[发明专利]一种复线直供系统接触网的故障定位方法和系统

权利要求书

1.一种复线直供系统接触网的故障定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)确定分段并获取接触网单位电抗和地回流回路单位电抗：

供电线线路分成n段，包括n+1个点，分别为起点和供电线线路上的n个网点；n为大于等于1的正整数；其中馈电线断路器出口为起点，供电线线路上第n个网点是接触网线路末端；

获取起点到供电线线路上各网点的线路的长度L_m，单位为km，m=1,…,n；

获取所述n段供电线线路每一段的接触网单位电抗X_m，单位为Ω；

获取所述n段供电线线路每一段的地回流回路单位电抗X'_m，单位为Ω；

2)同步采集故障发生时上、下行断路器的电压、电流信息，计算短路电抗：

根据电压、电流信息，分别计算得到故障发生时上、下行的短路电抗；

3)比较步骤2)得到的上、下行断路器的电流信息，确定故障侧：

电流较大的一侧确定为故障侧，将该侧电流记为故障侧电流I₁；另一侧为非故障侧，将该侧电流记为非故障侧电流I₂；故障侧的短路电抗记为X_测量；

4)计算故障位于各网点处时的短路电抗：

根据公式分别计算故障点处于供电线线路上各网点处时的短路电抗X_Lm，单位为Ω：

当n=1时，

X_Lm=X_L1＝L₁×[(X₁+X'₁)+(I₂/I₁)×X'₁]；

当n≥2时，

m=1时，X_Lm=X_L1＝L₁×[(X₁+X'₁)+(I₂/I₁)×X'₁] ；

m≥2时，X_Lm＝X_L(m-1)+(L_m-L_m-1)×[(X_m+X'_m)+(I₂/I₁)×X'_m]；

5)进行故障定位：

将X_测量与X_Lm进行比较；

根据以下公式确定故障距离：

当n=1时，

当X_测量<X_L1时，L_故障距离=X_测量/( X₁+ X'₁+ I₂/ I₁×X'₁)；

当n≥2时，

当X_测量<X_L1时，L_故障距离=X_测量/( X₁+ X'₁+ I₂/ I₁×X'₁)；

当X_L(m-1)<X_测量<X_Lm时，L_故障距离=L_m-1+(X_测量- X_L(m-1))/( X_m+ X'_m+ I₂/ I₁×X'_m)；

即完成对复线直供系统接触网的故障定位。

2.根据权利要求1所述的复线直供系统接触网的故障定位方法，其特征在于，步骤2)中，在故障发生后至断路器切除故障跳闸前持续20毫秒的时间段内均匀采集电压、电流瞬时值若干，得到一个交流周波，对波形进行分析得到短路电抗。