【導(dǎo)讀】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。靠供電的艱巨任務(wù)。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。對(duì)于占絕大多數(shù)的瞬時(shí)性故障，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，準(zhǔn)確性一般用測(cè)距誤差來衡量，包括絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差，絕對(duì)誤差以長度。表示，相對(duì)誤差用相對(duì)于線路全長的百分比來表示。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。夠定位到絕對(duì)誤差不超過300m就非常理想。測(cè)距裝置應(yīng)具有較高的性能價(jià)格比，且其運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用要低。塞區(qū)間同時(shí)只允許有一列車通行以保障行車安全。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。出現(xiàn)零序電壓，零序電壓等于故障前故障相電壓的反相電壓。但三相線路之間電壓關(guān)系、零序電壓與零序電

　　

【正文】 行波浪涌到達(dá)故障線路兩端測(cè)量點(diǎn)的時(shí)刻，在雙端行波故障 測(cè)距算法中所采用的行波到達(dá)時(shí)刻定義為故障初始行波浪涌在較低尺度 (較高頻帶 )下第一個(gè)小波模極大值點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的時(shí)刻。 (2) 人工波形分析 在某些條件下，根據(jù)雙端行波測(cè)距算法所得到的測(cè)距結(jié)果未必可靠 (尤其是GPS 系統(tǒng)工作不正常時(shí) )。因此，自動(dòng)故障測(cè)距結(jié)果往往需要通過對(duì)故障暫態(tài)波形的進(jìn)一步分析來驗(yàn)證和校正。另外，為了降低造價(jià)，系統(tǒng)所監(jiān)視的線路中往往只有少數(shù) 2 回具有雙端測(cè)距功能，對(duì)其它線路的故障測(cè)距只能采用單端行波故障測(cè)距原理，而單端行波故障測(cè)距原理的實(shí)現(xiàn)則更需要對(duì)波形進(jìn)行分析。 由于現(xiàn)有的暫態(tài)行波波形分析技術(shù)還 不夠成熟，因而在本系統(tǒng)中提供了人工波形分析工具。在此環(huán)境下，可以象運(yùn)用示波器那樣對(duì)所記錄的暫態(tài)波形中各行波浪涌到達(dá)測(cè)量點(diǎn)的時(shí)刻進(jìn)行測(cè)量，從而對(duì)自動(dòng)雙端故障測(cè)距結(jié)果進(jìn)行直接修正，并且可以獲得單端行波故障測(cè)距結(jié)果。一般來講，根據(jù)人工波形分析所獲得的單端行波故障測(cè)距結(jié)果可以驗(yàn)證自動(dòng)雙端行波故障測(cè)距結(jié)果的可靠性，并進(jìn)一步對(duì)其進(jìn)行校正，從而獲得更為準(zhǔn)確的測(cè)距結(jié)果。 (3) 計(jì)算機(jī)輔助波形分析 當(dāng)所監(jiān)視的線路不滿足雙端行波測(cè)距條件時(shí)，在絕大多數(shù)情況下，可以通過對(duì)暫態(tài)波形進(jìn)行人工分析獲得準(zhǔn)確的單端行波故障測(cè)距結(jié)果。在個(gè)別 情況下，通過簡(jiǎn)單的人工波形分析仍然難以確定故障點(diǎn)位置。為此，本系統(tǒng)提供了與人工波形分析工具相配套的計(jì)算機(jī)輔助波形分析工具。 計(jì)算機(jī)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(jì)算原理的數(shù)字仿真功能。利用數(shù)字濾波功能，可以將被分析的暫態(tài)波形劃分為不同的頻帶，從而可以對(duì)不同頻帶下的行波特征進(jìn)行對(duì)比，最終獲得可信度較高的故障測(cè)距結(jié)果。數(shù)字仿真功能是根據(jù)人工波形分析得出的故障點(diǎn)位置在線路中設(shè)置假想的故障點(diǎn)，自動(dòng)計(jì)算測(cè)量端的故障暫態(tài)波形，并與實(shí)際測(cè)量的波形進(jìn)行對(duì)比，從而最終確 定故障點(diǎn)位置。 主要技術(shù)特點(diǎn) TXC2020 自閉 /貫通線路行波故障測(cè)距系統(tǒng)主要具有以下特點(diǎn)： 鐵路行波故障測(cè)距技術(shù)的研究畢業(yè)論文 1） 首次采用故障電壓暫態(tài)行波線模分量實(shí)現(xiàn)故障測(cè)距的模式，不僅可以測(cè)量短路故障距離，還可測(cè)量小電流接地故障距離； 2） 充分利用自閉 /貫通線路結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及信號(hào)傳感器的配置，采用雙端原理測(cè)距，使得裝置易于實(shí)現(xiàn)，且具有較高的可靠性和靈敏度； 3） 采用專門研制的高速數(shù)據(jù)采集單元對(duì)行波信號(hào)進(jìn)行采集、記錄與實(shí)時(shí)處理，并建立了以雙端行波測(cè)距為主、單端行波測(cè)距為輔的優(yōu)化組合測(cè)距模式，因而具有很高的可靠性； 4） 采用小波變換技術(shù)檢測(cè)行波波頭起始 點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的絕對(duì)時(shí)間，從而將 D 型雙端現(xiàn)代 行波測(cè)距原理的測(cè)距誤差控制在 177。300 m 以內(nèi)； 5） 可以同時(shí)采集 8回線路的 暫態(tài)行波信號(hào)，滿足四向八線路供電的配電室需求，具有很高的性能價(jià)格比； 6） 完全獨(dú)立于繼電保護(hù)及故障錄波設(shè)備，并具有現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試和遠(yuǎn)程維護(hù)功能，因而具有較強(qiáng)的可維護(hù)性。 鐵路行波故障測(cè)距技術(shù)的研究畢業(yè)論文 為了驗(yàn)證行波故障測(cè)距技術(shù)在自閉 /貫通線路上應(yīng)用的可行性及實(shí)用效果，我段先后對(duì)陶卜齊 呼西 區(qū)間的自閉 /貫通線進(jìn)行故障監(jiān)測(cè)。并先后進(jìn)行了多次人工接地及短路試驗(yàn)。以下以 我段 線路的裝置為例，介紹試驗(yàn)的基本情況。 試驗(yàn)線 路示意圖 人工試驗(yàn)線路為 陶卜齊 配電室到 呼西 配電室之間的 自閉 線路。試驗(yàn)線路總長 公里，其中共約 3 公里長的電纜，其余為架空線路。故障點(diǎn)距 呼西 配電室 公里，距 陶卜齊 配電室 公里。其結(jié)構(gòu)示意圖如 圖 01 所示。 圖 01 試驗(yàn)線路結(jié)構(gòu)示意圖 人工試驗(yàn)及結(jié)果 于 2020 年 1 月 10 日、 2020 年 2 月 15 日多次在線路上進(jìn)行人工接地和短路試驗(yàn)。接地故障分別 采用金屬性接地及通過一定電阻接地等方式，短路故障則全部為金屬性短路故障。表 7－ 1 為 2020 年 2 月 15 日試驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)表。 表 71 2020 年 2 月 15 日試驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)表 次 序 故障 試驗(yàn)方式 測(cè)距結(jié)果 （距 陶配 ） 測(cè)距 誤差 時(shí)間 1 10:29 A 相接地 （金屬性） 2 10:41 A 相接地 （ 200? 過渡電阻） 3 11:26 C 相接地 （經(jīng)樹枝接地） 失敗 4 11:44 C 相接地 （ 100? 過渡電阻） km 5 11:59 B 相接地 （ 200? 過渡電阻） 失敗 6 12:13 B 相接地 （ 200? 過渡電阻） km 12km 陶 配 呼 配 200m 鐵路行波故障測(cè)距技術(shù)的研究畢業(yè)論文 7 12:19 B 相接地 （金屬性） 8 12:31 AB 相短路 km 9 13:27 BC 相短路 km 10 13:40 ABC 相短路 km 由表 71 的試驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)表可以看出， 10 次試驗(yàn)中，一次經(jīng)新鮮樹枝接地（高阻接地）的試驗(yàn)沒有成功，一次經(jīng) 200 歐姆過渡電阻接地試驗(yàn)沒有成功。 對(duì)于第 3 次試驗(yàn)， 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(shí)，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(cè)距系統(tǒng)的可靠性。試驗(yàn)表明，新鮮樹枝在 10kV～ 20kV 電壓等級(jí)下的阻抗在幾千歐到幾十千歐之間，本次試驗(yàn)失敗的主要原因應(yīng)該是高阻接地導(dǎo)致故障初始行波波頭幅值較小，到達(dá)線路末端檢測(cè)點(diǎn) 的信號(hào)幅值小于測(cè)距裝置硬件啟動(dòng)門檻值，造成測(cè)距失敗。 對(duì)于第 5 次試驗(yàn)， B 相經(jīng) 200 歐姆過渡電阻接地故障測(cè)距失敗，而第 6 次試驗(yàn)，還是 B 相經(jīng) 200 歐姆過渡電阻接地，試驗(yàn)成功。說明第 5 次試驗(yàn)失敗的主要原因是故障發(fā)生時(shí)，故障相電壓初相角較小，從而故障初始行波信號(hào)微弱所致。 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì) 表 72 為 2020 年 1 年間行波故障測(cè)距試驗(yàn)系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)記錄到的典型線路故障測(cè)距結(jié)果。 表 72 系統(tǒng)實(shí)地運(yùn)行故障測(cè)距結(jié)果 次 序 故障線路 故障 時(shí)間 測(cè)距結(jié)果 （距 陶卜齊 ） 測(cè)距 誤差 1 自閉 線 20200325 15 時(shí) 42 分 km 2 自閉 線 20200426 12 時(shí) 11 分 km 3 自閉 線 20200615 15 時(shí) 08 分 km 鐵路行波故障測(cè)距技術(shù)的研究畢業(yè)論文 建立在現(xiàn)代微電子技術(shù)、現(xiàn)代數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)和現(xiàn)代通信技術(shù)基礎(chǔ)之上的行波故障測(cè)距技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)線路故障的精確定位。其在輸電線路的成功應(yīng)用，證明了該技術(shù)達(dá)到了較高的實(shí)用化水平。 自閉 /貫通線路在發(fā)生短路故障和小電流接地故障時(shí)，均可產(chǎn)生在相與相之間運(yùn)動(dòng)的行波信號(hào)。針對(duì)其行波傳輸特點(diǎn)和線路結(jié)構(gòu)特 點(diǎn)，測(cè)距模式應(yīng)選用故障產(chǎn)生的電壓行波信號(hào)的線模分量，并采用雙端測(cè)距原理。 該測(cè)距模式，不僅測(cè)距精度高，還可以充分利用線路已有信號(hào)傳感器，而不需要額外增加一次設(shè)備。具有簡(jiǎn)單、可靠、易于實(shí)現(xiàn)、適用性廣的優(yōu)點(diǎn)。 人工試驗(yàn)和實(shí)際故障檢測(cè)結(jié)果，證明該方法切實(shí)可行，具有重要推廣應(yīng)用價(jià)值。 ： ［ 1］ 季濤 ． 中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)行波故障測(cè)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(hù)和故障測(cè)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(shí) 測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行輸電線準(zhǔn)確故障測(cè)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(cè)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(shí)杰．高壓輸電線路故障測(cè)距算法仿真研究 [J］．中國電機(jī)工程學(xué)報(bào)， 1995，15（ 1）： 67～ 72． ［ 6］ 蔡玉 梅． 10kV 鐵路自閉貫通線路故障測(cè)距方法研究 [D]． 西南交通大學(xué)出版社 ， 2020.