基于行波法的铁路10kV自闭贯通线路故障定位研究

作     者：郭海清 

作者单位：石家庄铁道大学 

学位级别：硕士

导师姓名：燕延;刘波

授予年度：2019年

学科分类：08[工学] 0823[工学-交通运输工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 

主      题：自闭贯通线 暂态行波 小波变换 故障定位 

摘      要：随着社会和经济的快速发展,铁路自闭贯通线路在铁路电力系统中,肩负着重大的责任,为铁路沿线的自动闭塞信号及车站的负荷提供电源,是电力系统的经济命脉。当线路发生故障后直接威胁到电力系统的安全运行,因此能够精准的实现故障定位,及时的排除故障,提高供电可靠性,对铁路电力系统安全稳定的运行有重要的意义。本文选用行波法作为自闭贯通线路故障的定位方法。首先,根据行波的传播规律分析了其折反射特性,采用相模变换的方法消除三相线路之间的耦合影响,然后详细分析了A型和D型两种常用测距方法的定位原理。在此基础上针对行波波速不确定的问题给出了两种不同的波速处理方案。行波测距的理论多年前已经提出,但是对于波头的准确识别是研究的关键。近年来,小波变换作为信号处理工具得到了广泛的应用。其次,本文利用小波变换的奇异性检测理论来确定行波信号的突变点,提取故障行波波头。先搭建了单一线路的仿真模型,采用与波速无关的单端测距法,在理论上避免了波速的不确定性造成的测距误差,研究了故障类型、过渡电阻、故障电压初相角三种不同的因素对行波故障定位的影响。为了验证测距方法的可靠性,每种情况给出了多组测距结果。然后对架空线-电缆混合线路采用波速度单一化的双端测距方法。仿真结果表明,取得了良好的定位效果,测距精度较高。然后,以MATLAB中的GUI界面为平台,完成了故障定位系统的界面设计。当有故障发生时,该界面上可以将所测得故障距离,测距绝对误差等故障信息显示出来,方便用户直观的掌握线路上发生故障的情况。最后,利用实验室现有的条件,做了单相接地故障模拟试验。