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基于KNN-ERT算法的铁路继电器不良数据处理方法
1
作者 刘树鑫 柴宇凡 +2 位作者 李哲 贺恩平 姚旺 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第10期4737-4748,共12页
针对在处理铁路继电器退化特征参数中的不良数据时传统方法存在效率低下、需要预先标记异常值、鲁棒性差、准确度较低等问题,提出一种基于KNN-ERT算法的不良数据处理方法。以铁路列车常用的西门子3RH2122-2KF40型号直流继电器为实验对象... 针对在处理铁路继电器退化特征参数中的不良数据时传统方法存在效率低下、需要预先标记异常值、鲁棒性差、准确度较低等问题,提出一种基于KNN-ERT算法的不良数据处理方法。以铁路列车常用的西门子3RH2122-2KF40型号直流继电器为实验对象,首先,利用铁路直流继电器寿命实验平台采集线圈与触头的电信号,并以计算得到的8种退化特征参数作为原始数据;然后,利用孤立森林算法去除所得退化特征参数中的不良数据,该算法可以有效地处理高维特征空间;最后,使用KNN-ERT算法进行数据插值,该方法充分利用KNN的局部特征捕捉能力和ERT的集成学习优势,从而提高数据填补的准确性与鲁棒性。将含有缺失值的数据集分别输入7种不同的插值模型进行插值对比,使用RMSE、MSE、SNR和量化图评价指标进行插值结果评估。实验结果表明:本文提出的算法插值结果在多个不同的评价指标下均优于传统的线性插值、随机森林、KNN和ERT等算法,鲁棒性强,准确度高,在有效处理数据集的局部相似性的同时避免了数据过拟合的风险,实验结果证明了该算法的优越性。研究结果为后续实验中对继电器的健康状态分析打下了更为坚实的基础。 展开更多
关键词 铁路继电器 不良数据 极端随机树 特征重要度 数据填补
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基于改进1D-CNN的轨道交通配电网馈线系统故障诊断模型研究
2
作者 赵晓震 顾湘龙 +3 位作者 苏醒 周全 李奎 宋金川 《中国铁道科学》 北大核心 2025年第5期193-202,共10页
针对轨道交通馈线系统中继电保护装置动作故障诊断耗时长且依赖专家经验的现状,提出1种基于生成对抗网络增强的合成少数类过采样技术(SMOTE-GAN)和组合麻雀搜索算法(CSSA)优化的一维卷积神经网络(1D-CNN)故障诊断模型SG-CSSA-1D-CNN。首... 针对轨道交通馈线系统中继电保护装置动作故障诊断耗时长且依赖专家经验的现状,提出1种基于生成对抗网络增强的合成少数类过采样技术(SMOTE-GAN)和组合麻雀搜索算法(CSSA)优化的一维卷积神经网络(1D-CNN)故障诊断模型SG-CSSA-1D-CNN。首先,通过SMOTE生成局部理想的少数类样本作为生成对抗网络(GAN)生成器的输入,融合SMOTE的局部插值优势与GAN的全局分布学习能力,解决原始样本不足及生成样本质量不高的问题;其次,采用引入Tent混沌序列和高斯变异机制的CSSA算法提升全局寻优效率,实现1D-CNN最优超参数的自动搜索,优化模型分类性能;最后,基于包含18个电气特征的9类故障实际数据集,构建故障诊断模型。结果表明:与原始1D-CNN模型相比,优化后的模型损失降低12.5%,其诊断准确率提升至98.46%,9类故障分类精度达到均衡。该方法可有效解决类别不平衡数据下的故障识别难题,并显著提升继电保护装置动作故障的识别可靠性。 展开更多
关键词 轨道交通 馈线系统故障诊断 SMOTE-GAN融合算法 组合麻雀优化算法 一维卷积神经网络
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铁路继电器温度加速寿命试验方案设计与分析 被引量：10
3
作者 李文华 王立国 +1 位作者 赵正元 高继辉 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期1023-1029,共7页
铁路继电器是铁路设备中的关键器件,它在运行中的可靠性与安全性是确保各种自动控制设备正常工作的保证。分析影响铁路电器正常工作的主要环境因素,对铁路继电器在温度应力和振动应力下机械特性和电气特性的失效机理进行研究。为了更快... 铁路继电器是铁路设备中的关键器件,它在运行中的可靠性与安全性是确保各种自动控制设备正常工作的保证。分析影响铁路电器正常工作的主要环境因素,对铁路继电器在温度应力和振动应力下机械特性和电气特性的失效机理进行研究。为了更快速、准确的了解其振动和温度应力作用下的可靠性寿命,设计在规定随机振动应力下施加4个温度水平的加速寿命试验方案,确定铁路继电器在机械特性和电气特性2方面的失效判据,机械参数、电气参数、触头动作特性和表面形貌的三维参数是对继电器的失效判据和分析的必备数据。根据铁路继电器的失效寿命特性确定失效寿命分布与可靠性统计模型,并进一步阐述了无失效试验数据的可靠性分析方法。 展开更多
关键词 铁路继电器 温度应力 振动应力 失效 可靠性 模型
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基于分布参数模型的牵引网故障测距新算法 被引量：8
4
作者 程伟 徐国卿 牟龙华 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2005年第6期63-66,共4页
简单、快速、准确的故障测距是电气化铁道牵引网急需解决的问题,为此,提出一种利用线路单端电压及电流的测量值来进行精确故障定位的新算法,该算法采用分布参数模型,精确考虑了分布电容对测距算法的影响,大大提高了测距算法的精确度。... 简单、快速、准确的故障测距是电气化铁道牵引网急需解决的问题,为此,提出一种利用线路单端电压及电流的测量值来进行精确故障定位的新算法,该算法采用分布参数模型,精确考虑了分布电容对测距算法的影响,大大提高了测距算法的精确度。针对牵引网供电臂距离较短的特点,对故障距离函数进行线性化处理,在保证精度的同时,提高了算法的简洁和快速性。通过电磁暂态仿真引擎(EM TDC)仿真验证,该算法基本不受过渡电阻、故障发生角等因素的影响,测距结果准确且鲁棒性强。 展开更多
关键词 故障测距 牵引网 分布参数 直接供电
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高铁牵引变电所馈线跳闸数据分析及AT故障测距方法比较
5
作者 聂怀军 《铁路技术创新》 2025年第5期40-47,共8页
针对高速铁路AT供电方式下故障测距精度不足的问题,以某高铁牵引变电所馈线跳闸数据为例,系统性分析保护动作特性与电流平衡之间关系,提出基于横联电流比法、上下行电流比法、吸上电流比法的多维度故障测距优化方法。通过修正AT段长度... 针对高速铁路AT供电方式下故障测距精度不足的问题,以某高铁牵引变电所馈线跳闸数据为例,系统性分析保护动作特性与电流平衡之间关系,提出基于横联电流比法、上下行电流比法、吸上电流比法的多维度故障测距优化方法。通过修正AT段长度、供电线参数,构建L-Q特性表,将故障定位精度提升至百米级。试验表明,利用所提方法计算出的故障点公里标偏差不大于0.2 km,计算结果能够显著缩短故障查找时间,可为高铁牵引供电系统故障快速处置提供理论依据与工程实践参考。 展开更多
关键词 高速铁路 AT供电 馈线保护 故障测距 电流平衡 横联线电流比 上下行电流比法 吸上电流比
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基于MATLAB/Simulink的高速铁路保护动作范围研究
6
作者 孙占成 张爱军 +1 位作者 李玲 吴姗姗 《电气化铁道》 2025年第1期36-40,共5页
随着我国高速铁路日益发展,对铁路系统的运行可靠性提出了更高的要求,继电保护装置的可靠动作对于保证供电系统可靠运行十分重要。大部分牵引变电所的馈线保护测控装置采用多种保护并行的保护逻辑,但由于各项保护的指标参数不一致,对各... 随着我国高速铁路日益发展,对铁路系统的运行可靠性提出了更高的要求,继电保护装置的可靠动作对于保证供电系统可靠运行十分重要。大部分牵引变电所的馈线保护测控装置采用多种保护并行的保护逻辑,但由于各项保护的指标参数不一致,对各保护的动作区域难以直观判断,对于继电保护装置跳闸区段缺乏精确的定量判断。针对该情况,本文基于Simulink仿真平台和某所继电保护定值,将该所保护均归算至同一X-R图像中,可以快速判断当供电臂某处发生故障时保护动作情况,同时排除了测量量极小时测量结果不可靠的情况,保证了动作范围的精确性。 展开更多
关键词 继电保护 阻抗特性 软件仿真 曲线拟合 AT供电
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阻抗匹配平衡变压器的几种差动保护接线方式剖析 被引量：2
7
作者 周有庆 刘湘涛 +1 位作者 张秀芝 周海燕 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第4期40-45,共6页
针对几种阻抗匹配平衡变压器的差动保护接线方式，进行了简要的理论分析，对照变压器继电保护的设计技术规程，指出了它们的优缺点和存在的缺陷，进行了综合性能技术指标比较。
关键词 变压器 差动保护 阻抗匹配 电气化铁道 接线方式
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铁路供电调度智能化管理系统(PDMS)关键技术研究及应用
8
作者 陈忠革 《电气化铁道》 2025年第4期13-16,共4页
当前,我国已建成全球规模最大的铁路供电调度网络,但生产管理仍采用传统人工沟通模式,存在一系列突出问题。随着高铁网络扩张及运维压力激增,传统模式已难以适应现代化发展需求。本文阐述基于NLP算法的数据提取技术、协同安全卡控技术... 当前,我国已建成全球规模最大的铁路供电调度网络,但生产管理仍采用传统人工沟通模式,存在一系列突出问题。随着高铁网络扩张及运维压力激增,传统模式已难以适应现代化发展需求。本文阐述基于NLP算法的数据提取技术、协同安全卡控技术、停送电电子签认卡控技术、防止错误停电卡控技术、智能摘挂牌技术等前沿技术,构建铁路供电调度智能化管理系统(PDMS),通过建立跨系统数据互联互通机制,实现调度指令全流程数字化流转、作业过程可视化监控与智能安全校验。实际应用表明,PDMS可有效降低人为操作失误率,缩短作业周期,显著提升供电调度作业标准化水平和安全管控能力,为铁路供电系统智能化转型提供关键技术支撑。 展开更多
关键词 铁路供电调度智能化管理系统(PDMS) NLP算法 协同安全卡控 智能摘挂牌技术
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普速铁路牵引供电系统继电保护的选择性分析
9
作者 李智 《电气化铁道》 2025年第4期17-21,共5页
对普速铁路牵引供电系统继电保护的选择性进行分析探讨,并基于部分实际故障案例,分析牵引变电所继电保护整定配合关系及动作逻辑,为继电保护装置的运行和维护提供参考。
关键词 普速铁路 牵引供电系统 继电保护 选择性
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牵引供电系统保护测控装置国产化替代研究
10
作者 郭华 李健 +2 位作者 甘永忠 周小金 李飞 《电气化铁道》 2025年第5期13-17,29,共6页
牵引变电所继电保护作为核心保护及控制设备,对牵引供电系统可靠供电起着重要的作用。为满足继电保护国产化的迫切需求,提出一种基于国产芯片与国产嵌入式实时操作系统解决方案,通过研究嵌入式软硬件平台、保护装置保护测控性能指标和... 牵引变电所继电保护作为核心保护及控制设备,对牵引供电系统可靠供电起着重要的作用。为满足继电保护国产化的迫切需求,提出一种基于国产芯片与国产嵌入式实时操作系统解决方案,通过研究嵌入式软硬件平台、保护装置保护测控性能指标和功能指标、算法优化及功能配置、装置可靠性等关键技术,满足牵引供电系统继电保护测控装置对国产化的需求。 展开更多
关键词 牵引供电系统 继电保护 自主可控 国产化
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基于支持向量机的地铁车辆空调压缩机性能评估方法
11
作者 崔德安 《制冷与空调(四川)》 2025年第4期578-583,共6页
地铁车辆空调压缩机故障频发,导致空调压缩机的维修成本居高不下,为了减小压缩机维修维护成本,需要对压缩机的维修维护策略进行优化,而对空调压缩机性能进行准确评估是维修维护策略优化研究的基础。为此,提出了基于支持向量机的地铁车... 地铁车辆空调压缩机故障频发,导致空调压缩机的维修成本居高不下,为了减小压缩机维修维护成本,需要对压缩机的维修维护策略进行优化,而对空调压缩机性能进行准确评估是维修维护策略优化研究的基础。为此,提出了基于支持向量机的地铁车辆空调压缩机性能评估方法。首先对不同服役时间的空调压缩机进行试验,采集压缩机的振动和声发射信号等数据,对振动数据和声发射数据集进行归一化预处理后,作为评估模型的输入数据,基于支持向量机搭建地铁车辆空调压缩机的性能评估模型,采用振动数据和声发射数据对模型进行训练并确定模型的参数,测试结果表明,模型性能评估精度较高。提出的基于支持向量机的地铁车辆空调压缩机性能评估结果可作为压缩机维修维护策略优化的理论依据。 展开更多
关键词 地铁车辆 空调压缩机 支持向量机 性能评估方法
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牵引供电系统电流增量保护优化研究
12
作者 王岩 孟勇 +2 位作者 谢伟鸿 安嘉树 曹裕捷 《电气化铁道》 2025年第5期5-8,12,共5页
作为牵引网高阻接地故障保护的主保护,电流增量保护具有启动灵敏的特点,但保护定值设置不当可能导致保护拒动或一些特殊运行条件下的误动作。本文分析了牵引网高阻接地故障、机车过分相时产生励磁涌流和机车过分段时负荷电流的特征,并... 作为牵引网高阻接地故障保护的主保护,电流增量保护具有启动灵敏的特点,但保护定值设置不当可能导致保护拒动或一些特殊运行条件下的误动作。本文分析了牵引网高阻接地故障、机车过分相时产生励磁涌流和机车过分段时负荷电流的特征,并提出一种电流增量保护的优化方案,通过故障波形回放试验,验证了优化后的电流增量保护方案能够有效识别高阻接地故障和特殊运行工况下的机车负荷电流,提升了保护的可靠性。 展开更多
关键词 电流增量保护 高阻接地故障 机车负荷 励磁涌流
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牵引变电所电流增量保护误动及拒动问题研究
13
作者 郭晓旭 李波 +1 位作者 范海江 张桂南 《电气化铁道》 2025年第1期17-20,共4页
牵引变电所馈线电流增量保护在牵引网发生高阻接地故障时发挥重要作用。随着动车组运行速度级的不断提升,动车组额定电流越来越大,电流增量保护拒动、误动作次数逐渐增加,直接影响铁路的运营安全。本文基于电流增量保护的原理,分析高速... 牵引变电所馈线电流增量保护在牵引网发生高阻接地故障时发挥重要作用。随着动车组运行速度级的不断提升,动车组额定电流越来越大,电流增量保护拒动、误动作次数逐渐增加,直接影响铁路的运营安全。本文基于电流增量保护的原理,分析高速铁路应用电流增量保护遇到的误动、拒动问题,提出相应的解决方案,并以某高铁线路为例,对牵引供电系统的馈线保护进行配置,通过搭建仿真模型验证保护配置的合理性及电流增量保护设置的必要性,为电流增量保护的研究、设计、运维提供参考。 展开更多
关键词 高阻接地故障 电流增量保护 误动 拒动
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自耦变压器投入导致距离保护误动分析及改进 被引量：5
14
作者 林国松 张硕 +1 位作者 权伟 李原 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2022年第9期146-152,共7页
为研究涌流对牵引变电所距离保护的影响,本文对1次单线AT供电线路的分区所自耦变压器合闸导致牵引变电所距离保护误动作情况进行分析。根据本次误动线路搭建电路模型,理论分析励磁涌流及和应涌流产生的原因,并对故障前后的电压、电流波... 为研究涌流对牵引变电所距离保护的影响,本文对1次单线AT供电线路的分区所自耦变压器合闸导致牵引变电所距离保护误动作情况进行分析。根据本次误动线路搭建电路模型,理论分析励磁涌流及和应涌流产生的原因,并对故障前后的电压、电流波形进行阻抗与谐波分析,得出了牵引变电所距离保护误动作的原因。为了避免牵引变电所距离保护误动作再发生,提出采用3次谐波闭锁距离保护的改进方案,可有效避免因2次谐波闭锁失效导致的距离保护误动。基于Matlab/Simulink仿真验证了改进方案的可行性。 展开更多
关键词 自耦变压器 3次谐波闭锁 综合谐波抑制 励磁涌流 和应涌流
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铁路继电器触头的三维表面形貌分析 被引量：2
15
作者 李文华 王立国 +1 位作者 周露露 关欣 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第8期1752-1757,共6页
目前,表面形貌的分析大多为二维分析,而采用二维粗糙度参数评价会丢失大量的信息,不能对继电器触头表面进行合理评价。为了能更准确表达触头的表面形貌,应用三维形貌测量仪对额定负载条件下动作20万次的铁路继电器的2对动、静触头进行观... 目前,表面形貌的分析大多为二维分析,而采用二维粗糙度参数评价会丢失大量的信息,不能对继电器触头表面进行合理评价。为了能更准确表达触头的表面形貌,应用三维形貌测量仪对额定负载条件下动作20万次的铁路继电器的2对动、静触头进行观测,利用最小二乘法建立三维形貌基准面,得到粗糙度表面函数,结合电弧对触头的影响,分析触头的表面形貌参数,分别得出触头表面形貌、电弧和三维参数彼此间的联系。 展开更多
关键词 铁路继电器 最小二乘法 三维分析 表面形貌
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两种型号西门子直流开关合闸保持继电器对比研究
16
作者 杨晓伟 《科技视界》 2025年第32期93-96,共4页
本文主要对西门子直流开关使用的3TC4417-0AM4型合闸继电器失效原因进行分析,从线圈工作电流及温升指标对比、吸合和释放电压对比、线圈外观结构对比等角度对西门子直流开关使用的3TC4417-0AM4、3TC4417-0AB4两种型号合闸继电器进行对... 本文主要对西门子直流开关使用的3TC4417-0AM4型合闸继电器失效原因进行分析,从线圈工作电流及温升指标对比、吸合和释放电压对比、线圈外观结构对比等角度对西门子直流开关使用的3TC4417-0AM4、3TC4417-0AB4两种型号合闸继电器进行对比分析。提出将现场使用的3TC4417-0AM4型合闸继电器进行替换,同时对直流开关关键二次部件进行状态监测,为直流牵引设备的安全、可靠运行进一步提供智能化的解决方案。 展开更多
关键词 合闸继电器 失效分析 智能化
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基于击距法的高速铁路牵引网防雷特性研究 被引量：5
17
作者 孙彰林 樊春雷 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2012年第9期80-83,97,共5页
研究目的:近年来,雷击引起高速铁路牵引网跳闸事故增多,严重危及铁路运营及人身安全。本文意在利用击距法模型对高速铁路高架桥段牵引网典型布置方式下雷击特性进行定量分析计算。研究结论:计算结果表明,牵引网典型布置方式下发生雷击... 研究目的:近年来,雷击引起高速铁路牵引网跳闸事故增多,严重危及铁路运营及人身安全。本文意在利用击距法模型对高速铁路高架桥段牵引网典型布置方式下雷击特性进行定量分析计算。研究结论:计算结果表明,牵引网典型布置方式下发生雷击总跳闸次数很高,达25.37878次/(100 km·年),其中,雷击正馈线引起牵引网跳闸为25.150 8次/(100 km·年),占到总跳闸次数的99.1%,牵引网跳闸明显由雷击正馈线引起;提出了牵引网优化改进方案,以方案一为例,牵引网总的雷击跳闸次数仅为13.257 9次/(100 km·年),比典型布置方式下牵引网总跳闸次数降低了52.2%,对今后实施防雷具有重要参考价值。 展开更多
关键词 高速铁路 牵引网 击距法 雷击跳闸次数
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电力自动化继电保护相关安全管理问题分析 被引量：17
18
作者 叶睆 林丽丽 《中国新技术新产品》 2012年第24期133-133,共1页
经济与社会的发展使得电力系统自动化不断向着更高的水平发展,继电保护作为保护电力系统正常运营的重要手段,也突破传统模式,不断探索革新。本文从电力自动化继电保护现状入手,探讨分析了几点强化安全管理的措施建议,希望能为电力自动... 经济与社会的发展使得电力系统自动化不断向着更高的水平发展,继电保护作为保护电力系统正常运营的重要手段,也突破传统模式,不断探索革新。本文从电力自动化继电保护现状入手,探讨分析了几点强化安全管理的措施建议,希望能为电力自动化继电保护安全管理提供参考。 展开更多
关键词 电力自动化 继电保护 安全管理 运营维护
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城市轨道交通牵引变电所继电保护可靠性评估 被引量：21
19
作者 林圣 林晓鸿 冯玎 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第6期1102-1109,共8页
为了掌握城市轨道交通牵引变电所继电保护可靠性,寻找继电保护系统薄弱环节,为故障排查提供指导,进行城市轨道交通牵引变电所继电保护可靠性评估研究.首先针对城市轨道交通牵引变电所继电保护系统特点,确定可靠性指标;其次根据系统构成... 为了掌握城市轨道交通牵引变电所继电保护可靠性,寻找继电保护系统薄弱环节,为故障排查提供指导,进行城市轨道交通牵引变电所继电保护可靠性评估研究.首先针对城市轨道交通牵引变电所继电保护系统特点,确定可靠性指标;其次根据系统构成及其故障模式,建立继电保护装置故障树模型以及不同配置方案的保护系统故障树模型;最后考虑微机自检功能,基于马尔科夫理论及蒙特卡洛方法,仿真计算城市轨道交通牵引变电所继电保护可靠性指标.研究结果表明:方法能够获取丰富的可靠性指标,进行牵引变电所继电保护可靠性评估,从而识别系统薄弱环节;自检率为0.9时,继电保护装置误动故障概率占装置故障概率比例高出拒动故障17.93%,装置误动及拒动自检成功率分别为86.09%与74.37%,保护装置可用度为99.88%;后备保护能够降低保护系统拒动概率,但由其误动造成的保护系统误动占比30%～50%,因此,在选用保护配置时需要考虑保护误动风险影响. 展开更多
关键词 继电保护 可靠性 电力牵引 故障树分析 蒙特卡罗方法
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晶闸管机车负荷特性与谐波对馈线保护动作影响的仿真分析 被引量：1
20
作者 蔡婧 贺威俊 +1 位作者 李长胜 陈小川 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第4期22-28,共7页
在建立８Ｋ型电力机车的全工况动态运行过程、负荷电流谐波过程以及多列机车运行时牵引供电网络的数学模型基础上，对ＺＫＨ－２Ａ型保护装置进行模拟仿真，得到了不同负荷与谐波条件下继电器的动作行为特性及其变化规律。
关键词 继电保护 8K型 电力机车 仿真 馈线保护动作
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