【正文】 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。 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。 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。 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。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。 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。 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。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。 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。設(shè)行波檢測門檻 %5m ax ?? UU t ，??? 30021 ZZ 、 ??5000Z 。 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。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 。 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母線的時間有延時，會影響故障距離計算的精度。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。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。同時，開口三角可以提供母線零序電壓信號。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。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。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。 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。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。 在 圖 02 所示線路中，當(dāng) F 點發(fā)生短路故障時，故障點上游的 FTU1 和 FTU2可檢測到過流故障信息，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。 由于接地 故障后三相線路之間仍然保持電壓平衡，且故障電流微弱，系統(tǒng)可帶故障繼續(xù)運行 1～ 2 小時，增加了供電的可靠性，也為故障查找、維修提供了寶貴的時間。 小電流接地故障特征 對于中性點不接地系統(tǒng)，發(fā)生單相接地（金屬性）故障時，故障相對地電壓降低為零，兩個健全相對地電壓升高 3 倍（等于各自對故障相間的線電壓），同時三相電壓的相位也發(fā)生變化，使三相之間的線電壓仍 然保持不變。即任何時刻，自閉 /貫通線路均可認(rèn)為是單出線、長距離系統(tǒng)。貫通線還兼為沿線小型車站的工作和生活供電。但同時受各種條件限制，傳統(tǒng)的故障定位方法效果均不理想。故障測距只要能夠定位到絕對誤差不超過 300 m 就非常理想。為鐵路安全運行提供了保證。線路長期暴露在自然中，經(jīng)受著風(fēng)、雨、雷、電、污、霧的侵害，是鐵路供電系統(tǒng)的最薄弱環(huán)節(jié) , 故障往往發(fā)生在狂風(fēng)、暴雨等惡劣天氣中，這給故障的查找、維修帶來極大的不便 。 由此可見，對于供電可靠性要求非常高的鐵路自閉 /貫通線路，在線路極易發(fā)生故障，且故障的查找、維修十分不便的情況下，對故障點的及時、準(zhǔn)確定位就顯得尤為重要。 （ 2）準(zhǔn)確性 準(zhǔn)確性是對故障測距裝置最重要的要求，沒有足夠的準(zhǔn)確性就意味著裝置失效。 （ 4）方便性 測距裝置應(yīng)便于調(diào)試和使用，故障后能自動給出測距結(jié)果。 信號電源的高壓線路一般為中性點不接地的 10kV 系統(tǒng)，主要包括自閉（自動閉塞）和貫通（電力貫通）兩種線路。 自閉 /貫通線路由自閉 /貫通母線單獨供電，其經(jīng)過了調(diào)壓變壓器與常規(guī)母線隔離。且短路點到配（變）電所的距離越長，短路電流越小。 當(dāng)接地點存在一定過渡電阻時，故障相電壓不再為零，其幅值隨過渡電阻增加而增加。 阻抗測距法 對于單端電源供電的線路來說，由故障時母線處測量的電壓 mV? 、電流 mI? 計算得到的等效電抗 XL 或者等效電阻 RL 與母線到故障點線路長度 L 成正比。 但由于其 受故障點過渡電阻、線路分布電容、線路負(fù)荷、電源參數(shù)以及 TA、 TV測量精度的影 響較大，測距誤差大、適應(yīng)能力差。 可見，從頻域來看，三相線路上某一點的 電壓和電流均為經(jīng)過該點的正向和反向行波分量相互疊加的結(jié)果。 考慮某一單相 系統(tǒng)，如 圖 04 (a)所示，假定 M 端為測量端。 雙端法行波故障測距原理 N M F (a) (b) )(1 tu? )(tu? t t? 鐵路行波故障測距技術(shù)的研究畢業(yè)論文 雙端法行波故障測距是利用線路內(nèi)部故障產(chǎn)生的初始行波浪涌到達線路兩端測量點時的絕對時間之差值計算故障點到兩端測量點之間的距離。單端行波故障測距原理暫時還不宜單獨使用，但可以作為一種輔助的測距原理。所以，利用線路已有設(shè)備獲取行波信號是首選之策。即無論作為主供端還是備供端，線路 TV 均可以感受線路電壓的變化。采用現(xiàn)代微電子技術(shù)可以實現(xiàn)暫態(tài)行波波形的超高速記錄，應(yīng)用高級的數(shù)字信號分析處理方法檢測行波脈沖到達時刻，具有精確、抗干擾能力強、可靠性高的特點。 裝置內(nèi)部設(shè)計了一個高穩(wěn)定度晶振構(gòu)成的時鐘，時鐘信號的累積誤差不大于每秒 1us。行波信號在兩者中的傳播速度也不同，架空線路中接近光速，而電纜中約為光速的一半。當(dāng)初始電壓行波 U 通過如 圖 02所示一段電纜線路后，理論上其幅值變?yōu)椋? UUZZ ZZU DJ DJ ??? 239。 以單相接地故障為 例。因此，盡管存在不可檢測區(qū)域，但根據(jù)有關(guān)分析和現(xiàn)場統(tǒng)計，實際故障中其所發(fā)生的比例較小。 圖 04 用 PC 機工作主站構(gòu)成的行波測距系統(tǒng) PC 電話網(wǎng) M M M M 裝置 裝置 裝置 裝置 M mm 鐵路行波故障測距技術(shù)的研究畢業(yè)論文 近年來，我單位與山東淄博 科匯電氣有限公司 合作，共同 研究鐵路自閉 /貫通線路行波測距的原理和技術(shù)，并 在我段管內(nèi)呼西配電所、陶卜齊配電所安裝 測距裝置 TXC－ 2020 自閉 /貫通線路行波故障測距系統(tǒng) ，經(jīng)實踐證明，行波故障測距更為精確可靠 。它由 1 臺普通計算機 (PC)構(gòu)成，主要具有以下功能： 1)自動或人工遠(yuǎn)程提取廠站端行波采集與處理系統(tǒng)的暫態(tài)啟動報告，并永久保存； 2)自動進行雙端行波故障測距； 3)提供人工波形分析功能以及基于匹配濾波器、小波變換和計算機仿真等技術(shù)的自動波形分析功能，以便對單端和雙端行波故障測距結(jié)果進行驗證和校正； 4)歷史故障及測距結(jié)果統(tǒng)計、查詢。如果本次觸發(fā)有 效，則置啟動標(biāo)志。 鐵路行波故障測距技術(shù)的研究畢業(yè)論文 當(dāng)故障線路兩端的行波采集與處理系統(tǒng)所記錄的故障暫態(tài)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳到調(diào)度端的行波綜合分析系統(tǒng)后，該系統(tǒng)同樣可以自動給出雙端行波故障測距結(jié)果。