【摘要】：沿鐵路線架設(shè)的電力貫通(自閉)線是電氣化鐵路的重要組成部分。鐵路架設(shè)環(huán)境復(fù)雜,地形多變,貫通線多采用架空線與電纜混合方式,由于架空線路的暴露性和電纜線路設(shè)備老化問(wèn)題,在運(yùn)行期間難免發(fā)生故障。一旦出現(xiàn)故障,鐵路信號(hào)裝置將不能正常運(yùn)行,進(jìn)而影響鐵路的正常運(yùn)輸。因此,當(dāng)故障發(fā)生時(shí),應(yīng)盡快掌握故障信息,并排除故障。目前,針對(duì)鐵路貫通線路并沒有成熟的故障監(jiān)測(cè)與管理系統(tǒng)。本文在原鐵路配電自動(dòng)化系統(tǒng)的基礎(chǔ)上開發(fā)了一套能夠直觀顯示線路狀態(tài)和故障情況的貫通線故障監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng),對(duì)提高鐵路運(yùn)行的可靠性具有十分重要的意義。本文從西北某鐵路局的實(shí)際需求出發(fā),該區(qū)段內(nèi)的貫通線由架空線和電纜組成,全長(zhǎng)63.017km。根據(jù)線路的實(shí)際參數(shù)和結(jié)構(gòu)特點(diǎn),在MATLAB/Simulink中搭建了 10kV線-纜混合線路仿真模型,并仿真了不同工況下的故障情況,仿真結(jié)果與理論分析一致,驗(yàn)證了模型的正確性,為后續(xù)故障測(cè)距方案的研究提供了模型基礎(chǔ)。根據(jù)混合線路波速度不統(tǒng)一的特點(diǎn),本文在雙端測(cè)距方法的基礎(chǔ)上,推導(dǎo)了多段混合線路的測(cè)距公式,并通過(guò)小波變換模極大值方法來(lái)獲取奇異點(diǎn),并標(biāo)定波頭位置,實(shí)現(xiàn)故障測(cè)距。在不同故障條件下進(jìn)行仿真測(cè)試,并分析了故障初始相角和過(guò)渡電阻對(duì)測(cè)距結(jié)果的影響。結(jié)果表明,該方法能夠?qū)崿F(xiàn)故障測(cè)距,誤差距離均維持在500 m以下,相對(duì)誤差最大為0.967%�；谒芯康墓收蠝y(cè)距方法,本文設(shè)計(jì)開發(fā)了一套鐵路貫通線故障監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng),系統(tǒng)由VB.NET與MATLAB混合編程實(shí)現(xiàn),并以SQL Server 2008作為后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括硬件部分和軟件部分,其中硬件部分負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集和繼電器輸出控制,軟件部分包括數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)、人機(jī)界面設(shè)計(jì)和系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn),主要負(fù)責(zé)線路狀態(tài)的監(jiān)測(cè)顯示、故障數(shù)據(jù)的處理、開關(guān)的操作與控制,相關(guān)信息的查詢與管理,報(bào)告的生成與打印。采用黑盒測(cè)試方法對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試,并在現(xiàn)場(chǎng)試運(yùn)行,測(cè)試結(jié)果表明,系統(tǒng)界面簡(jiǎn)單直觀,功能豐富流暢,并能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行,符合鐵路電力貫通線監(jiān)控調(diào)度運(yùn)行習(xí)慣。目前,系統(tǒng)已在配電所正式使用。
【圖文】：

為驗(yàn)證模型的正確性，對(duì)正常運(yùn)行情況進(jìn)行仿真分析。在仿真模型中設(shè)置采逡逑樣頻率為１ＭＨｚ，仿真時(shí)間０．１ｓ，線路正常運(yùn)行時(shí)，首端出線斷路器惻監(jiān)測(cè)到的逡逑電壓、電流波形如圖２－５所示。逡逑ｉｍｆ逡逑－Ｉ邐１邐■邐■邐■邐■逡逑０邐０．０２邐０．０４邐０．０６邐０．０８邐０．１逡逑時(shí)間／Ｓ逡逑ａ）

冢停粒裕蹋粒攏嶝櫻椋恚酰歟椋睿氳南唄販掄婺Ｐ停]3?由圖可知，在故障發(fā)生時(shí)刻，電壓、電流波形均出現(xiàn)較大波動(dòng)，對(duì)稱性遭到逡逑破壞，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后波形恢復(fù)穩(wěn)定。根據(jù)圖２－６邋（ａ）電壓波形可以看出，在發(fā)逡逑生單相接地故障時(shí)，故障相電壓幾乎降為零，非故障相電壓增大為原來(lái)的＾倍；逡逑根據(jù)圖２－６邋（ｂ）電流波形可以看出，發(fā)生單相接地故障時(shí)，各相電流均增大，產(chǎn)逡逑生故障電流，但幅值較小，大小約為幾十安培。仿真結(jié)果符合小電流接地系統(tǒng)單逡逑相接地故障特征。逡逑（２）相間短路故障逡逑相間短路故障中包含兩相短路、兩相短路接地和三相短路，，以ＢＣ兩相短路逡逑為例，分析線路相間短路故障特征。在故障模塊中設(shè)置為ＢＣ相間短路故障，過(guò)逡逑渡電阻設(shè)為ｉｎ，在線路首端出線斷路器側(cè)監(jiān)測(cè)到的三相電壓、電流波形如圖２－７逡逑所示。逡逑Ｘ邋１０＾邐逡逑｜５＇邋邐Ｂｆｆｌ逡逑＿邋邐ｃｔ｜＿逡逑邐Ｉ邐Ｉ邐Ｉ邐Ｉ邐Ｉ邐Ｉ邐Ｉ邐１邐Ｉ邐Ｉ逡逑０邐０．０
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：U226

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2666192