【正文】 得故障電壓行波的線模分量。TA斷路器CBBAC母線線路TVTV圖 01 自閉/貫通線路電壓電流互感器配置圖對(duì)于任何一端配（變）電所，當(dāng)斷路器閉合時(shí)，母線TV和線路TV測(cè)量同一系統(tǒng)的電壓，TA測(cè)量的電流即為出線電流。自閉/貫通母線上配備有3相TV（稱為母線TV），用以測(cè)量母線3相對(duì)地電壓。實(shí)現(xiàn)雙端行波測(cè)距首先需要解決在線路兩端如何獲取故障產(chǎn)生的暫態(tài)電壓行波信號(hào)。從原理講，行波測(cè)距技術(shù)是可行的，且有很多優(yōu)點(diǎn)。單端行波故障測(cè)距原理具有很高的準(zhǔn)確性，但可靠性難以保證；雙端行波故障測(cè)距原理具有很高的可靠性，但準(zhǔn)確性稍差。通過求解上述方程組可以獲得M端和N端母線到故障點(diǎn)的距離，并且可以表示為： (36)為了準(zhǔn)確標(biāo)定故障初始行波浪涌到達(dá)兩端母線的時(shí)刻，線路兩端必須配備高精度和高穩(wěn)定度的實(shí)時(shí)時(shí)鐘，而且兩端時(shí)鐘必須保持精確同步。它顯然等于故障暫態(tài)行波在測(cè)量點(diǎn)與故障點(diǎn)之間往返一次的傳播時(shí)間，因而測(cè)量點(diǎn)到故障點(diǎn)之間的距離可以表示為： (34)式中：為波速度。NMF(a)(b)圖 04單端法行波故障測(cè)距原理示意圖設(shè)行波從母線到故障點(diǎn)的傳播方向?yàn)檎较颍瑒t故障初始行波浪涌到達(dá)測(cè)量端時(shí)形成本端第1個(gè)反向行波浪涌。故障暫態(tài)行波分量反映了線路故障的暫態(tài)行為特性，這些特性是實(shí)現(xiàn)行波保護(hù)及故障測(cè)距的基礎(chǔ)。根據(jù)式(1)和(2)可以求出線路上任一點(diǎn)在頻域的正向和反向電壓行波分量，并且可以表示為： (33)式(3)和(4)表明，線路上某一點(diǎn)在頻域的正向和反向行波分量可以用該點(diǎn)的電壓、電流和波阻抗來(lái)表示，而且任一方向的電壓、電流行波分量和波阻抗之間存在歐姆定律的關(guān)系。圖 03 故障初始行波傳播示意圖電力線路上的行波現(xiàn)象可以用建立在分布參數(shù)線路模型基礎(chǔ)上的電報(bào)方程來(lái)描述。利用FTU實(shí)現(xiàn)故障定位的方法在現(xiàn)場(chǎng)已有相當(dāng)多的應(yīng)用，對(duì)于短路故障其檢測(cè)可靠性非常理想。根據(jù)這些特征均可確定故障位置。故障時(shí)，F(xiàn)TU將檢測(cè)到的故障信息送至主站系統(tǒng)，主站根據(jù)相應(yīng)的算法就可以實(shí)現(xiàn)故障的分段定位。如發(fā)生單相接地故障時(shí)，不同于地方電網(wǎng)傳統(tǒng)要求的選擇故障線路，而要求能夠?qū)崿F(xiàn)故障快速定位、隔離，并恢復(fù)健全區(qū)段的供電。但三相線路之間電壓關(guān)系、零序電壓與零序電流間的關(guān)系仍保持不變。對(duì)于架空線路構(gòu)成的自閉/貫通線路，接地故障電流一般在5A以內(nèi)。由于故障電流較大，需要及時(shí)切除故障線路以免損壞其它電力設(shè)備。兩相或三相短路故障時(shí)，短路相電壓顯著降低，同時(shí)產(chǎn)生較大的短路電流。只在特殊情況下，才可能為兩側(cè)自閉/貫通線路同時(shí)供電，而此時(shí)可將兩側(cè)的自閉/貫通線路在邏輯上看作一條線路。CB1～CB8為出線斷路器：分位合位 圖 01 鐵路自閉/貫通線路結(jié)構(gòu)示意圖由于信號(hào)設(shè)備負(fù)荷較小，自閉/貫通線路對(duì)地分布電容電流所占比重較大，尤其是在電纜較長(zhǎng)的情況下甚至超過負(fù)荷電流。自閉線專為鐵路沿線信號(hào)設(shè)備提供電源，當(dāng)其發(fā)生故障時(shí)由貫通線備投。采用自動(dòng)閉塞后，可以大大縮短列車運(yùn)行的時(shí)間間隔，提高行車速度和通行密度。對(duì)于頻繁發(fā)生的單相接地故障（俗稱小電流接地故障），故障電流較小，易于故障電弧熄滅形成瞬時(shí)性故障，且系統(tǒng)可帶故障運(yùn)行，保證了供電的可靠性。另一方面，如果測(cè)距誤差太大，比如超過線路全長(zhǎng)的20%，則可以說(shuō)測(cè)距結(jié)果是不可靠的。由于技術(shù)和經(jīng)濟(jì)等因素的限制，測(cè)距誤差不可能做到太小。根據(jù)故障測(cè)距的目的和作用，測(cè)距裝置應(yīng)該在可靠性、準(zhǔn)確性、經(jīng)濟(jì)性、方便性等方面滿足一定的要求。（2）可以縮短故障修復(fù)時(shí)間，提高供電的可靠性，減少停電損失。信號(hào)設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)是確保列車正常準(zhǔn)點(diǎn)、安全運(yùn)行的重要保證，隨著鐵路信號(hào)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，鐵路信號(hào)已成為提高運(yùn)輸效率，實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸管理自動(dòng)化和列車運(yùn)行自動(dòng)控制以及改善鐵路員工的勞動(dòng)條件的重要技術(shù)手段。鐵路行波故障測(cè)距技術(shù)的研究畢業(yè)論文鐵路行波故障測(cè)距技術(shù)的研究摘　要：自閉/貫通線路沿鐵路線狹長(zhǎng)分布，沿線地質(zhì)和氣象條件復(fù)雜。 　　關(guān)鍵詞：自閉/貫通線；行波故障測(cè)距；研究與應(yīng)用自閉/貫通線路是鐵路電力系統(tǒng)的重要組成部分，肩負(fù)著為鐵路信號(hào)設(shè)備可靠供電的艱巨任務(wù)。其重要性可表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：（1）準(zhǔn)確的測(cè)量出故障點(diǎn)，可以節(jié)省人工尋找故障點(diǎn)位置所消耗的大量人力、物力、財(cái)力。對(duì)于占絕大多數(shù)的瞬時(shí)性故障，可以區(qū)分是雷電過電壓造成的故障還是線路絕緣子老化造成的故障以及其他原因造成的故障，并采取有效措施，清除存在的隱患，避免事故的再一次發(fā)生，可以大大節(jié)省檢修時(shí)間和費(fèi)用。準(zhǔn)確性一般用測(cè)距誤差來(lái)衡量，包括絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差，絕對(duì)誤差以長(zhǎng)度表示，相對(duì)誤差用相對(duì)于線路全長(zhǎng)的百分比來(lái)表示。故障測(cè)距的準(zhǔn)確性與可靠性是有關(guān)聯(lián)的，可靠性是準(zhǔn)確性的前提條件，離開可靠性來(lái)談?wù)摐?zhǔn)確性是沒有意義的。鐵路自閉/貫通線路由單獨(dú)母線供電，中性點(diǎn)一般為不接地系統(tǒng)。鐵路自動(dòng)閉塞行車制度是通過信號(hào)機(jī)將站間區(qū)間分為若干閉塞區(qū)間，每個(gè)閉塞區(qū)間同時(shí)只允許有一列車通行以保障行車安全。自閉/貫通線路長(zhǎng)度一般條件下為4060km，特殊情況下（沒有合適電源或者跨所供電）可達(dá)上百公里。自閉/貫通線路結(jié)構(gòu)如圖 21所示。通常，自閉/貫通母線只為一側(cè)自閉/貫通線路供電。自閉/貫通線路發(fā)生短路或小電流接地故障時(shí)，產(chǎn)生的工頻故障電壓電流特征與地方配電網(wǎng)基本相同。其中，出口故障時(shí)短路電流約在300A左右，而線路末端故障時(shí)短路電流約在50A左右甚至更低。伴隨零序電壓，系統(tǒng)將出現(xiàn)零序電流，其幅值等于故障點(diǎn)故障電流的三分之一，而故障電流等于自閉/貫通線路對(duì)地分布電容電流。相應(yīng)的，健全相電壓的變化量以及系統(tǒng)零序電壓、零序電流則隨之減小。由于線路結(jié)構(gòu)不同，自閉/貫通線路的故障處理要求也有所不同。用XL或RL除以單位長(zhǎng)度上電抗值X0或電阻值L0，即可得到故障距離，其關(guān)系可以表示為： （21）線路自動(dòng)化中，自閉/貫通線路沿線裝設(shè)有FTU監(jiān)視線路的工作狀況。同時(shí)故障點(diǎn)上游的FTUFTU2與其下游的FTUFTUn檢測(cè)的零序功率相反。特別對(duì)于小電流接地故障，由于故障電流微弱，測(cè)距精度根本無(wú)法保證。 根據(jù)疊加原理，在故障瞬間，相當(dāng)于在故障點(diǎn)突然附加一個(gè)與故障前電壓大小相等、方向相反的虛擬電源，虛擬電源會(huì)產(chǎn)生向線路兩端運(yùn)動(dòng)的電壓、電流行波，如圖 33所示，行波傳播的速度接近電磁波的速度，其具體速度取決于線路分布參數(shù)。電壓行波分量和電流行波分量之間存在以下約束關(guān)系： (32)式中：為波阻抗，且，和分別為單位長(zhǎng)度線路的阻抗導(dǎo)納