[发明专利]一种铁路电力线路故障定位装置及其方法

说明书

本发明公开了一种铁路电力线路故障定位装置及其方法，涉及铁路电力线路领域，本发明包括构建行波监测、采集、传输一体化系统，故障选线，分别向故障线路和正常线路发射一个行波信号，获取故障特征波对应的时刻，通过训练好的神经网络来判断故障区段；本发明在线路发生故障后，通过主站的监测采集系统分别向故障线路和正常线路发射一个行波信号，行波信号遇到波阻抗不连续点就会发生反射和折射，在线路检测端采集反射回的信号,利用行波信号在波阻抗不连续点产生的第一个反射波来进行故障定位，通过行波到达的时间就可以实现故障点位置的精确计算,完成整个电网故障定位，降低了查找所需的时间，提高了故障处理的效率。

技术领域

本发明涉及铁路电力线路技术领域，尤其涉及一种铁路电力线路故障定位装置及其方法。

背景技术

铁路电力线路由于运行环境复杂、自然灾害频繁、以及线缆本身材质质量、老化等因素影响,经常会发生故障。一旦发生故障,通信信号设备的供电可靠性大大降低，给铁路运输带来很大安全隐患。传统的电力线路故障查找的方法，均只能先判断故障区段,不仅故障点判断不准确，故障处理效率很低,已不能满足铁路运行需求；费时、费力，尤其是在山区和雨、雪、雾、大风等气象条件不好的情况下，查找时间需要更长，工人的劳动强度更大，效率也更低，明显不能满足铁路运行需求。因此迫切需要一套设计思想成熟、性能可靠的电力线路故障查找的方法，降低人员的劳动强度，保证铁路设备供电系统安全可靠运行。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在故障点判断不准确，故障处理效率低，查找时间需要更长，工人的劳动强度大的缺点，而提出的一种铁路电力线路故障定位装置及其方法。

为了解决上述问题，本发明采用了如下技术方案：

一种铁路电力线路故障定位方法，步骤如下：

构建行波监测、采集、传输一体化系统；

故障选线，分别向故障线路和正常线路发射一个行波信号；

获取故障特征波对应的时刻，根据行波测距定位原理，计算故障点的距离；

通过训练好的神经网络来判断故障区段。

优选地，所述步骤1的具体如下：在主站以及配电线路中设置多个采集点,每个均采集点设置有行波采集传感器,所有采集点均通过通讯网络与主站连接,行波监测器采集每一个采集点的行波信号,并将采集到的行波信号上传到主站的监测采集系统,由主站收集各采集点采集的行波信号,筛选各采集点行波信息,形成记录。

优选地，所述步骤2的具体如下：当线路发生故障后，主站的监测采集系统分别向故障线路和正常线路发射一个行波信号，行波信号遇到波阻抗不连续点(线路的节点、端点和故障点)就会发生反射和折射，在线路检测端采集反射回的信号,利用行波信号在波阻抗不连续点产生的第一个反射波来进行故障定位；

所述监测采集系统内还包括有测量控制单元，首先，由测量控制单元判断线路故障，确定故障类型，如果确定故障相发生单相接地故障后向信号注入单元发出指令，信号注入单元在接到测量控制单元指令后向电压互感器中的故障相发出高频探测信号，由于接地故障点处波阻抗不连续，高频信号将发生反射，所以电压互感器能够检测出相应的反射信号，测量控制单元根据反射信号返回到定位系统的时间就可以确定故障点到监测装置的距离；

所述行波信号注入形式如下：

该信号的持续时间T，频带宽度B，中心频率f0表示为：

可见：参数a决定了注入信号的持续时间，参数a和B共同决定该信号的频带宽度，信号的角频率w决定了其中心频率，t表示信号的中心时刻。