铁路自闭贯通线路行波故障测距技术

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1、科汇电气铁路自闭/贯通线路行波故障测距技术铁路自闭/贯通线路行波故障测距技术II科汇电气铁路自闭/贯通线路行波故障测距技术前言本文简要介绍了铁路自闭/贯通线路的结构特点、故障特征以及传统的故障检测方法。分析了电力线路故障行波的产生和传输特征，介绍了基于行波理论的4种测距方法及其在输电线路的应用。针对自闭/贯通线路结构的特殊性，提出了应用行波测距的基本模式：利用两相线路之间的故障电压行波信号、基于双端原理测量故障距离，对实用中面临的关键技术进行了详细分析。最后介绍了科汇电气公司生产的TXC－2000型行波测距系统，给出了现场人工

2、试验和试运行结果。本文是科汇电气有限公司内部培训教材，也可供其他从事铁路自闭/贯通线路运行的技术人员和管理人员参考使用。参加本文编写的有科汇电气有限公司薛永端博士、徐丙垠博士、李京、陈羽、陈平博士，山东大学季涛博士、刘洪军等。济南铁路局机务处张忠权高工对全文进行了审阅。本文书写过程中，还得到科汇电气有限公司颜廷纯、田江涛、韩建军、李胜祥、熊立新等同仁的帮助，在此一并表示感谢。鉴于编写者水平所限，准备的比较仓促，文中难免有错误或不足之处，欢迎读者提出宝贵的意见、建议并予谅解。本文版权归科汇电气有限公司所有，未经同意，请勿自行复制

3、。编者2005年3月II科汇电气铁路自闭/贯通线路行波故障测距技术目录第1章概述11.1自闭/贯通线路故障测距的作用及意义11.2对故障测距装置的基本要求2第2章自闭/贯通线路故障特征及传统测距方法32.1自闭/贯通线路结构特点32.2自闭/贯通线路故障特征42.3传统故障测距及定位方法52.4传统故障定位或测距方法性能评价6第3章行波测距基本原理73.1行波的基本概念73.2行波故障测距原理83.3行波测距在输电线路的成功应用10第4章自闭/贯通线路行波测距模式124.1利用双端法测距124.2利用电压行波作为测量信号134

4、.3选择线模分量实现测距144.4自闭/贯通线路行波测距模式17第5章关键技术问题及解决185.1行波信号的获取及信号利用方式185.2超高速数据采集195.3时间同步及故障行波脉冲到达时间检测195.4混合线路对检测可靠性的影响分析205.5过渡电阻、故障初相角对检测可靠性的影响分析215.6通信问题的解决22第6章行波测距装置及系统236.1系统构成236.2系统工作原理246.3行波分析功能描述256.4主要技术特点26第7章现场试验及实际运行结果287.1试验线路示意图287.2人工试验及结果28第8章结束语33II科

5、汇电气铁路自闭/贯通线路行波故障测距技术第1章概述铁路电力系统工作于电网末端，属于供配电环节，但由于涉及到行车安全等因素对供电可靠性要求极高。同时，其线路结构、运行方式与地方电网相比有较大差别。因此，在包括故障测距在内的铁路电力系统自动化过程中除了要借鉴地方电网已有的成熟经验外，还需要探索一些专用方法。1.1自闭/贯通线路故障测距的作用及意义自闭/贯通线路是铁路电力系统的重要组成部分，肩负着为铁路信号设备可靠供电的艰巨任务。在密如蛛网的铁道线上，高速飞驰的客货列车都是由信号设备指挥的，信号设备的正常运转是确保列车正常准点、安全

6、运行的重要保证，随着铁路信号技术的发展和应用，铁路信号已成为提高运输效率，实现运输管理自动化和列车运行自动控制以及改善铁路员工的劳动条件的重要技术手段。因此对自闭/贯通线路的可靠供电就显得尤为重要。自闭/贯通线路沿铁路线狭长分布，沿线地质和气象条件复杂。线路长期暴露在自然中，经受着风、雨、雷、电、污、雾的侵害，是铁路供电系统的最薄弱环节，也是故障发生最频繁的地方。同时铁路线路难免要穿越山区、沙漠等偏僻地带，且故障往往发生在狂风、暴雨等恶劣天气中，这给故障的查找、维修带来极大的不便。由此可见，对于供电可靠性要求非常高的铁路自闭/

7、贯通线路，在线路极易发生故障，且故障的查找、维修十分不便的情况下，对故障点的及时、准确定位就显得尤为重要。其重要性可表现为以下几个方面：（1）准确的测量出故障点，可以节省人工寻找故障点位置所消耗的大量人力、物力、财力。（2）可以缩短故障修复时间，提高供电的可靠性，减少停电损失。为铁路安全运行提供了保证。（3）分析故障发生的原因，并采取适当的预防措施。对于占绝大多数的瞬时性故障，可以区分是雷电过电压造成的故障还是线路绝缘子老化造成的故障以及其他原因造成的故障，并采取有效措施，清除存在的隐患，避免事故的再一次发生，可以大大节省检修

8、时间和费用。第34页科汇电气铁路自闭/贯通线路行波故障测距技术1.1对故障测距装置的基本要求根据故障测距的目的和作用，测距装置应该在可靠性、准确性、经济性、方便性等方面满足一定的要求。（1）可靠性可靠性包含两方面的内容：其一为不拒动，是指装置在故障发生后能可靠的测量出故障点的