类型判别论文（共4篇）
类型判别论文 篇1
如何正确地判断放大电路中的反馈组态与反馈极性,通过多年的实践,在理解基本概念的同时,抓住反馈电路结构的特点,直观地看反馈网络在输入端、输出端的连接关系,总结归纳出一套比较直观、简单、快速的判别方法,对分立元件电路和集成运放电路,单级、多级放大电路都适用,现将这种方法介绍如下:
1 反馈的基本概念
1.1 反馈的概念
所谓反馈,就是将电路中输出信号(电压或电流)的一部分或者全部通过一定的电路,以一定方式引回到输入端与输入信号(电压或电流)相叠加的过程。用框图表示则为图1所示。其中Xi为输入信号,Xo为输出信号,Xf为反馈信号,Xi′为净输入信号。
1.2 反馈的类型
(1) 按反馈的极性分:
正反馈和负反馈;
(2) 按反馈在输出端的取样分:
电压反馈和电流反馈;
(3) 按反馈在输入端的接法分:
并联反馈和串联反馈;
(4) 按反馈的属性分:
交流反馈和直流反馈。
2 反馈的判别
2.1 有无反馈的判别
方法:存在输出端与输入端之间的通路,并且影响放大电路的净输入,则存在反馈。两个条件都具备,才可说明有反馈存在,缺一不可。如图2电路所示:虽然存在输出端与输入端之间的通路,但这不影响放大电路的净输入,所以就不存在反馈。又如图3电路所示:存在输出端与输入端之间的通路,并且影响了放大电路的净输入,则存在反馈。
2.2 正反馈与负反馈的判别
正反馈:引回的反馈信号使净输入信号增大的为正反馈。
负反馈:引回的反馈信号使净输入信号减小的为负反馈。
判别反馈极性通常采用瞬时极性法:规定输入端对地的极性,并逐级判断个相关点的极性(高于地电位的正,反之为负),从而得到输出端的极性;根据输出端的极性判断反馈信号的极性;根据正负反馈的概念判断出反馈的类型。对于分立元件构成的放大电路,可以通过判断净输入电压ube或净输入电流ib因反馈的引入是增大还是减小来判断反馈的极性。如图4所示的电路:规定输入端对地的电位为正,晶体管T的基极的电位为正,输入与输出电位相反则为负,即集电极的电位为负,发射极的电位为正,即反馈信号Re上的电压Vf为正,从而Vf的引入使净输入信号Vi′减小,根据正负反馈的概念判断为负反馈。
2.3 直流反馈与交流反馈的判别
交流反馈:只在交流通路中存在的反馈,反馈信号是交流量,会影响电路的交流性能。
直流反馈:只在直流通路中存在的反馈,反馈信号是直流量,会影响电路的直流性能,如直流负反馈能稳定静态工作点。
在放大电路的反馈网络中,一般只包含电阻和电容元件,电阻元件的阻值在交直流时是相同的,而电容具有隔直通交的作用,所以要判断是直流反馈还是交流反馈,就要看反馈电路中有无电容元件。若反馈电路中接有电容元件,我们就要考虑是否有直流与交流反馈的区分,然后观察电容在电路中的接法。一般来说,若反馈元件(或反馈电路)两端并接电容使得反馈信号中的交流成分不能送回到输入回路,则为直流反馈;反馈元件与电容串联构成的反馈电路为交流反馈,此外的情况是既有直流反馈,又有交流反馈。
3 放大电路中的负反馈
3.1 负反馈的类型
根据放大电路中,反馈电路与电路的输入端和输出端连接方式的不同,可以把负反馈电路分为4种基本反馈类型:电流串联反馈、电流并联反馈、电压串联反馈、电压并联反馈。
串联反馈和并联反馈是根据反馈电路在输入端的接法进行分类的:
(1) 串联反馈:反馈信号与输入信号相串联,在电路组成上的特点是:反馈电路的输出端与放大电路的输入端串联,输入信号与反馈信号加在放大器的不同输入端上,此时的反馈信号总是以电压的形式在输入端出现。
(2) 并联反馈:反馈信号与输入信号并联,在电路组成上的特点是:反馈电路的输出端与放大电路的输入端并联,输入信号与反馈信号并接在同一个输入端上,此时的反馈信号总是以电流的形式出现在输入端。
电流反馈和电压反馈是根据反馈信号在输出端的取样进行分类的:
(1) 电压反馈:反馈信号取自输出电压并与之成正比,反馈电路的输入端与基本放路的输出端并联。
(2) 电流反馈:反馈信号取自输出电流并与之成正比,反馈电路的输入端与基本放大电路的输出端串联。
3.2 负反馈的类型的判别
负反馈的类型的判别方法:反馈电路直接从输出端引出的为电压反馈,从负载电阻RL靠近地端引出的为电流反馈;输入信号和反馈信号分别加在两个输入端的为串联反馈,加在同一个输入端的为并联反馈。
如图5所示电路中,Rf构成负反馈电路,他直接从输出端引出,为电压反馈;Rf引回的反馈信号与输入信号同时加在运放器的反向输入端,为并联反馈,所以此电路负反馈类型为电压并联负反馈。如图6所示电路中,Rf构成负反馈电路,他是从负载电阻RL靠近地输引出,为电流反馈;Rf引回的反馈信号与输入信号分别加在运放器的两个输入端,为串联反馈,所以此电路负反馈类型为电流串联负反馈。
对于分立式元件组成的电路来说:如果反馈电路是和输出端从同一个电极引出的则为电压反馈,从不同电极引出的则为电流反馈;如果反馈电路引入到输入端的基极,为并联反馈,引入到发射极的为串联反馈。
如图4所示的由晶体管构成的负反馈放大电路:输出信号从集电极引出,而反馈电路是从发射极引出,两者不是从同一个电极引出,所以为电流反馈;反馈电路引入到了放大器的发射极,所以为串联反馈,所以次负反馈为电流串联负反馈。
4 反馈类型的判别步骤
(1) 判别有无反馈;
(2) 判别是直流反馈还是交流反馈;
(3) 判别是正反馈还是负反馈;
(4) 判别是电压反馈还是电流反馈,是串联反馈还是并联反馈,进而确定负反馈的组态。
下面通过两个例子来说明如何判别一个放大电路的反馈类型。
如图7所示的放大电路,由A1和A2组成一个多级放大电路,在整个电路的输入和输出之间由R5和R6构成了反馈回路,并且因为没有电容存在,所以交直流反馈并存。根据瞬时极性法,见图中的“⊕”、“⦵” 号,可知是负反馈。因反馈信号直接从输出端引出,故为电压反馈;因反馈信号和输入信号加在运放A1的两个输入端,故为串联反馈。所以此电路反馈为交直流电压串联负反馈。
如图8所示的放大电路,由T1和T2组成一个多级放大电路,在整个电路的输入和输出通过电阻Rf连接,并且因为没有电容存在,所以交直流反馈并存。根据瞬时极性法,见图中的“⊕”、“⦵”号,可知是负反馈。因反馈信号和输出信号从不同电极引出,故为电流反馈;因反馈信号和输入信号同时加在晶体管T1的基极,故为并联反馈。所以此电路反馈为交直流电流并联负反馈。
5 结 语
在实践过程中,通过抓住反馈电路结构的特点,利用上述的方法,我们将会对负反馈有更深、更全面的认识,并都能快速、正确判断电路的反馈类型。
参考文献
[1]康华光.电子技术基础(模拟部分)[M].北京:高等教育出版社,1999.
[2]童诗白,华成英.模拟电子技术基础[M].北京:高等教育出版社,1999.
[3]秦曾煌.电工学下册电子技术[M].北京:高等教育出版社,1999.
基土渗透变形类型及其判别方法 篇2
一、渗透变形破坏类型判别
土的特性对渗透变形形式有很大关系, 一般情况是粘性土和不均匀系数Cu<10的匀粒砂, 在一定水力坡降下, 容易发生流土;Cu>10的不匀粒砂砾石土 (包括曲率系数Cc≠1~3的不连续级配的砂砾石) , 既可能发生流土也可能产生管涌, 这种情况主要决定细小填料的含量。这里所指的填料, 指自由分散在孔隙中的细小颗粒, 而互相约束的较粗颗粒称为骨料。区分骨料与填料粒径标准:对于不连续级配的砂砾石土可按其颗粒大小分配曲线的转折点所对应的粒径作为区分尺寸, 对于连续级配的砂砾石土根据测得的流失颗粒粒径来看, 大致可用2mm作为骨料与填料的区分粒径。
在水利工程中用来判别渗透变形的两种破坏形式的标准, 可归纳为以下几点:
1粘性土和不均匀系数Cu<10的匀粒砂或Cu>10但填料含量大于35% (正常级配) 的砂砾石土, 其主要破坏形式为流土;
2正常级配 (Cu>10, Cc=1~3) 的砂砾石土, 当其不均匀系数Cu>10填料含量小于30%时, 其破坏形式为管涌;
3缺乏中间粒径 (不连续或中断级配) 的砂砾石土, 当填料含量小于20%时, 其破坏形式为管涌, 而填料含量大于30%时则为流土。
另外, 根据《水利水电工程地质勘察规范》 (GB50287—99) 附录M“土的渗透变形判别”, 水库坝基渗透变形类型按土的细粒含量采用下列公式判别:
(3) 连续级配的土, 区分粗粒 (骨料) 和细粒 (填料) 的界限粒径df按下式计算。
式中:pc—土的细粒 (填料) 颗粒含量, 以质量百分比计 (%) ;n—土的孔隙率 (%) ;df—粗细颗粒的区分粒径 (mm) ;d70—小于该粒径含量占总土中70%颗粒的粒径 (mm) ;d10—小于该粒径含量占总土中10%颗粒的粒径 (mm) 。
df、d10、d70值均由颗粒分析试验得到的颗粒分析曲线查得, 该颗分曲线必须要求精确, 否则, 运用上述公式判别渗透变形类型会出现不准确。
二、发生渗透变形破坏的条件
坝基土或基槽会不会发生流土或管涌破坏, 要计算该基土在渗流作用下的临界水力坡降icr, 允许水力坡降[i], 然后与工程实际发生水力坡降i实进行比较来进行判断。
1流土的临界水力坡降和允许水力坡降
在坝基下游水流出逸出当垂直向上的水流渗透力j等于土的浮ρˊ密度时, 即:
这时, 土的有效质量为零, 土粒之间的压力消失, 土粒处于悬浮状态, 土体处于临界状态, 土体随水流动而开始涌砂 (翻腾) , 产生局部或整体的流土现象, 从上式求出该临界状态的水力坡降为:
式中:icr—临界水力坡降;Gs—土粒比重;e—土的孔隙比;n—土的孔隙率;ρsat—土的饱和密度g/cm3;ρω—水的密度等于1 g/cm3。
从上式可知, 只要土的孔隙比e和土粒比重Gs为已知, 临界水力坡降就是个定值, 一般在0.8~1.2之间, 为保证适当安全, 按上式计算出的临界水力坡降应除以2~2.5的安全系数, 就可得到允许渗透坡降值, 一些资料指出, 匀粒砂土的允许渗透坡降值[i]=0.27~0.44, 填料含量大于30%的砂砾石土料的[i]=0.3~0.4, 对于粘性土它的渗透变形类型为流土, 但一般不会轻易发生, 其允许水力坡降较大, 为[i]=0.4~0.6, 以上值可供设计参考。
2管涌的临界水力坡降和允许水力坡降
管涌的临界水力坡降可通过试验测定, 试验表明:当砂砾石料的填料含量介于20%~30%时, icr=0.15~0.30, 填料含量小于20%时, icr=0.07~0.10, 同样为保证一定安全程度, 要除之以1.5~2.0的安全系数而得到允许渗透坡降值, 当正常级配的砂砾石料的填料含量小于35%时, 如10<CU<20时, 其[i]=0.2, 如Cu>20时, 其[i]=0.1
另外, 管涌的临界水力坡降还可采用下式计算,
式中:d5d20—分别占总质量的5%和20%的粒径 (mm) , 由颗粒分析曲线查得。
3实际发生水力坡降计算
坝基、基槽等实际水力坡降可用下式计算:
式中:H1—上游水头高程, 取正常蓄水位;
H2—下游水头高程, 取坝后地下水位;
2b—坝基宽度或渗流长度 (m)
以上计算, 若i实>[i]时, 土体发生渗透变形破坏;i实=[i]时, 土体处于临界状态;当满足i实<[i]时, 土体处于稳定状态, 不会产生渗透变形破坏。
三、渗透变形破坏的防治措施
坝基土、基槽如发生渗透变形破坏, 会造成基土掏空, 建筑物失稳和产生基槽边坡坍塌、滑坡等不良情况。为防止基土、基槽在渗流作用下的渗透变形破坏, 在工程设计、施工和管理上, 可采取一些防治和处理的工程措施。总的原则是做好上堵下排工作, 即在上游做好增长渗流途径 (铺设水平不透水粘土防渗铺盖等) 和截断渗漏 (设截水槽、防渗墙、垂直帷幕灌浆等) 的方法, 在下游进行坝体导渗、坝后导渗, 或设置减压排水沟、减压井、石料透水盖重压渗台、反滤层等, 以降低、平衡下游的渗透压力。对于基坑 (槽) 、管沟, 可用降低来水水位、排水、打板桩等方法防止流砂现象。
参考文献
类型判别论文 篇3
1 漏磁检测的缺陷类型判别
1.1 漏磁检测原理
1.1.1 漏磁检测原理概述
漏磁检测主要是通过漏磁探头捕获管道出现的漏磁通来检测石油管道的缺损情况。石油管道是一种铁磁性石油管道, 将铁磁石油管道进行磁化处理, 石油管道对磁感应线有约束作用, 并将磁感应线约束在石油管道内。如果铁磁石油管道的材质均匀、平整, 磁通会与石油管道表面平行, 并且磁通会均匀地分布在石油管道内部。从理论上讲, 如果石油管道的材质极为均匀和平整, 不会出现磁通泄漏情况。如果石油管道存在缺陷, 石油管道缺陷部位的磁导率会降低, 磁阻增加, 导致缺陷部位的磁通发生畸变, 磁感应线的途径发生改变[1]。磁通离开石油管道, 从空气中越过缺陷并重新进入石油管道内部, 从而在石油管道的缺陷部位形成漏磁场。因此, 存在缺损的石油管道的磁通可分为三个部分。当石油管道存在缺陷, 磁探头可检测到漏磁通, 并形成相应的感应缺陷信号, 通过分析信号可对缺陷进行准确的推断。
1.1.2 二维漏磁检测原理概述
二维漏磁检测是漏磁检测的完善, 依据漏磁感应原理并不能探测到所有缺陷的漏磁通, 例如缺陷的倾角为0°时, 缺陷与工件表面的中心轴线平行, 平行缺陷则变成纵向缺陷, 在这种情况下不会产生漏磁场, 因此也检测不到石油管道的缺陷。二维漏磁检测则是在已有磁化场基础上再施加一个垂直的磁化场, 即使缺陷的倾角为0°, 缺陷也可以产生较强的漏磁场。通过实施互为垂直的磁化场, 石油管道中的细微缺陷也可以形成较强的漏磁场[2]。
1.2 漏磁检测系统判别石油管道缺陷技术
1.2.1 缺陷判定过程
在缺陷判定前先要设置相关的参数, 由于二维漏磁检测从横向和总线两个方向对石油管道进行检测, 因而缺陷判定所需的参数包括横线和纵向的切割电平、缺陷电平、脉宽上限、脉宽下限、内外缺陷判定脉宽。判定过程如下:探头收集检测信号以后, 先判定信号是归属于横向还是纵向检测信号, 再对信号进行滤波和去噪等预处理[3]。然后, 依据信号的绝对峰值、切割电平的高低, 以及绝对峰值与缺陷电平的高低判断石油管道是否有缺陷。如果绝对峰值大于切割电平, 但是小于缺陷电平, 则可以判断石油管道不存在缺陷, 但是绝对峰值同时大于切割电平和缺陷电平, 则表明石油管道存在缺陷。判断石油管道存在缺陷后, 依据信号与脉宽上限、脉宽下限以及内外缺陷判定脉宽的大小判断缺陷为内缺陷还是外缺陷。如果信号波宽大于脉宽下限且小于内外缺陷判定脉宽, 则缺陷为外缺陷;如果信号波宽大于内外缺陷判定脉宽且小于脉宽上限, 则表明缺陷为内缺陷。漏磁检测系统判断过程见图1。
1.2.2 缺陷信号的提取和信号的判别
检测系统检测的信号不仅包括缺陷信号, 还包括噪声信号, 因此, 检测系统感应到信号后还需要提取有用的信号。缺陷信号和噪声信号在宽度和幅度上有一定的差异, 缺陷信号的宽度和幅度处于相对固定的范围, 而且变化大。如果信号的幅度低于切割电平, 则不处理该部分信号, 并直接记录为低电平。如果幅值超过记录电平, 则记录信号的宽度。如果信号高于缺陷电平, 且切割电平的宽度处于设定的范围内, 则可判定该信号为缺陷信号。如果不满足以上两个条件, 也将信号作低电平处理。缺陷信号提取原理见图2。提取缺陷信号后, 再判别是管道内缺陷、外缺陷还是粗糙表面信号[4]。石油管道的内缺陷和外缺陷依据缺陷信号的宽度和幅度判别, 内缺陷漏磁场区域宽度高于外缺陷漏磁场, 磁通量变化更小, 因而内缺陷信号具有幅度小和宽度宽的特点。管道粗糙表面形成的缺陷信号在运算后形成的信号带有直流、噪声和缺陷, 信号的直流在某些情况下会极高。
1.3 裂纹缺陷和孔洞缺陷漏磁信号的判别比较
1.3.1 裂纹缺陷信号和孔洞缺陷信号的特点
漏磁信号的特点不仅与内缺陷和外缺陷有关, 还与信号的具体类型有密切的关系, 不同类型的缺陷形成的漏磁信号的特点也有很大的差异。前人针对漏磁信号与缺陷类型的关系已有许多研究, 并总结出许多漏磁信号与缺陷类型的关系。如管道缺陷边界越陡峭, 缺陷信号的幅度越高、宽度越窄;裂纹缺陷信号的幅度最高、宽度最窄;密集腐蚀坑或腐蚀点的缺陷信号较为混乱, 而且幅值很高, 持续范围也很长。
1.3.2 裂纹缺陷信号和孔洞缺陷信号判别依据
裂纹缺陷信号和孔洞缺陷信号的波形有很大的差异。在信号宽度上, 孔洞缺陷信号的宽度高于裂纹信号的宽度[5]。在幅度上, 裂纹缺陷信号的幅度大于孔洞缺陷信号的幅度, 裂纹缺陷信号的变化更加块, 而且裂纹缺陷信号的宽度更窄。裂纹缺陷信号的幅度和宽度的比值更大, 而孔洞缺陷信号的幅度和宽度的比值更小。因此, 要准确判别裂纹缺陷信号和孔洞缺陷信号, 可以将缺陷信号的峰谷值、峰谷间距以及两者之间的比值作为判别依据。
2 BP神经网络在缺陷类型判别中的应用
神经网络 (Artificial Neural Networks) 是在现代神经生物学研究成果的基础上发展起来的一种模仿人脑信息处理机制的网络系统[6]。神经网络自适性强, 具有非线性处理能力和并行处理能力。将神经网络技术应用于漏磁缺陷检测识别是一种智能识别结构损伤的方法, 可以有效提高缺陷判别的精确性和准确度。在漏磁信号判别中, BP神经网络是应用较多的神经网络技术。BP神经网络判别漏磁信号的过程如下:针对漏磁信号的峰谷值、峰谷间距以及峰谷值与峰谷间距之间的比值三个波形特征, 在BP神经网络的输入层中选择3个神经元, 分别对应漏磁信号的波形特征。在BP神经网络的输出层选择两个神经元, 分别与裂纹缺陷和孔洞缺陷对应。选择神经元后, 确定目标的输出向量。将漏磁信号输入BP神经网络, 观察网络输出向量即可判定缺陷的类型。
3 结语
本文主要介绍了漏磁检测以及基于BP神经网络的漏磁检测技术在石油管道缺陷类型判别中的应用。大量试验以及实践结果证明, 以上两种方法可以有效判别石油管道的缺陷类型, 即使缺陷信号被线性放大和缩小也不会产生误判, 而且检测过程简单, 易操作, 在实际的石油管道缺损类型判别中有极高的实用价值。
参考文献
[1]孙晓艳.RBF神经网络在入侵检测中的应用研究[D].合肥工业大学, 2009 (11) .
[2]唐莺, 潘孟春, 罗飞路, 陈棣湘, 高军哲.基于三维场测量的脉冲漏磁检测技术[J].仪器仪表学报, 2011 (10) .
[3]黄辉, 何仁洋, 熊昌胜, 张智.漏磁检测技术在管道检测中的应用及影响因素分析[J].管道技术与设备, 2010 (03) .
[4]常磊.改进BP神经网络在入侵检测中的应用研究[D].广西大学, 2012 (06) .
[5]陈志勇, 李书臣, 翟春艳, 王可.改进BP神经网络在管道泄漏检测中的应用[J].河南科技大学学报 (自然科学版) , 2008 (03) .
类型判别论文 篇4
关键词：高速铁路,接触网故障,吸上电流比,类型和方向判别
全并联自耦变压器 (AT) 供电方式的电气化铁路接触网作为高速电气化铁路牵引供电系统的重要部分, 对铁路运输供电安全稳定运行起着举足轻重的作用。由于采用受电弓滑动取流, 接触网故障概率非常高。不论是瞬时性还是永久性故障, 快速修复线路对保证供电的可靠性至关重要。
目前在国内高速电气化铁路上应用的故障测距装置都采用比较成熟的吸上电流比原理来实现故障点距离的测定, 但是目前在故障类型和方向判别上存在以下问题: (1) 只通过各变电所、AT所和分区所采集的吸上电流来区分接触线对正馈线故障 (T-F故障) 还是接触线对钢轨故障 (T-R故障) 或正馈线对钢轨故障 (F-R故障) 是可行的, 但是用其来判断故障方向是不可行的[1]。 (2) 由于AT供电方式下上行和下行接触网线路阻抗等参数相同, 所以当故障出现在AT所和分区所之间时, 变电所处采集的上行线路接触线 (T线) 电流IT1和正馈线 (F线) 电流IF1与下行线路的T线电流IT2和F线电流IF2分别相等, 无法判断故障方向在上行还是下行线路, 而且也无法区分T-R故障和F-R故障[2]。 (3) 有作者提出采用故障点两侧所停的上下行并联线上的T线和F线电流矢量差I觶FH-I觶TH的方向来判定故障方向[2], 但由于目前高速电气化铁路AT所和分区所的主接线在上下行并联线上未安装电流互感器, 而是通过T、F线的电流来换算成等效的I觶FH-I觶TH, 计算繁复, 无法实现故障方向的准确判断。分析了不同类型故障方式下, 牵引网中的电流分布并得出其与故障点电流的关系表达式, 根据故障点位置的不同, 提出了区分故障类型和方向的方法。
1 理论分析
高速铁路的变电所供电臂上一般设有一个AT所和一个分区所, 文中在不考虑钢轨泄漏电流、地中回流, 并且认为自耦变压器为理想变压器, 其漏抗很低的情况下, 对故障发生在不同位置时的电流分布进行了分析。
1.1 F-R故障分析
当接触网在AT所和分区所之间发生正馈线对钢轨即F-R短路故障时, 其电流示意图如图1所示。
图1中AT所和分区所之间的网孔电压方程如式 (1) 所示:
对AT所和分区所的AT有如下公式:
由式 (2—6) 可以推导出分区所、AT所和变电所的电流等式如下:
当接触网在变电所和AT所之间F-R短路故障时 (如图2所示) , 为变电所与AT所间上行线路的轨道回流;X为短路点至变电所的距离;D为变电所至AT所的距离。同理可以得出, 分区所、AT所和变电所的电流等式如下:
接触线对钢轨故障即T-R故障时的电流推导过程与F-R故障类似, 此处不再赘述。
1.2 T-F故障分析
短路类型为T-F故障时 (如图3所示) , 假设故障点在下行线路上, AT所和分区所之间的网孔电压方程如下:
由式 (13) 可得到:
对AT所和分区所的AT有如下公式:
由式 (14) 至式 (17) 可以推导出如下关系式:
2 故障类型和方向判别方法
当AT所和分区所之间发生T-R或者F-R类型的短路故障时, 从式 (7) 可以看出故障点两侧的AT所和分区所的AT吸上电流之和为变电所上行T线电流的的4倍, 即:
I觶g2+I觶g3=4I觶T1 (21)
又由于变电所处吸上电流近似相等, 则有以下公式成立:
I觶g2+I觶g3≈I觶 (22)
当X
反之, 当X>D/2时, 故障点位于AT所到分区所之间区段的后半段时, 根据吸上电流比测距原理, 有, 令:
3 实际跳闸案例
上述推导出的故障类型和方向的判别方法, 已经运用到多条高铁供电线路的测距装置中, 实际的跳闸测距报告如表1所示。
从表1可以看出, 比较变电所、AT所和分区所3处的吸上电流, 变电所吸上电流最小, 所以故障应该是在AT所和分区所之间, 且是靠近分区所处;比较分区所处T、F线电流, 最大值为上行T线电流, 那么故障应该是上行T线对钢轨故障。而实际线路发生的故障正是分区所附近的上行T-R类型故障。
4 结束语
通过上述理论分析, 可以得出以下结论: (1) 当接触网故障发生在AT所和分区所之间时, 变电所处的上行和下行线路的T线和F线电流几近相等, 无法通过变电所处的电压和电流来区分故障类型和故障方向。 (2) 推导出不同故障类型下, 供电网络中各变电所、AT所和分区所的T线、F线电流以及自耦变吸上电流与故障电流的关系表达式。为故障分析提供有力的理论依据。 (3) 提出的故障类型和方向判别方法, 根据故障点位置的不同, 通过比较变电所、AT所或分区所的上行和下行T线及F线电流有效值的大小来区分故障类型和方向, 不涉及矢量和角度的计算, 简单易行;且无需增加额外的电流和电压互感器, 所涉及的电流量均可直接采集。 (4) 该判别方法可与吸上电流比测距原理配合, 弥补吸上电流比测距原理只能提供故障点距离, 却无法判别故障类型和方向的缺陷。
参考文献
[1]林国松.牵引供电系统新型保护与测距原理研究[D].成都:西南交通大学博士学位论文, 2010.
[2]王继芳.全并联AT供电牵引网故障测距研究[D].成都:西南交通大学硕士学位论文, 2006.