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。

直供全并联供电方式牵引网载流能力分析

研究目的:电气化铁路直供全并联方式通过在供电臂上下行接触网之间设置并联点使得牵引网电流分布更加均衡,从而全面提高供电质量,特别适用于单向负荷性质的山区长大坡道电气化铁路。目前多采用在供电臂中部设置并联点的方案,但尚未见到并联点设置方案的分析结果。本文从单个列车电流在直供全并联供电臂中的电流分布出发,对供电臂各处及并联点处的载流能力进行分析和计算,并对并联点最佳位置进行分析。研究结论:(1)直供全并联供电方式下能有效降低对牵引网载流能力的需求。(2)并联点设置在供电臂前段1/4处时对牵引网载流量的改善效果最佳。(3)流经并联点的等效电流受并联点位置影响极小,约为总负荷电流的25%。(4)AT供电方式与直供全并联方式的电流分配关系一致,AT所的最佳位置在供电臂前部1/4处。

带回流线直供全并联供电在山区电气化铁路的应用

文章从负荷特点入手,针对山区电气化铁路的特点,提出采用直供全并联供电方式解决200 km/h及以上客货共线山区电气化铁路供电难题,并从载流能力、牵引网电能损耗、牵引网电压损失等3个方面对全并联供电应用到山区电气化铁路中的供电能力进行了分析,得出在山区大坡道线路上,采用直供全并联供电方式供电能力基本同AT供电方式的结论。

直供全并联供电方式下并联所设计方案探讨

文章通过分析不同接线方式下牵引供电系统的正常运行、检修运行、故障运行方案及继电保护需求,给出了直供全并联供电方式下并联所的几种主接线方案,单纯并联所、半分段并联所、全分段并联所,得出了在不同线路标准下并联所接线型式的推荐方案。并针对推荐的接线方案提出了相对应的继电保护方案。

直供全并联供电并联所继电保护方案研究

文章针对直供全并联供电中不同的2种并联所主接线方案,分析了短路故障情况下并联所电流、电压和阻抗特性。根据分析结果,结合线路保护要求,推导了电流速断保护、反时限电流保护及定时限过电流保护、距离保护(阻抗保护)、失压保护、方向过电流、方向阻抗保护、纵联保护等线路保护方案的可行性及相关问题,得出了相关结论。

全并联AT牵引供电系统雷击故障测距多路径行波算法研究

针对AT变压器和并联结构导致行波传播路径复杂,行波波头性质难以有效识别和行波色散现象,线路频变参数特性导致波速不稳定的问题,提出一种基于多路径行波测距方法。基于上下行电流行波传播的差异性,利用电流相似度识别故障区段。探讨全并联AT牵引网结构对行波传播特性的影响,并对电流、电压行波传播路径进行标定。基于多路径电流、电压行波极性分析,筛选出用于故障测距的多路径行波,以推导出消去波速的测距方程。仿真表明:所提测距方法可以有效识别波头性质,且计算故障距离基本与波速无关,不受牵引网区段长度、结构影响。

全并联AT供电牵引网断线接地阻抗计算与分析

针对客运专线全并联AT供电牵引网发生断线接地故障时馈线保护装置拒动这一现象,利用电路基本原理,采用数学方法对全并联AT供电牵引网断线接地的阻抗进行了理论上的推导计算,将其与短路故障的阻抗进行比较分析,得出断线接地故障是一种高阻接地故障,远远大于短路时的阻抗,超出了馈线保护阻抗的整定值。并利用Matlab/Simulink软件建立牵引网故障模型并进行了仿真验证,证明了本文理论推导的正确性,从而找到了发生断线接地故障时馈线保护装置拒动的原因。

全并联AT供电牵引网短路故障分析

针对全并联AT供电牵引网的3种短路故障,结合当量等值电路进行了理论分析,得出了各种不同故障下的电流分布情况。通过对电流分布分析,提出了适合全并联AT供电牵引网的故障测距方法,并给出了3种情况下的线路测量阻抗。

全并联AT供电牵引网故障测距方案的研究

在全并联AT供电牵引网故障测距原理的基础上,提出了针对全并联AT供电牵引网故障测距的方案,分析了整个方案所采用的故障测距原理、原理所需信息量的提取及传输、故障启动原理、数据同步方法、数据处理算法、软硬件结构,为全并联AT供电牵引网故障测距装置的研制提供了必要的依据。

全并联AT双边供电方式的故障测距方法

高速铁路已经成为我国铁路的必然发展趋势。介绍了适宜于高速铁路发展的双边供电方式,对双边供电方式下全并联AT供电系统的等值电路进行了分析和仿真,在等值电路的基础上研究了全并联AT双边供电方式的故障测距方法,并提出了基本的测距流程。

带保护线的全并联AT供电方式故障测距方案研究

提出了1种能够适合带保护线的全并联AT供电系统的故障测距方案。首先根据转移阻抗法推导出带保护线的全并联AT供电系统的测距公式,再找到带保护线的AT供电方式故障测距公式中阻抗的计算方法,解决了目前没有带保护线等值电路情况下的阻抗计算问题,最后运用Matlab/Simulink仿真验证故障测距公式的适用性。

全并联AT牵引供电方式继电保护配置的研究

以大秦线2亿t扩能改造工程为例,通过对AT牵引供电系统在AT所并联、不并联2种情况下阻抗特性的比较和分析,提出了全并联AT牵引供电方式继电保护配置方案和保护整定原则。

带加强线的全并联直供电气特性研究

在MATLAB/SIMULINK仿真环境下,根据带加强线的全并联直接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时的阻抗特性,并比较了牵引网不带加强线和带加强线时短路阻抗的大小;同时还仿真分析了正常运行情况下牵引网的电流分配关系。

对客运专线全并联AT供电方式馈线保护整定的探讨

通过对直供、AT供电和全并联AT供电方式的接触网阻抗以及测量阻抗的比较,分析客运专线接触网在不同运行方式下需要保护的范围,并结合上海铁路局客运专线牵引供电专业的运行实践,探索接触网阻抗变化规律,寻求接触网馈线保护的整定方法来提高其保护装置的性能。当电气化铁路的接触网一旦出现故障,馈线保护装置能够迅速将故障设备与供电系统隔开,避免扩大故障范围。

全并联AT供电网络的电气特性分析及其故障测距方法的研究

全并联AT供电方式是我国高速铁路发展的主要供电形式。本文分析了全并联AT牵引网的电流分布规律和牵引网阻抗特性,并在全并联AT短路故障电流分布规律的基础上提出了适合于全并联AT的故障测距原理。仿真了电流分布规律和阻抗特性。结果表明,其特性曲线和实际的相符合,从而证明了牵引网模型的精确性。仿真了AT漏抗、上下行互感和钢轨漏导对故障测量精度的影响。结果证明这些因素对故障测距精度不会产生影响。

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 km^(2)。

全并联AT供电牵引网断线接地故障分析

对全并联AT供电牵引网断线接地故障时变电所出口处的测量阻抗进行了理论分析与推导;结合接触网实际参数,采用Matlab/Simulink进行了仿真,给出全并联AT供电牵引网各种短路、断线接地故障的测量阻抗—距离特性曲线;最后针对全并联AT供电方式供电臂以负荷开关进行并联的接线形式,给出供电臂保护配置方案,以期为全并联AT供电牵引网馈线保护的配置提供参考。

基于电容耦合电压的全并联AT供电牵引网故障性质识别

高速铁路牵引网发生故障时,馈线保护跳闸后,不进行故障识别直接进行一次重合闸,在永久性故障情况下,给牵引供电系统带来二次冲击。本文分析了考虑导线间存在耦合电容的全并联AT供电牵引网模型,得到了不同故障类型下变电所牵引网侧电压的表达式,提出了一种牵引供电广域保护测控条件下基于故障跳闸后导线电容耦合电压的故障性质识别方法,最终实现牵引网故障后的自适应重合闸功能。基于Matlab/Simulink平台建立高速铁路牵引供电系统仿真模型,在不同故障类型、不同过渡电阻的情况下,仿真模拟永久性和瞬时性故障,仿真结果验证了所提识别方法的合理性。

全并联AT供电牵引网故障测距研究

以京津客运专线为实例,针对全并联AT(Auto-transformer)供电牵引网所有运行方式,分析各种故障类型,确定测距原理,得到测距方程。同时,给出了用仪表测量到的电气量计算出测距方程中所需物理量的方法。本文可直接指导实际故障测距装置的研制。

横联线电流比法在双边全并联AT供电牵引网故障测距的应用研究

当牵引网发生故障后,快速准确地判断故障类型并进行故障点位置的标定对电气化铁路的安全稳定运行至关重要。目前,横联线电流比故障测距法在我国高速电气化铁路得到了广泛应用。采用双边全并联AT供电方式,是我国高速铁路提高牵引网供电能力,向更高速度发展的一个选项。通过分析一种双边全并联AT供电牵引网发生各种类型短路故障时的电路模型,分析电压电流分布特征,得到横联线电流比与距离的关系特性,说明传统横联线电流比法在双边供电牵引网依然适用,并根据与既有单边供电牵引网应用的不同点,提出改进应用方法,最后基于MATLAB/Simulink平台的仿真分析,验证其合理性。