青藏铁路超长供电线路单相接地故障选线方案的研究

论文摘要

中性点不接地系统和中性点经消弧线圈接地系统统称为中性点不直接接地系统,广泛应用于铁路配电系统中。采用这种系统时,供电线路的单相接地故障选线问题一直是研究的热点。由于正在建设中的青藏铁路地处高原、电源稀缺,在某些变电所退出运行的情况下,不得已采用超长距离供电以保障对沿线负荷的电力供给,因此,超长距离供电线路的单相接地故障选线问题值得研究。 文中详细分析了小电流接地系统发生单相接地故障时暂态稳态的故障特征,概述了配电网中性点各种接地方式的优劣,系统归纳了现有的各种选线原理和方案的特点,提出了尚需解决的问题。 其次,利用PSCAD/EMTDC工具软件对青藏铁路超长距离供电的运行方式进行了建模和仿真。通过对大量仿真数据的分析,提出了一种基于相电流差值增量的选线算法。通过对不同故障线路、不同故障位置、不同故障类型、不同故障过渡电阻、不同负荷容量等各种情况下的选线效果进行的大量仿真分析,证明了本文提出的选线新方案具有很好的选线精度。 最后,考虑到单一选线方法只针对部分故障信息进行处理,选线的可靠性不高,本论文从改善算法出发,研究应用信息融合、模糊理论解决小电流故障选线有效性问题,构造多判据选线,进行智能融合。

论文目录

• 第1章 绪论
• 1.1 铁路配电系统的构成及特点
• 1.1.1 铁路配电所主接线图
• 1.1.2 铁路配电系统的特点
• 1.2 青藏铁路配电系统概况
• 1.3 中性点非直接接地系统
• 1.4 选线算法现状
• 1.5 论文的主要内容和主要工作
• 第2章 小电流接地系统及单相接地故障分析
• 2.1 小电流接地系统简介
• 2.2 单相接地故障稳态分析
• 2.2.1 中性点不接地系统的故障特征
• 2.2.2 中性点经消弧线圈接地系统的故障特征
• 2.3 小电流接地系统单相接地故障暂态过程分析
• 2.3.1 暂态等值回路
• 2.3.2 暂态电容电流
• 2.3.3 暂态电感电流
• 2.3.4 暂态接地电流
• 2.4 小结
• 第3章 主要选线算法及评价
• 3.1 评价标准
• 3.2 主要选线算法
• 3.2.1 利用注入信号选线
• 3.2.2 利用故障信号稳态分量选线
• 3.2.3 利用故障信号暂态分量选线
• 3.3 小结
• 第4章 基于相电流差值增量的故障选线方法
• 4.1 选线原理
• 4.2 仿真模型建立
• 4.2.1 青藏铁路配电系统各种参数
• 4.2.2 青藏铁路的运行情况
• 4.2.3 线路模型建立
• 4.3 数字仿真
• 4.4 整定值的选择
• 4.5 小节
• 第5章 多判据综合选线
• 5.1 信息融合技术在故障选线中应用概述
• 5.1.1 信息融合的功能与层次
• 5.1.2 信息融合技术在故障选线中的应用
• 5.2 基于模糊数学的多判据融合
• 5.2.1 稳态量权系数隶属函数的构造
• 5.2.2 基于稳态量的故障测度隶属函数的构造
• 5.2.3 小波选线权系数隶属函数和该方法故障测度隶属函数的构造
• 5.2.4 相电流差值增量法故障测度隶属函数的构造
• 5.3 小节
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及学术成果