客运专线电力电缆贯通线路故障定位研究

摘要

随着高速铁路的迅猛发展，对铁路供电的安全性和可靠性提出了更高的要求。本文从客运专线电力贯通线路的特点和电力电缆线路故障定位研究现状出发，对客运专线电力贯通线路的故障测距方法进行了研究。
　　 分析了电力电缆贯通线路的故障行波暂态特征，根据行波零模和线模分量的传播特性，确定了采用线模分量进行故障测距。对单端行波测距法和双端行波测距法的原理和存在的问题做了详细分析，通过比选并结合客运专线电力电缆贯通线路的特点，确定了采用双端行波测距法进行故障测距。根据行波的折反射原理，在线路末端无法检测到电流行波，而能检测到双倍的电压行波，确定了采用电压行波作为测距信号。
　　 利用小波变换模极大值理论，解决了行波信号奇异点的检测问题，从而解决了行波到达测量端时刻的标定问题。根据电力电缆贯通线路的参数和行波的频散特性，考虑线路的频率相关性，得出了行波波速的计算公式。这种计算方法将行波的波速与其中心频率结合起来，减小了行波波速的误差。
　　 根据实际线路武广客运专线的设计参数，建立了MATLAB系统仿真模型。对接地故障和短路故障类型进行了仿真，仿真结果验证了双端行波故障测距方法的可行性和准确性，并具有较高的测距精度，可用于客运专线电力电缆贯通线路的测距。研究了一种不受波速影响的故障测距方法，该方法对于非近端线路故障的情况可行，消除了行波波速这个影响因素，测距精度得到提高。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章 绪论

1.1课题的研究意义

1.2国内外研究现状

1.3本论文的主要工作

第2章 电力电缆贯通线路故障行波暂态特性

2.1行波基本理论

2.1.1行波的基本概念

2.1.2行波的折射与反射

2.2电力电缆贯通线路故障行波模量分析

2.2.1相模变换原理

2.2.2单相接地故障行波模量分析

2.2.3短路故障行波模量分析

2.3本章小结

第3章 电力电缆贯通线路双端行波故障测距

3.1客运专线电力电缆贯通线路特点

3.2行波故障测距方法比选

3.2.1行波故障测距方法原理

3.2.2客运专线电力贯通线路故障测距模式

3.3电力电缆贯通线路双端行波测距关键技术问题研究

3.3.1初始行波浪涌到达时刻的标定

3.3.2行波波速的确定

3.4本章小结

第4章 客运专线电力电缆贯通线路建模与测距仿真

4.1客运专线电力电缆线路建模

4.1.1电力电缆线路参数

4.1.2补偿电抗器参数

4.1.3系统仿真模型

4.2故障仿真及故障测距方法实现

4.2.1单相接地故障仿真

4.2.2相间短路故障仿真

4.3本章小结

第5章 波速无关的行波故障测距方法

5.1波速无关的行波故障测距方法

5.2仿真验证

5.3本章小结

结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文