提取行波波头,不受线路对行波衰减及波速不确定等因素的影响,PSCAD仿真表明,测距误差很小,测距结果准确可靠.

阶跃响应法在小电流接地系统故障选线与测距中的应用

小电流接地系统发生单相接地后,分析对外施阶跃激励,所有线路在某一特定频率下幅值达到最大,故障线路幅频响应最大值等于所有非故障线路幅频响应最大值之和,相位相反;且幅频特性峰值及其对应频率与故障位置存在严格的解析映射关系,据此构造了基于注入信号的小电流接地系统单相接地故障选线和测距的"阶跃响应法".仿真实验表明,该方法受过渡电阻影响很小,能够实现准确选线和精确定位.

基于HHT小电流接地电力电缆在线故障测距方法

使用电力电缆进行电力传输已经逐渐被推广,在小电流接地系统发生单相接地故障时,系统可以带故障运行1~2小时,在此期间,需要检测出故障的位置。文章提出一种基于HHT小电流接地系统电力电缆单端在线故障测距的方法,在电缆参数未知的情况下,采用合闸的方法在线测量行波波速,单相接地故障发生后,利用HHT寻找行波瞬时频率突变的时刻,并运用单端测距法实现电力电缆故障测距。最后,对算例进行数值仿真,仿真结果验证了该方法的可行性和实用性。

小电流接地系统单相接地故障测距方法的研究

对基于小波变换的行波测距法应用在小电流接地系统单相接地故障测距中的应用做了有意义的尝试。针对小电流接地系统中存在的架空线和电缆交替出现的现象 ,提出了基于等值电路的速度单一化方法 ,从而消除波速度不连续所带来的方法的局限性。通过深入的理论分析和进一步的仿真论证了该方法 ,为小电流接地系统单相接地的故障测距 ,提出了有实用价值的方法。

基于电流计算的同杆双回线故障测距算法研究

针对当前双回线故障测距研究匮乏,且易受故障类型约束的弊端,提出了基于电流计算的同杆双回线故障测距算法。该算法不受单回线、跨线故障约束,基于线路的分布参数π型等值电路模型,利用两端电流求解实现测距,测距方程简单易解,不易受系统运行方式和两侧系统参数的影响。PSCAD故障仿真和Matlab数值计算结果表明,提出的新算法可靠实用,具有优良的测距精度,基本不受过渡电阻和故障类型的影响,适用性强。

小电流接地系统单相接地故障测距的研究——基于改进A型行波法

反向行波首次到达母线引起突变的模极大值极性与正向行波的相反,且在所有反极性模极大值中幅值最大、易于识别。对传统的A型行波法进行了改进,提出了综合利用不同极性的正向行波和反向行波进行故障测距的新方法,该方法有效地解决了传统的A型行波法存在的行波干扰问题。该方法以故障初始行波到达母线引起突变的幅值最大的正极性模极大值对应的时间作为故障测距的计时起点,并自动判断故障点位于故障线路的前半部分还是后半部分从而选择合适的计时终点。当故障点在线路的前半部分时,以故障点反射波到达母线引起突变的正极性模极大值对应的时间作为计时终点。当故障点位于线路的后半部分时,以线路对端反射波到达母线引起突变的负极性模极大值对应的时间作为计时终点。通过Matlab仿真实验验证了该方法的可行性,同时也证明了该方法具有一定的抗过渡电阻能力、不受中性点接地方式的影响。

多端线路电流差动保护实现故障定位及测距的新方法

多端线路具有多个T节点及分支的复杂性,已有的故障定位和测距方法不能直接应用到保护装置中。为此,提出通过故障类型选择故障定位和测距的序分量,以提高测距精度,即相间故障和三相故障时采用正序分量,而单相接地故障,多端线路所有节点的正序电压差小于预设阈值时采用零序分量,否则采用正序分量。为解决多端线路测距计算量大的问题,结合二分搜索法,通过评估T节点不同侧序分量电压的差异,实现多端线路的故障定位;将故障点两侧的电气量节点等效为双端系统,按选择的序分量进行双端故障测距。该方法经RTDS入网试验,可以满足现场要求,对比固定采用正序分量的测距方法,在高阻接地故障时具有明显的优势。

信号注入式小电流接地系统故障测距的误差分析

针对信号注入式小电流接地系统的故障测距方法,分折了系统在带有消弧线圈和用户负载两种情况下的误差,并得出结论:当消弧线圈的电感大于输电线等效电感10倍时,对故障定位无影响;用户负载对故障定位无影响.

利用线路中点电流检测的改进单端行波故障测距方法

现有的输电线路单端行波故障定位方法存在难以确定反射行波来源的问题。双端法需要在线路的两端安装故障检测装置,虽然克服了单端法的缺点,但测距精度受到时间同步误差的影响。该文提出了一种利用线路中点电流检测的改进单端行波故障定位方法,该方法通过在线路的中点处安装电流传感器,应用皮尔逊相关系数比较线路端点和中点的故障电流信号,确定故障点所在的区间。通过分析线路中点电流传感器记录的故障电流,可以在线计算得到没有时间同步误差的行波传播波速。然后根据故障区间信息选用相应的单端法故障测距计算式,代入测得精确的波速,即可得到精度好、可靠性高的故障测距结果。该方法适用性好,对于已有单端行波测距装置的线路,只需要在线路中点处添加一套线载电流传感器,硬件成本较低,应用前景良好。

基于正序电流差的同塔双回T型输电线路故障测距新算法

利用双回线路正序网络提出一种基于正序电流差的同塔双回T型输电线路故障测距新算法。算法根据测距函数在各支路首末两端的相位差大小判断故障分支,进而利用双回线路正序测距方程推算得到的故障距离表达式在故障支路上进行精确测距。该算法无需判断故障类型,在T节点附近发生高阻抗短路时故障支路判别无死区,测距过程无需迭代搜索和伪根识别,计算量小,易于编程实现。理论分析和仿真测试表明,新算法不受分布电容、故障位置、过渡电阻、负荷电流以及T接位置等因素的影响,对线性电阻故障和电弧型故障均具有良好的适用性,满足工程对测距精度的要求。

电缆故障脉冲电流测距系统建模与仿真

为解决电缆故障脉冲电流测距系统的精确仿真问题,提出了一种用于脉冲电流测距系统的建模与仿真方法。建立了RLC串联的高压信号发生器模型和考虑线圈互感、自感、自阻及其集肤效应的线性电流耦合器模型,并对模型中的参数进行了准确量化。针对线性耦合器传递函数不收敛问题,利用修正后的传递函数计算其二次电压信号。实际脉冲电流测距系统的仿真及试验结果表明,利用所建模型计算电缆故障击穿产生的线性电流耦合器输出信号,具有很高的准确度,能够满足测距算法研究与开发的要求。

小电流接地故障零序电压分布特征与测距

配电线路小电流接地故障测距技术存在准确度与经济性难以兼顾的问题。首先,通过建立小电流接地系统分布参数等值电路,分析了小电流接地故障后故障线路的零序电压分布特征。然后,考虑配电线路的复杂情况,提出了多种故障线路零序电压分布函数获取方法。最后,根据故障点上、下游区段的零序电压分布函数,计算出故障点的位置。所提方法原理简单,因为利用了已有配电网自动化系统相关设备,经济性好。仿真结果表明,所提方法在正确选出故障所在区段的情况下测距精度较高。