【正文】 到過流故障信息，而故障點下游的 FTU3 和 FTUn 檢測不到過流信息，從而將故障定位在 FTU2 和 FTU3 之間。 FTU1FTU2FTU3通訊網(wǎng)絡(luò)SCA DA系統(tǒng)FFTUn信號變1信號變2信號變n電源末端 圖 02 基于 FTUs 的故障分段定位示意圖 鐵路行波故障測距技術(shù)的研究畢業(yè)論文 傳統(tǒng)故障定位或測距方法性能評價 阻抗測距原理簡單，同時可以作為電力系統(tǒng)中廣泛使用的微機保護及濾波裝置附加功能，具有投資少的優(yōu)點。但受現(xiàn)場獲取信號手段的限制（不能獲得零序電壓信號），對于小電流接地故障其檢測效果不夠理想。以單相線路為例，通過求解電報方程所得到沿線各點的電壓和電流均包含正向和反向兩部分行波分量，其頻域形式可以表示為： ?????????????),(),(),(),(),(),(??????xIxIxIxUxUxU (31) 式中： ?U 和 ?I 分別表示向 x 正方向傳播的電壓和電流行波， ?U 和 ?I 分別表示鐵路行波故障測距技術(shù)的研究畢業(yè)論文 向 x 反方向傳播的電壓和電流行波。 當(dāng)分析線路上的行波現(xiàn)象時，一般規(guī)定行波傳播的正方向與線路電流的正方向 (通常為母線到線路方向 )相同。 行波故障測距原理 單端法行波故障測距原理 鐵路行波故障測距技術(shù)的研究畢業(yè)論文 單端法 行波故障測距原理 是 利用線路故障時在測量端感受到的第 1 個正向行波浪涌與其在故障點反射波之間的時延計算測量點到故障點之間的距離。該行波浪涌在母線的反射波形成本端第 1個正向行波浪涌，它將向著故障點方向傳播。 為了實現(xiàn) 單端 行波故障測距，在測量端必須能夠準(zhǔn)確、可靠地 檢測到故障引起的第 1 個正向行波浪涌在故障點的反射波。另外，實時對線路兩端的電氣量進行同步高速采集，并且對故障 暫態(tài)波形進行存儲和處理也是十分必要的。從現(xiàn)階段來看，雙端行波故障測L N M F 鐵路行波故障測距技術(shù)的研究畢業(yè)論文 距原理能夠單獨使用 ，是一種主要的測距原理。人們早在 50 年代就開始行波測距裝置的研究，但受當(dāng)時對線路行波現(xiàn)象認(rèn)識及技術(shù)條件限制，這些裝置很不成熟，存在著可靠性差、復(fù)雜、投資大等問題，基本上沒有得到推廣應(yīng) 用。如果為實現(xiàn)故障測距而在線路上專門裝設(shè)互感器來獲取行波信號，不僅加大了投資，還增加了工程安裝復(fù)雜程度以及提高了線路安全隱患。同時，開口三角可以提供母線零序電壓信號。當(dāng)斷路器斷開時，母線 TV 與線路 TV 測量不同系統(tǒng)的電壓， TA 測量的電流為零。分析表明，任何一相接地或任何兩相短路時，均可產(chǎn) 生 AB 相和（或） CB 相間線電壓行波信號。這種檢測方法存在著易受干擾信號影響、檢測可靠性差的缺點。線路故障時， DAU 單元在記錄下預(yù)定時間內(nèi)的暫態(tài)電流行波后，停止數(shù)據(jù)采集，然后以相對較慢的速度將記錄的數(shù)據(jù)送入由微處理器（ CPU）構(gòu)成的中心處理單元進一步保存、處理。GPS 是一種理想的時間同步技術(shù)，利用基于 GPS 同步時鐘輸出，能夠?qū)崿F(xiàn)兩端測距裝置 1us 精確同步。 由于行波信號在線路傳播時有衰減以及裝置的模擬量處理電路的影響，輸入到觸發(fā)電路的信號有一定的上升時間，觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)的時間可能與實際的行波信號到達(dá)母線的時間有延時，會影響故障距離計算的精度。兩者的波阻抗不同，架空線路的波阻抗一般在 300～ 500? 之間，而電纜的波阻抗變化范圍較大，約在 10～100? 之間。即按照行波在架空線及電纜中傳播的波速之比將電纜歸算為一定長度的架空線，按等效線路計算后，再將測距結(jié)果還原為實際故障距離，即可 消除波速度不連續(xù)的影響 。 設(shè)架空線波阻抗為 ZJ，電纜波阻抗為 ZD。 鐵路行波故障測距技術(shù)的研究畢業(yè)論文 由于電纜線路與架空線路的波阻抗差別較大，特別是線路中存在多段電纜線路且電纜距離較長時，當(dāng)初始電壓行波運動到線路兩端時，其幅值的大幅衰減將影響行波波頭的可靠檢測，通過適當(dāng)?shù)慕档脱b置硬件門檻值，再結(jié)合故障發(fā)生時繼電保護裝置的動作信息作為裝置啟動條件，可增強裝置測距的可靠性。當(dāng)過渡電阻越大或故障初相角越小時，故障點產(chǎn)生的初始電壓行波就越小，檢測越困難。設(shè)行波檢測門檻 %5m ax ?? UU t ，??? 30021 ZZ 、 ??5000Z 。但現(xiàn)場故障大多由絕緣薄弱點在過電壓作用下被擊穿所形成，多發(fā)生在電壓接近峰值時刻。 由于不象保護裝置那樣需要在故障后立即動作，因此，不要求為測距裝置之間設(shè)置常備通信通道。也可以根據(jù)現(xiàn)場條件利用 SCADA、故障錄波信息系統(tǒng)或通信網(wǎng)等其它系統(tǒng)交換故障數(shù)據(jù)。它采用集中組屏式結(jié)構(gòu)，包括 XC21行波采集裝置、 TGPS 電力系統(tǒng)同步時鐘以及當(dāng)?shù)靥幚頇C 3 部分，如 圖 02 所示。 鐵路行波故障測距技術(shù)的研究畢業(yè)論文 圖 02 行波采集與處理系統(tǒng)構(gòu)成 行波綜合分析系統(tǒng)一般設(shè)在調(diào)度端。 由于故障測距對實時性要求不是很高，因此采用公共電話網(wǎng)作為暫態(tài)數(shù)據(jù)傳輸通道，這樣還能夠與繼電保護和其它自動化系統(tǒng)保持相對的獨立性，避免相互影響。 CPU 在 暫態(tài)觸發(fā)外部中斷服務(wù)程序中讀取本次觸發(fā)的時間信息后釋放 高精度時鐘，并對 觸發(fā)初始時段的暫態(tài)數(shù)據(jù)進行處理，以判斷本次觸發(fā)是否有效并確定觸發(fā)線路。 當(dāng)?shù)靥幚頇C接收到來自 XC21 中央處理單元的主動上報信號后即進入故障處理程序。 行波分析功能描述 (1) 自動故障測距 當(dāng)系統(tǒng)所監(jiān)視的某一回線路 (兩端均安裝行波采集與處理系統(tǒng) )發(fā)生故障后，兩端行波采集與處理系統(tǒng)可以通過公共電話網(wǎng)絡(luò)自動交換故障暫態(tài)數(shù)據(jù) (包括精確到 1 μs 的故障暫態(tài)觸發(fā)時間和故障暫態(tài)波形數(shù)據(jù) )，并自動給出雙端行波故障測距結(jié)果。因此，自動故障測距結(jié)果往往需要通過對故障暫態(tài)波形的進一步分析來驗證和校正。一般來講，根據(jù)人工波形分析所獲得的單端行波故障測距結(jié)果可以驗證自動雙端行波故障測距結(jié)果的可靠性，并進一步對其進行校正，從而獲得更為準(zhǔn)確的測距結(jié)果。 計算機輔助波形分析工具提供了兩種功能，一種是基于小波算法的數(shù)字濾波功能，另一種是基于電磁暫態(tài)計算原理的數(shù)字仿真功能。300 m 以內(nèi)； 5） 可以同時采集 8回線路的 暫態(tài)行波信號，滿足四向八線路供電的配電室需求，具有很高的性能價格比； 6） 完全獨立于繼電保護及故障錄波設(shè)備，并具有現(xiàn)場調(diào)試和遠(yuǎn)程維護功能，因而具有較強的可維護性。 試驗線 路示意圖 人工試驗線路為 陶卜齊 配電室到 呼西 配電室之間的 自閉 線路。 圖 01 試驗線路結(jié)構(gòu)示意圖 人工試驗及結(jié)果 于 2020 年 1 月 10 日、 2020 年 2 月 15 日多次在線路上進行人工接地和短路試驗。 對于第 3 次試驗， C 相經(jīng)新鮮樹枝接地故障，前文分析已經(jīng)表明，單相接地過渡電阻較大時，故障初始行波波頭將明顯減小，過渡電阻的存在將影響行波故障測距系統(tǒng)的可靠性。 現(xiàn)場實際運行數(shù)據(jù)統(tǒng)計 表 72 為 2020 年 1 年間行波故障測距試驗系統(tǒng)現(xiàn)場記錄到的典型線路故障測距結(jié)果。針對其行波傳輸特點和線路結(jié)構(gòu)特 點，測距模式應(yīng)選用故障產(chǎn)生的電壓行波信號的線模分量，并采用雙端測距原理。 ： ［ 1］ 季濤 ． 中性點非有效接地系統(tǒng)行波故障測距技術(shù) ． 北京： 北京理工大學(xué)出版社 ， 2020. ［ 2］ 葛耀中 ． 新型繼電保護和故障測距的原理與技術(shù)（第 2 版） ． 西安： 西安交通大學(xué)出版社 ， 2020． ［ 3］ 粟曉華．利用單端實 測數(shù)據(jù)進行輸電線準(zhǔn)確故障測距的研究［ D］．西安：西安交通 大學(xué) 出版社 ，1993． ［ 4］ 束洪春．基于分布參數(shù)線路模型的架空電力線故障測距方法研究［ D］．哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué) 出版社 ， 1997． ［ 5］胡帆，劉沛，程時杰．高壓輸電線路故障測距算法仿真研究 [J］．中國電機工程學(xué)報， 1995，15（ 1）： 67～ 72． ［ 6］ 蔡玉 梅． 10kV 鐵路自閉貫通線路故障測距方法研究 [D]． 西南交通大學(xué)出版社 ， 2020.