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基于CPW电流的全并联AT供电方式故障测距方案研究
| 论文题名： | 基于CPW电流的全并联AT供电方式故障测距方案研究 |
| 关键词： | 全并联AT牵引供电;CPW电流;故障测距;定位方法;建模仿真 |
| 摘要： | 随着高速铁路的大规模建设及投入运营，作为高速铁路动力来源，牵引供电系统安全可靠性面临严峻挑战。高速铁路牵引供电系统采用全并联AT供电方式，该供电方式将上下行线路在AT所处并联，使线路结构更加复杂。这就对牵引供电系统故障测距装置及其自动化功能提出了更高的要求，要求选择性更好、可靠性更高、动作速度更快、故障识别、判断、恢复时间更快。因此对采用全并联AT供电方式的高速铁路牵引供电网的故障测距的分析与研究，找出适用于高速铁路故障测距的快速，准确的方案，对高速铁路的安全可靠运行有着重要的意义。 本文首先针对高速铁路全并联AT供电方式的特点，对全并联AT牵引网的一种特殊情况下的短路故障T-F短路故障情况进行了回路电流分析，在此基础上对传统的三种测距方案:“AT中性点吸上电流比”、“区段上下行电流比”、“横联线电流比”的优劣性进行了对比分析，推导了T-R、T-F、F-R短路故障情况下的系统测量阻抗，在T-F短路故障情况下“AT中性点吸上电流比”将不再适用。在此基础上，通过分析T-F短路故障情况下系统测量阻抗与故障距离呈分段线性关系的结论，推导出了阻抗法故障测距公式，作为T-F短路故障测距方案的一种补充。 其次针对高速铁路钢轨与保护线要进行完全横向连接的实际情况，提出了基于CPW电流的故障测距方案，通过对含有保护线的全并联AT供电系统在T-R，以及T-PW故障情况下的电流分析，结合“AT中性点吸上电流比”故障测距公式，研究了CPW电流的故障测距方案，可以快速的将故障位置确定在1.5km范围内，然后利用故障测距公式进行更加精确的故障定位。 最后建立了全并联AT供电系统故障测距的仿真模型，对阻抗法以及CPW电流的故障测距方案以及实际情况中的短路过渡阻抗，AT漏阻抗以及钢轨对地泄露电导对CPW电流测距精度的影响进行了仿真研究，仿真结果表明阻抗法测距在“AT中性点吸上电流比”测距法失效的情况下能较准确的对T-F短路故障进行测距，测距精度随着故障位置距离牵引变电所的位置越远误差越大;而CPW故障测距方案能满足实际测距需要，测距误差随着故障点距离变电所的位置越远而变得越来越小。而实际应用中，短路点过渡阻抗以及钢轨对地泄露电导对测距精度没有影响，而AT漏阻抗对测距精度有一定的影响。 |
| 作者： | 高朝晖 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 何正友 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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