近年来,高速铁路的发展十分迅速,铁路运输已经成为推动我国经济快速发展的重要引擎之一,10kV自闭/贯通线是铁路输配电系统的重要组成部分。由于铁路沿线的地理环境十分复杂,经常出现各种各样的故障。为了快速查找故障,减轻工作人员的巡线难度,降低停电时间,必须快速、准确的对故障点定位以便在最短时间内排除故障威胁。自闭/贯通线当中存在大量电缆线和架空线混合使用的情况,其故障定位十分不易,本文将针对这一难题展开深入研究,主要研究内容如下:(1)行波的产生机理及其波动过程首先,通过对电力系统暂态故障过程分析,从微秒级的角度揭示了行波产生的原理。行波在单一有损传输线及三相导线中波动过程表明对于给定的频率和线路参数行波波速是固定不变的,也就是说行波以固定波速在输电线路上传播。行波在波阻抗不连续处会发生折、反射,同时不同波阻抗下的波速一般不同,这些特征是行波的固有特征也是行波故障测距的理论基础;然后,研究小波变换的基本原理及小波变换模极大值理论用来识别故障行波波头;最后,为了将单导线的波动理论应用到三相线路甚至多段线路中,需要利用相模变换理论实现解耦。(2)电缆—架空线混合线路故障测距算法首先,研究单端行波法在混合线路中的适用性问题,因为传统单端行波法存在故障点误判的缺点,本文根据线模、零模行波波速不同,到达同一测量端的时间有先后,提出模量波速时间差单端行波测距算法;然后,提出了分段时间差值法、广义波速归一化算法和虚拟故障点投影法三种混合线路行波测距算法并推导出了以故障初始行波到达线路两端时间差为自变量的含有任意多段混合线路的行波故障测距公式,统一了混合线路双端行波测距算法。值得注意的是本文所提算法只需对故障初始行波波头进行识别,无需考虑故障行波在故障点及对端母线处的反射波影响;最后,利用MATLAB/Simulink软件建立实时仿真模型分析了不同故障类型对行波波形的影响程度并验证了本文所提算法的准确性和有效性。(3)影响行波测距精度的因素分析了行波折、反射现象、输电线路热胀冷缩效应、以及双端时钟的同步精度等影响行波测距的一些因素,得出影响行波幅值大小的主要原因是行波的折射;而线路受热膨胀后长度会发生变化但是对行波测距精度影响不大;双端时钟每相差1ms,便会产生上百公里的测距误差,是影响行波测距精度最主要的原因。