牽引變電所二次設(shè)備隱藏故障在線診斷及預(yù)警.pdf

1、隨著高速鐵路的快速發(fā)展，人們對牽引供電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提出了更高要求，而牽引供電系統(tǒng)互感器與保護(hù)等二次設(shè)備的可靠運(yùn)行則是其重要保證。分析歷年來牽引供電系統(tǒng)的故障記錄，繼電保護(hù)裝置不正確動(dòng)作的比例居高不下，其中存在隱藏故障未及時(shí)排除是導(dǎo)致系統(tǒng)故障范圍擴(kuò)大的重要原因。目前，已有學(xué)者針對電力系統(tǒng)隱藏故障進(jìn)行研究，但主要集中在對其發(fā)生概率的評估，未涉及對系統(tǒng)二次設(shè)備隱藏故障的診斷及狀態(tài)監(jiān)視等方面的研究。基于此，考慮牽引供電系統(tǒng)負(fù)荷變化頻繁的特

2、點(diǎn)，研究牽引變電所二次設(shè)備隱藏故障的在線診斷及預(yù)警具有重要意義。
　　 區(qū)別于傳統(tǒng)故障易被發(fā)現(xiàn)，隱藏故障具有隱蔽、需要條件觸發(fā)等特點(diǎn)，危害性極大。本文首先對牽引變電所二次設(shè)備隱藏故障進(jìn)行分類，闡明隱藏故障與傳統(tǒng)故障的區(qū)別，考慮利用量測值相關(guān)性原理對二次設(shè)備隱藏故障進(jìn)行監(jiān)測。
　　 互感器的作用是為系統(tǒng)檢測和保護(hù)提供正確的量測值，其可靠性要求很高。當(dāng)互感器開始出現(xiàn)隱藏故障，波形會發(fā)生畸變造成測量值不準(zhǔn)，影響保護(hù)裝置靈敏度，

3、嚴(yán)重時(shí)將會影響保護(hù)選擇性，導(dǎo)致繼電保護(hù)裝置的拒動(dòng)或誤動(dòng)。本文以電流互感器(Current Transformer，CT)為例，根據(jù)基爾霍夫電流定律(KCL)聯(lián)系牽引供電系統(tǒng)拓?fù)渲懈髦稢T之間的電流約束關(guān)系建立關(guān)聯(lián)矩陣，得到各CT電流解析值;再利用解析值與實(shí)測值相似系數(shù)受隱藏故障的影響規(guī)律建立投票規(guī)則，實(shí)現(xiàn)CT隱藏故障在線診斷。該方法基于PSCAD/EMTDC進(jìn)行了仿真驗(yàn)證，不受系統(tǒng)負(fù)荷電流波動(dòng)大的影響。
　　 針對不同類型故障

4、后的電流電壓特征，繼電保護(hù)裝置將采取不同的保護(hù)算法，對采樣的測量值進(jìn)行分析，并與保護(hù)整定值進(jìn)行比較后選擇是否動(dòng)作。若測量回路中計(jì)算測量元件（如時(shí)間元件、阻抗元件等）出現(xiàn)隱藏故障，會直接影響保護(hù)可靠動(dòng)作。本文以饋線距離保護(hù)為例，分析了復(fù)線AT和單線AT供電下，不同機(jī)車運(yùn)行工況時(shí)，不同地點(diǎn)距離保護(hù)測量阻抗的關(guān)聯(lián)關(guān)系，得到隱藏故障診斷判據(jù)，并在PSCAD/EMTDC中仿真驗(yàn)證了該方法的有效性。
　　 對二次設(shè)備進(jìn)行在線診斷的目的是能夠