基于行波原理的直供方式牽引網(wǎng)故障測距技術(shù).pdf

1、牽引供電系統(tǒng)是電力系統(tǒng)的一個獨立的、特殊的分支，電力機車通過受電弓和牽引供電系統(tǒng)的接觸網(wǎng)滑動取流。由于牽引網(wǎng)沿線環(huán)境惡劣、牽引負(fù)荷特殊，且一直采用的阻抗法故障測距技術(shù)難以克服過渡電阻的影響，因此牽引網(wǎng)一旦發(fā)生故障，很難有效及時地查找出故障位置。現(xiàn)場迫切需要有效、實用的故障定位或測距技術(shù)。
　　鑒于行波測距技術(shù)已成功運用于輸電線路上，本文研究的目的是將行波故障測距技術(shù)應(yīng)用到普遍使用的直供方式牽引供電系統(tǒng)中，解決應(yīng)用中面臨的關(guān)鍵技術(shù)問

2、題，使其滿足實用化要求。
　　文章中首先從行波測距技術(shù)的需求分析了牽引網(wǎng)的線路結(jié)構(gòu)，包括錨段、分支線、車站分段線等特殊線路，在此基礎(chǔ)上建立了牽引供電線路適用于行波法故障測距的典型模型；分析了帶回流線的直供方式下接觸網(wǎng)發(fā)生接地故障、接觸網(wǎng)對回流線故障以及斷線故障時產(chǎn)生的初始電壓和電流行波特征；給出了單線以及復(fù)線牽引網(wǎng)（末端并聯(lián)和末端解裂）下電壓和電流行波在母線處和線路末端的傳播特征；分析了電壓和電流行波在特殊線路結(jié)構(gòu)的傳播特點以及對

3、行波測距的影響；結(jié)合行波信號的利用方式，給出了適用于直供方式牽引網(wǎng)線路的實用化行波故障測距模式；提出了電壓和電流行波信號的獲取方法；分析了機車擾動、故障初相角、故障點過渡電阻等因素對行波測距可靠性影響；利用ATP對故障行波的產(chǎn)生及傳播特性進行仿真驗證；介紹了試驗裝置、現(xiàn)場試驗系統(tǒng)、試運行過程和試運行結(jié)果。
　　理論分析可以得出：利用故障產(chǎn)生的暫態(tài)行波，可以有效、準(zhǔn)確地測量接觸網(wǎng)分別對地、對回流線短路以及斷線等各種類型故障距離；測距

4、模式應(yīng)采用雙端測距原理；單出線的母線、開路狀態(tài)的線路末端須采用電壓行波信號，兩出線母線、并聯(lián)狀態(tài)的線路末端采用電壓或電流行波信號均可；利用變電所、分區(qū)亭標(biāo)準(zhǔn)配置的電壓互感器（TV）和電流互感器（TA）可獲取所需的電壓和電流行波信號；在線路沒有互感器的情況下，也可利用所內(nèi)自用變壓器來獲取線路電壓行波；地線帶回流線、錨段、車站分段線以及不等長回流線等特殊線路結(jié)構(gòu)不對行波測距技術(shù)產(chǎn)生本質(zhì)影響。仿真和現(xiàn)場試運行驗證了理論分析的正確性和技術(shù)的可行