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原文传递地铁接触网故障测距研究及实现

论文题名：	地铁接触网故障测距研究及实现
关键词：	地铁;牵引供电系统;接触网;故障测距;小波变换
摘要：	地铁对于改善城市公共交通压力效果明显，目前我国很多大城市都在大力兴建地铁。实际运行中的地铁绝大多数故障是接触网故障，因此如何确保地铁直流牵引网的安全和稳定运行，在故障后能够迅速查找故障点，进而恢复正常供电，减小停运带来的损失，就显得尤为重要。为此，本文开展了地铁接触网故障测距的研究，主要是针对馈线电缆的低阻故障、高阻故障和接触网正线直流短路故障进行故障测距。　　论文简要介绍了地铁直流牵引供电系统的结构和地铁牵引网故障定位的重要意义。故障测距的方法主要有故障分析法(阻抗法)和行波法，对这两种方法的适用输电线路、测距精度、测距算法等方面进行了综合分析比较，本文决定采用行波法故障测距，在直流短距离输电线路方面进行行波法测距的探讨。　　论文详细阐述了行波的基本理论，以均匀无损导线为例推导了行波波速、波阻抗、行波波动方程、行波折反射的一般数学公式，对于行波法故障测距中的涉及到的相关领域技术问题及其解决方法做了相关说明。小波变换理论为行波故障测距的实现提供了很好的数学基础，通过对暂态行波信号进行小波变换，寻找故障信号的奇异点(模极大值点)，通过奇异点(模极大值点)来确定故障时刻所对应的时间信息，求取故障距离。小波变换在电力系统输电线路行波法故障测距中得到了广泛的应用。　　论文给出了地铁直流牵引网的等效数学模型，并对直流侧短路电流进行了数学计算。利用MATLAB/SIMULINK搭建了地铁牵引供电系统整流机组仿真模型和接触网直流侧近端短路和远端短路的仿真模型，仿真结果验证了24脉波整流机组具有较好的电能质量，地铁牵引网直流侧近端短路具有非常大的短路冲击电流。　　最后，对于地铁接触网馈线电缆的低阻故障用低压脉冲反射法进行故障测距，高阻故障用脉冲电流法(直流高压闪络法和冲击高压闪络法)进行故障测距。对地铁接触网正线短路故障电流信号进行采集和分析，用小波变换的方法辅以相关分析计算得到故障距离，其误差也在理恕的范围内。仿真结果证明了行波法测距在地铁接触网线路上是可行的，测距精度在理论上对于实际地铁接触网故障的排查具有一定的指导意义。
作者：	赵顺
专业：	电力系统及其自动化
导师：	王富荣
授予学位：	硕士
授予学位单位：	西南交通大学
学位年度：	2012
正文语种：	中文