如何快速准确判断接触网故障.doc

如何快速准确判断接触网故障随着我国电气化铁路的飞速发展，安全、可靠、不间断地、质量良好地向电力机车供电已成为我们维管的一项最重要的任务，但由于施工质量、材质、设计、机车、工务施工、维修不到位等复杂和不可预见的原因造成接触网各类事故或故障的发生。科学、快速、准确地判断接触网事故或故障类型，可以缩短查找故障地点和准备工具材料时间、提高制定抢修方案的针对性和有效性，进一步减少供电设备对运输的影响。一、接触网故障类型：1、绝缘子闪络或击穿；1.1绝缘子闪络或击穿的原因：绝缘子本身的因素，一是绝缘子的泄漏距离是否足够。合理的结构设计，其表面光滑，不易形成涡流，积污量较小，能提高污闪电压。在国外，按照积污饱和值来确定设备的绝缘水平的。所谓饱和是指绝缘子自身吸附的污秽物质与被雨水洗掉、被风吹掉的污物在一段时期中达到了动态平衡。但在我国电气化工程在设计时，设计部门由于缺少各种数据的积累，多数只是简单照搬铁道部及电力部门的有关资料，并未真正考虑线路的实际情况，造成污秽资料不准确。二是泄露比距小。计算泄露比距采用额定电压与实际运行电压不符。通常，实际污闪季节，系统电压高出额定电压的10%左右，也就是说，计算的泄露比距比实际低10%左右，故污闪必然会出现。三是绝缘子不能满足污秽要求。以往，我们常采用普通绝缘子和防污绝缘子。这两种绝缘子的耐压层，只有几片或十几片水泥浇注层厚度，一旦出现零值绝缘子，耐压水平就会降低，从而影响泄露电流的变化，出现污闪。 外部因因素，即绝缘子所处空间的污染程度及大气湿度。一是大气污染造成的绝缘子表面积污。接触网绝缘子暴露在露天大气中运行，受到大气尘埃的污染是不可避免的。脏污使本来较为光滑的表面变得粗糙，容易引起放电。脏污的成分如果是尘埃、酸、碱性及金属性导电物质，就会缩短放电距离，更易引起放电。如果脏污层覆盖了放电表面，其放电电压就完全取决于脏污层的成分。二是能使积聚污秽物质充分受潮的气象条件。在干燥气象条件下，表面脏污的绝缘子仍有很高的绝缘强度。但在大雾、凝露、毛毛雨等气象条件下，污层中的电解质成分会充分溶于水中，在绝缘子表面形成导电通路，使绝缘强度大大降低，在正常运行电压下就能导致绝缘子污闪。大部分污闪都发生在大雾或凌晨凝露等恶劣的气候条件下。造成接触网绝缘子闪络往往是绝缘子表面积污和空气潮湿两个因素联合作用的结果。1.2积污规律探讨：积污机理。绝缘子积污的原因主要是由于含有灰尘的气流（风）吹向绝缘子，在绝缘子伞裙下面的棱槽间和瓷件背后空间产生旋涡和湍流，使灰尘颗粒粘附在电瓷表面。瓷件表面的积污多少与尘粒对瓷面的粘附性及尘粒自身间的粘附性有密切关系。此外，瓷件表面的粗糙程度与粘附尘粒的多少成正比。且当光滑瓷面开始积尘后，积尘速度与积尘量成指数关系。积污的影响因素。一是绝缘子型式的影响。绝缘子的形状和安装方式影响积污量。空气流动速度和绝缘子外形，决定了绝缘子附近的气流特性。在不会形成涡流的光滑表面上积污量少，相反在容易形成涡流和湍流以及使气流速度降低的部位有利于污秽的沉积。对绝缘子而言，当其平均直径愈大，积污愈小。也就是说，在同等污染情况下，接触网的棒式绝缘子的积污要大于变电所的套管。倾斜安装的绝缘子因其结构特点及落尘面积大比水平安装的绝缘子更宜积污。悬式绝缘子中,悬垂串绝缘子串的积污最严重。水平串绝缘子上、下表面均能被雨水冲刷，其自洁性最好。V形串绝缘子的受污程度介于悬垂串和水平串之间。二是降雨的影响。长期实践表明，降雨对绝缘子积污有显著影响。一般地区夏秋季节（7-9月）降雨多时，绝缘子积污减少；冬季后期（1-3月）降雨少时，绝缘子积污量达到最大值。13月份也是易发生绝缘子污闪的季节。三是交流电场的影响。研究表明，处于交流电场中的绝缘子要比不带电情况下积污严重，二者相差不大，可不予重视（瑞典、德国、意大利等国电力部门规定，用不带电绝缘子的积污量作为防污设计值）。四是距污染源的影响。电气化铁路接触网沿铁路线上方架设，接触网的绝缘子处在线路上方57m处。铁路车辆的货物装载高度最高可达4.8m。列车以80120km/h的速度运行，装载中的煤粉飞扬、内燃机车的烟尘、受电弓滑落碳粉等，列车通过之后落在绝缘子上，列车轮、轨磨擦产生的金属粉尘、受电弓的碳粉也随列车飞起，也有可能积落在绝缘子上，特别是隧道内，空气随同飞起的粉尘不易扩散，绝缘子的积污就会更加严重。在车站或线路附近有水泥厂、发电厂、焦化厂都会对绝缘子产生污染。这些电解质在干燥时是绝缘的，一旦熔解在水中，就会导电（尤其是分段绝缘器滑板就会闪络或烧损）。由此可见铁路本身就是一个接触网绝缘的污染源。实际运营情况表明，其污染的50%都由列车运装货物粉尘及线路粉尘造成。1.3污闪的季节性和时间性。污闪多发生在秋末冬初和冬末初春季节。凌晨是污闪出现的高峰，因此时是雾形成的最好时间和降雪最多的时段，一般情况下当太阳出来后逆温层消失，雾也就散去了，所以中午出现污闪的情况极少。 1.4防范对策。 合理的选择外绝缘的爬电比距(调爬)。爬电比距越大，绝缘子污闪电压越高。在沿线在重雾，污染严重及频繁发生污闪的区段合理的提高绝缘子的爬电比距，是提高闪络电压的有效途径。目前，调整爬电距离的方法有装设防爬裙或更换大爬距防污型绝缘子两种。运营实践及资料表明，装设防爬裙适合在变电所使用，不宜在接触网棒式绝缘子上使用，大爬距绝缘子爬距选择1500mm是合理的，不宜再加大。加强绝缘子清扫力度，制定清扫周期。一是加强绝缘清扫是挖掘设备绝缘裕度，防止污闪的一个重要手段，但由于绝缘子数量多，其清扫任务较重。应进行管内绝缘污染普查，并对照现行污区标准记入台帐,重点监测污染的情况及其变化，积极研究绝缘子的积污规律，摸清绝缘子的积污饱和值，制定出科学的清扫周期，避免盲目维修。二是在入冬及春融季节进行绝缘子带电水冲洗是清除绝缘子表面的污秽非常有效的措施，可以节省大量人力、财力，在国铁已有多年的成熟运用。三是可采用TBQR型高压带电清扫机对铁路接触网绝缘子带电进行清扫（此高压带电清扫机是由西北电力试验研究院、陕西银河电气防污技术有限公司研制开发），在清扫速度、清扫质量、安全性能等方面表现出显著的效果，既节约人力、物力、时间，又减少了设备因停电清扫带来的经济损失。可以使高压设备的清扫工作实现状态检修，从根本上解决了设备瓷表面的积污问题。设备清扫次数越多、瓷表面积污越容易清除，使绝缘子瓷件表面始终保持洁净如新，保持原有的绝缘水平。是更换合成绝缘子或玻璃钢绝缘子。硅橡胶绝缘子技术性能特点如下：憎水。硅橡胶防污增爬裙具有极强的憎水性，由于硅橡胶材料本身性能，水份在表面形成水滴，污层难于润湿，从而改善了组合绝缘介质表面状况，污层不易形成连续的导电层，使瓷绝缘体表面泄露电流甚小，改善污闪特性；自洁。硅橡胶防污增爬裙起到遮盖作用，可减少瓷瓶积污，而伞裙本身有一定的斜度、表面光滑，并且是软质弹性材料，在风力、雨水作用下的自洁能力强，所以加装伞裙后瓷瓶的积污量、盐密度都有明显降低，起到防污作用；增加爬距。若在支柱瓷瓶上加装一个硅橡胶防污增爬裙，可增加爬距82，加装二个可增加爬距16，是供电线绝缘子外绝缘增加爬距的有效措施；弧道曲折。附加的硅橡胶防污增爬裙改善了瓷瓶的形状，延长了电弧通道，试验观测瓷瓶污闪路径为直线，而加装硅橡胶防污增爬裙后，其闪络路线是绕过伞裙呈曲折形状，路径远比直线长，所以污闪电压高；阻弧效应。绝缘子上下法兰附加硅橡胶防污增爬裙后，能起到屏障作用，能阻止电弧发生和发展；防污水流、冰流。硅橡胶防污增爬裙可有效地防止污水及冰流短接瓷裙。 是采用玻璃绝缘子。玻璃绝缘子的爬距大，泄露比距高，且发生故障时能够自爆，可缩短事故点的查找时间并降低停电损失。是 RTV涂料。RTV涂料优异的耐污闪性能设备爬距不能满足要求时所采用的一种补救措施。目前我国生产RTV涂料的厂家较多，产品质量良莠不齐，缺乏严格的施涂工艺规范，容易出现质量问题。虽然我国已有十几年成功运行的经验，但是对于RTV涂料的有效运行尚无定论，运行中RTV涂料质量的有效检测问题也未得到很好的解决。是开展盐密和大气质量监测。为使清扫工作合理及时，可开展盐密监测或大气质量指数监测（PH试纸），以安排清扫工作。当绝缘子的盐密值与控制有较大裕度时，可延长清扫周期。应用大气质量指数预测绝缘子积污的发展趋势，比数据测试更方便，数据来源更容易。合理设计。线路路径避开污秽区。在保证经济合理施工方便的条件下，线路尽可能直线前进，尽量排除和减少转角。同时应尽量避开污秽等级高的化工厂、发电厂、冶金厂、采石厂、煤窑等，减少跨越公路、铁路的次数，整体降低线路沿线环境的污秽等级。是尽可能准确全面地掌握线路沿线的环境资料，为划分污秽等级和计算泄露比距做准备。 根据环境污秽等级计算泄露比距。根据线路沿线的污秽资料，对线路所在地区划分污秽等级。根据以往教训，计算泄露比距采用高一级的污秽等级。即线路环境污秽等级为二级，那么，计算泄露比距时就选定三级。因为采用高一级的污秽等级计算的泄露比距比实际要求的泄露比距高20%左右，即使在污闪季节且系统电压高的情况下，泄露比距依然能满足要求。 2、主导电回路不畅。主导电回路事故是指主导电回路内发生的接触网事故，这些事故的发生虽然可能出现在主导电回路内不同的部位和零件上，但大都和牵引电流有关，也就是说大都属于导流不畅引起的。同时，这一原因引起的事故在主导电回路之外的零部件上也有表现。具体如下：2.1电连接线夹与电连接线夹接触不良，接触导流部分长时间过热，造成电连接线烧熔断股、断线或线夹烧熔、烧损，进而造成其它相关部件烧损、烧断线事故。同时，烧断的电连接线低于接触线时，可能引起弓网故障；2.2电连接线与接触线、承力索接触不良，造成线索烧熔烧断或其它零部件烧损；2.3隔开引线与接触网或设备线夹接触不良，造成线索烧断或隔开引线板、设备线夹烧损；2.4隔开引线接线错误，造成烧断线或接触网零部件烧损；2.5馈线处、加强线处电连接器及接头接触不良，造成馈线、加强线烧断股、断线；2.6隔开失修，触头接触长期不良，大电流通过使动静触头逐渐烧损而没有及时发现，长时间如此，恶性循环，最后导致触头全部烧毁。当最后一次动、静触头全部烧熔脱离接触后，拉起电弧以维持牵引电流通过，电弧急剧烧熔触头及导电杆，高温铜熔液大量落在支持绝缘子上引起绝缘子爆炸，使接触网短路接地。2.7接触线接头导电情况不良，造成接头烧伤、烧损断线。2.8接地线损坏或丢失，短路电流不能顺地线、钢轨（大地）回牵引变电所，短路电流不足以使馈线开关跳闸，可能造成隧道埋入杆件、支柱烧损。2.9吸流变压器引线的线夹与线索接触不良，造成引线和线索、线夹烧断股、断线、烧损和烧伤。2.10主导电回路不畅造成其他种类的接触网零部件烧伤、烧损故障或事故；3、分段、分相绝缘器闪络、击穿或其他形式的损坏事故；4、接触线、承力索、正馈线等接触悬挂和附加悬挂中的线索断线事故； 义乌隧道中锚绳松驰打弓5、弓网故障；6、接触网零部件安装不良或损坏、折断、脱落等原因引起的其他种类事故；如定位装置常见的故障有：拉出值过大，受电弓升天；定位器脱落，打碰受电弓；定位器坡度不足，受电打碰定位器根部；定位器坡度太大，定位处形成硬点，加快接触线局部磨耗；各种部件脱落，打坏受电弓。7、支柱折断事故，补偿绳断线事故；坠砣落地或卡滞（转换柱非工作支的分段绝缘子距工作支接触线的垂直距离变小，受电弓将工作支接触线顶起后，打在非工作支的分段绝缘子上，由于列车惯性作用，已打坏的受电弓钻到接触线的上方，剐断接触线、承力索，打坏较多接触网设备），温度降低时线索冷缩会拉伤（或拉断股）拉断补偿线索或拉坏补偿装置其他部件。温度升高时接触悬挂松驰，锚段关节、线岔内各部尺寸不符合要求，易发生弓网故障。线锚角钢下滑非支分段绝缘子打坏受电弓。8、吸回装置、电连接器、隔离开关及其引线损坏或烧毁事故；9、隧道内悬挂点破坏事故，渗漏水结冰造成的接触网设备损坏事故；10、货物列车造成的接触网设备损坏事故；11、行车事故造成的接触网设备损坏事故；12、电力机车故障或误操作造成的接触网设备损坏事故；如：水冲洗机车造成绝缘子爆闪络断线；形成一层薄雾；或天气不良时形成绝缘子闪络或不断开断路器升降弓烧损或烧断接触线。电力机车在故障点未降弓拉断接触线；13、大风、雾、雷击等自然灾害造成的接触网设备损坏事故。二、跳闸原因接触网一旦发生事故，安装于牵引变电所（开闭所、分区所）内的继电保护装置即被事故产生的短路电流启动，自动将向事故点供电的断路器断开，以缩小事故范围，保证其他设备的安全运行和向非事故线路正常供电。这种因事故而自动断开断路器的动作，习惯上称为“跳闸”。牵引变电所（开闭所、分区亭）主要任务是向接触网供电。安装于牵引变电所（开闭所、分区亭）内的断路器“跳闸”除了牵引变电所（开闭所、分区亭）本身设备故障外（这种情况的比例很小），引起“跳闸”的短路电流主要来自接触网。接触网处在不间断的运行状态之中，接触网下的电力机车昼夜不停地执行着繁忙的运输任务，还有运输、工务各部门的联合协调。任何方面的事故都可能波及接触网，使断路器“跳闸”。1、机务部门引起跳闸（段管线、机故、运行误操作、蒸汽机车引起、其它）1.1机务段管线（电力机车整备场、折返段等）引起的跳闸，主要有整备线接触网隔离开关误操作、机车误升受电弓、受电弓支持绝缘子闪络、破裂等，有时主回路甚至辅助回路接地也引起馈线开关跳闸。运行误操作主要是由于机车过分相绝缘器不断电引起的接触网相间短路。因为机车在运行中受电弓从接触网取用很大的牵引电流，有的可高达上千安。分相装置所在地要求电力机车断电惰行通过。如果不断电，受电弓进入分相绝缘器范围后继续由分相绝缘器一端接触网供电而形成很大的电弧，造成相间短路，两馈线开关同时跳闸。蒸汽机车在电气化区段用作调车机车的情况仍然大量存在，在站场上或调车牵出后在站外隧道内，蒸汽机车煤烟和阀汽的联合作用极易使接触网绝缘子发生闪络而引起跳闸，甚至造成绝缘子爆炸。值得指出的是，机故是电力机车引起跳闸的主要原因，按照电力牵引系统继电保护的原则，下一级保护应先于上一级动作，并使该级断路器跳闸。这样当电力机车故障时，只有受电弓及其绝缘子故障接地才会使馈线开关跳闸，而处于机车主断路器保护范围内的任何回路接地都应是机车主断路器跳闸而馈线开关不跳。否则由于一台机车故障而造成了整个馈线停电，该馈线范围内的其他电力机车也停止了运行，这实际上是扩大了事故范围。机故引起的馈线跳闸件数那么多，除了说明机车绝缘是一下比较薄弱的环节之外，机车主回路的继电保护整定值的设计和整定、继电器防震性能等方面的设计也应该作为一个课题来进行研究和解决。2、车务、车站部门引起的跳闸(开关误操作、误接发列车、列车事故、其他)开关误操作是各车站货物线、有货物装卸的到发线、有关专用线等装有分段绝缘器及隔离开关，这些由车站值班员操作的隔离开关带地线合闸等误操作引起的接触网接地。误接发列车是指电化区段有关车站将电力机车接入无接触网的非电化线路，电力机车进入非电化线路进受电弓打碎接触线终端绝缘子，或受电弓脱离接触线剐断软横跨下部定位绳子而引起接触网接地产生的跳闸。列车事故是指列车脱线、颠颠覆引起接触网的损坏发生接地跳闸；因运行列车超限（如货车超限、油罐车上搭树枝等）引起的接触网接地跳闸；因货车篷布绳索松散剐坏地线搭到接触网或因列车货物散落破坏接触网支柱引起跳闸；电气化区段列车火灾烧断导线等等。3、供电部门引起的跳闸(断线、零件、绝缘、变电所引起、保护误动、误操作、其他)接触网零件损坏和绝缘件的击穿、闪络引起的跳闸；接触网零件问题有两个方面：一个是机械强度方面，电化初期可锻铸铁件被广泛采用，铜接触网零件材质无统一标准，致使大量杂铜铸件被采用，由于铸件的铸造工艺落后，检验手段薄弱，造成零件中的气孔、裂纹等隐患存在，运行中产生断裂。另一方面是牵引电流的作用，在接触悬挂结构中各组成部分中有一条主要起传导牵引电流作用的主导电回路，串接在该回路中的一些接触网零件应该能够长期允许牵引电流通过，但是，由于安全工艺不严、检修不当等原因使这引起零件接触电阻增大，在牵引电流通过时就会发热甚至烧损。当主导电回路不畅时，牵引电流就要另觅回路以致不具备导电能力的一些零件烧损，同样会引起接地产生跳闸。接触网零件众多，零件损坏成为产生跳闸的主要因素。人为误操作产生跳闸。一是未撤除地线消令；二是在带电的设备上接设地线；三是误合、分隔离开关。4、“原因不明”、“其它”的跳闸“其他”原因引起的跳闸主要是指自然灾害引起的，如水害、塌方、落石、暴风雨刮断树木等原因引起接触网损坏或接地造成跳闸，鸟害、鼠害、蛇害引起的跳闸等等。其中以倒树引起的跳闸最为严重，件数最多，停电时间也较长。“原因不明”是指有跳闸记录而查不出具体原因的跳闸。这类跳闸一般是重合闸重合成功的跳闸。牵引变电所（开闭所、分区亭）的馈线都装有自动重合闸装置，这是为了排除接触网瞬间接地故障，保证不间断供电的一种保护措施。在瞬时性故障发生馈线开关跳闸，经过暂短的时间（一般为3S）后自动重合装置动作，馈线开关合闸，如果是瞬时性故障，如绝缘子闪络、鸟害、蛇害、隧道结冰、漏水等，则合闸成功，电力机一照常运行。这种跳闸产生的原因一般随重合闸成功而消失，一般难以找到原因，或者虽在设备上留有痕迹但难以发现。所以按“原因不明”统计，当然也不排除其中少数虽有原因难以确认的。三、故障判断方法1、根据故标判断行别及具体地点。1.1故障测距的重要性。电气化铁道牵引网故障的精确定位一直是影响电气化铁道运行能力的因素之一。特别是对于我国正在兴起的高速电气化铁道，牵引网故障的精确定位对缩短抢修时间、提高运输效率将具有直接的影响。在电气化铁路输电线路中，由于接触网部分受外界环境的影响，变电所故障跳闸的绝大部分是由于线路发生故障引起的。如果跳闸后没有故障点位置的指示，对于长线路，特别是电气化铁路经过的复杂地段，查找故障点需要很长时间，不但延长了故障排除和恢复供电的时间，而且增加了因停电过长而造成的损失。若能方便的对故障点进行准确定位，则可及时排除故障，恢复供电。例如2007年12月5日11时27分，我段笕桥-杭州东下行线K193+800处，由于原因造成接触线断线，引起萧山变电所213断路器跳闸，故标指示位置k194+175与实际故障点相错375米。由于明确了故障跳闸原因和实际的故障点，从事故跳闸到12时16分到恢复送电，只用了49分钟。我们按照跳闸报告出示的故障测距进行故标分析，计算出故障点位置，再根据计算出的故障点位置进行巡视，可以尽快发现故障点位置了解故障情况，有针对性的进行抢修。因此重视故障测距，不断总结经验提高故障测距精度，是对铁路安全运行的保障，也是提高维管公司声誉的重要组成部分。1.2故障测距的原理接触网馈电线故障探测装置可以在带电状态下随时自动测量接触网的永久性或瞬时性故障点的位置和故障电流，由于线路短路形式多种多样,电阻随着短路形式的不同也大不一样，短路电抗一般只受导线材料、空间架构、地质土壤导电率等因素影响，当接触网施工完毕后，基本电抗参数就确定了，不会受供电方式和短路形式影响。因此直供和BT区段故障探测仪采用测量接触网线路电抗的原理构成，测量值不受短路点过渡(电弧)电阻的影响。我段采用的直供加回流方式，所以在我们保护装置里发故障测距装置的计算方法也是采用分段线性电抗逼近测距原理。凯发DK3520电铁馈线保护测控装置是由高性能微处理器和高精度数据采集系统构成的完善的馈线保护测量和控制一体化装置，适用于各种运行方式下的AT、BT、直供及直供加回流的牵引供电系统变电所、开闭所和分区亭的馈线和进线的保护、测量和控制任务，装置测距原理(针对直供线路)。测距分段依据线路材料,架构等条件,如供电线,区间,站场等单位电抗不同进行分段.其中各段总电抗由单位电抗和分段距离计算求出，是为方便程序判别设置。注意单位电抗和总电抗都是二次换算值.测距分段数：测距时将此馈线根据不同的电抗区段分成的测距分段的个数。单位电抗： 在此分段内接触网的单位电抗值,为二次值，x2=x1*KI/KU，单位/Km.总电抗： 保护安装处到此分段末端的总电抗,为二次值,单位。距离： 保护安装处到此分段末端的总距离,单位Km。以3段分段的故标定值设置举例如下: L3为发生故障的距离L2测距定值中第2段的总距离X2测距定值中第2段的总电抗X3故障跳闸时刻总电抗X3测距定值中第3段的单位电抗故障测距是根据故障电量中的电阻和电抗来计算线路故障点的具体位置。故障测距的准确性，直接影响着查找故障时间和巡视范围。2年来通过对变电所跳闸数据的分析、测距定值的核对、变电所、分区所馈线供电线和接触网供电线长度的实际测量，故障测距的误差大幅度减少，精确性明显提高。但对于站场侧线或枢纽上网点位置复杂的地点，仍然存在较大误差。1.3故障测距的计算方法利用保护装置跳闸信息中的“故障距离”与“供电线长度”、“上网点公里标”进行分析计算。1.3.1上海方向故障测距计算：故障公里标 = 上网点公里标 -（故障距离 - 供电线长度）1.3.2株洲方向故障测距计算：故障公里标 = 上网点公里标 +（故障距离 - 供电线长度）1.3.3对于一条供电臂同一时间段的多次跳闸，应当用最后一次跳闸的故障距离进行计算。例1：（以使用凯发设备某变电所跳闸为例）16：5438795 212 DK3520馈线保护测控装置 距离I段动作故障距离=8.23，电阻=1.836，电抗=2.333，上行馈线电压=63.02，下行馈线电压=63.02，馈线电流=21.21，2次谐波电流=0.0555，3次谐波电流=0.4132，5次谐波电流=0.1603。从保护装置信息可知故障距离=8.23km；查得供电线参数对照表可知：供电线长度=0.07km；上网点里程标=k263+206。由此计算故障点里程标=263.206-(8.23-0.07)=255.046，即k255+046。工区巡视发现跳闸原因为桥面施工时有金属异物掉在k255+930承利索上，造成承利索与桥顶短路放电。计算出测距误差为884m。例2：（以使用凯发设备某变电所跳闸为例）20：2340928 214 DK3520馈线保护测控装置 距离段动作故障距离=16.06，电阻=3.085，电抗=5.455，上行馈线电压=75.37,下行馈线电压=75.27，馈线电流=12.04，2次谐波电流=0.05538，3次谐波电流=0.16，5次谐波电流=0.0430720：2342963 214 DK3520馈线保护测控装置 一次重合闸(成功)20：2343600 214 DK3520馈线保护测控装置 距离段加速动作故障距离=18.2，电阻=3.677，电抗=6.243，上行馈线电压=76.13,下行馈线电压=76.03，馈线电流=10.5，2次谐波电流=0.5046，3次谐波电流=0.2461，5次谐波电流=0.06153工区巡视发现龙游-樟树潭上行K425+455处364#支柱，有2棵树因大风，分别倒在回流线上和承力索上，树枝接触部分有燃烧痕迹，另有三棵树顶部靠近回流线，随即向电调申请临时点于21:46-22:37进行砍伐，22:37处理完毕并消令。从最后一次跳闸保护装置信息可知故障距离=18.32km；查得供电线参数对照表可知：供电线长度=1.988km；上网点里程标=k409+050。由此计算故障点里程标=409.050+(18.2-1.988)=425.262，即k425+262。计算出测距误差为193m。2、根据重合成功与否判断接地类型。对于微机保护而言，一般发生跳闸后都会有重合闸动作，表示为“一次重合闸”。若重合成功，则表现为“一次重合闸”后2秒内没有跳闸动作。反之，在“一次重合闸”后2秒内再次跳闸，则为重合失败。2.1永久接地：表现为馈线断路器发生跳闸，在重合一次后立即再次跳闸，并且第二次不重合，即对应为永久性故障。此时一般故障报告中格式中对应的母线电压比较低（一般低于80V，常为30V/40V或更低）、故障电流比较大（报告上的二次电流为60A以上）、阻抗角（一般为线路阻抗角70左右），在故障波形察看谐波分析时，可以发现2、3、5次谐波电流含量都很小（一般在2-4，或更低）；可能由于接触网、正馈线或供电线断线接地、绝缘子击穿、隔离开关处于接地状态下的分段绝缘器击穿、隔离开关引线脱落或断线、较严重的弓网故障、机车故障等。这时调度要根据故标显示状况，有重点地通过行调、车站询问列车乘务员等，以便进一步判断确定。也有可能是电调撤除重合闸。2.2断续接地：变电所断路器跳闸重合成功，间隔一段时间又跳闸，可能是接触网或电力机车绝缘部件闪络，货车绑扎绳等松脱、列车超限、货物翘起超限，树木与接触网放电、接触网与接地部分距离不够，如供电线弛度较大，在气温变化或刮风时与接地体绝缘距离不够，树木与接触网接地，接触网断线但未落地，弓网故障等。2.3短时接地：变电所跳闸后重合成功，即对应为瞬时性故障。一般是绝缘部件瞬时闪络、上跨建筑物处接地、电击人或动物等。检修作业中邻线电力机车过渡线或闯分段；机车过负荷，变电所过流保护定值低等。这里又分两种：2.3.1一种是阻抗角为线路阻抗角70左右情况，此时故障报告中格式中对应的母线电压比较低（一般低于80V，常为30V/40V或更低）、故障电流比较大（报告上的二次电流为60A以上）、阻抗角较大，在调故障波形察看谐波分析时，2、3、5次谐波电流含量都很小；此种故障多为接触网绝缘闪络引起的。2.3.2一种情况为阻抗角为负荷角20-40左右情况，此时故障报告中格式中对应的母线电压比较高（一般高于80V，或80V左右）、故障电流比较小（一般略大于在过电流）、阻抗角比较小，在调故障波形察看谐波分析时，2、3、5次谐波电流含量较高；此种故障多为机车故障或机车过负荷引起，严格来说可能是保护装置过流定值不当引起的。3、根据保护数值确定事故类型馈线保护分为：突变量启动保护、距离保护、电流速断、过电流、电流增量保护、后加速、PT断线3.1突变量启动保护（距离、电流不启动时启动，如接触网掉在干燥的地面上时，未设置重合闸，由于保护特殊，到目前为止还未出现过突变量启动保护）电流突变量启动，动作判据为：| | i (k) - i (k-T) | -| i (k-T) - i (k-2T) | | Iqd T采样周期，Iqd突变量启动定值3.2距离保护一段保护供电臂的85%，二段保护线路的全长及下一线路（分区亭到上网点）的20%，三段保护线路的全长及下一线路（分区亭至下个变电所）的85%四段（装置采用）距离保护采用阻抗四边形特性或平行四边形特性，可通过控制字选择。考虑分区亭保护要求，每一段都可以设置为正向或反向，可投退。对复线单边供电方式，每一段距离保护都可以配置为横长特性。（变电所保护线全长85%，分区所保护线路全线的85%，这时分区所、变电所保护全部启动）距离保护四段均采用高次谐波抑制、二次谐波闭锁（当电力机车启动或制动时，都会产生二次谐波，馈线保护设置一个二次谐波闭锁，主要闭锁距离保护），可投退。并且对复线长坡道区段在II段采用上下行联锁功能，用以提高躲涌流负荷、再生负荷、重负荷的能力。三、五次谐波抑制系数计算定值调整原则： 式中：Kyx综合谐波抑制系数； -谐波加权倍数二次谐波制动系数计算距离保护阻抗特性如图：距离保护II段实行横向联锁，即保护在II段范围内按图示逻辑关系动作。此功能可投退。在供电臂上挂有开闭所时，上下行联锁功能应退出，否则会造成变电所馈线保护装置误动。3.3电流速断保护阻抗（距离）保护进行一个匹配： 当系统发生严重故障时为消除阻抗保护动作死区，设置该保护，对重负荷线路可以选择低电压闭锁、二次谐波闭锁、谐波自适应特性。（电流大时，二次谐波就大，闭锁距离保护，启动电流保护）动作判据为：式中： 为综合谐波抑制系数 为谐波加权系数为二次谐波制动系数当馈线近端发生金属性短路时，短路电流非常大，这就要求能够快速切断故障电流，保护设备不被损坏;同时防止近端短路电压降至零时阻抗保护无法动作，启动电流速断保护，当电流达到整定值时，由电流速断保护切除故障，不受谐波闭锁制动限制，电流速断的整定时限小于四边形阻抗保护的整定时限（保护启动的时间）。其动作方程为： 其中：电流速断整定值 ：动作电流值3.4后备保护对于馈电线路的非金属性短路故障和馈线断线故障，由于故障电流相对较小，反映阻抗值较大，四边形阻抗保护和电流速断保护不能反映出故障。因此，引入高阻接地故障保护过电流保护： 3.4.1过电流保护（电流速断电流要比过电流启动电流大）牵引负荷电流的最大值可能与馈线末端的最小短路电流接近，甚至大于后者，故采用二次谐波闭锁，高次谐波制动的过电流保护作为馈线的后备保护。由于机车运行时路况随时改变，机车负荷通常也是在不断变化的，负荷电流不可能始终保持很大，过电流保护采用适当的整定时限，能够躲过变化的负荷电流，并对故障电流进行切除。其动作方程为： （4）其中： ：过电流整定值：动作电流值过电流启动，在最大电流大于电流速断、三段过流或反时限过流保护定值时启动（某一段保护只有投入时，该保护启动功能才有效）3.4.2三段过流保护：机车在线路上行驶时，负荷电流经常变化，即在任一电流值下运行的时间都很短。而故障电流只要一产生，就一直持续到故障切除后才完结。因此根据电流持续时间的不同可以鉴别故障。根据这一原理采用具有阶梯特性的三段过电流保护。保护根据实际的负荷电流时间曲线进行整定。保护特性图如下： 3.4.3电流增量保护：距离保护为了躲过线路的最大负荷，所以整定值一般较小，当线路短路接地电阻较大时，保护就无法动作，降低了供电系统的可靠性。此时要求装置设置电流增量保护。比较短路与负荷两状态可知，无论是在牵引运行状态还是在再生制动状态，负荷电流中均含有大量的高次谐波（三次谐波为主），另外，当AT投入或机车变压器投入时，产生的励磁涌流含有很高的二次谐波分量，而短路故障时，故障电流基本是基波，故利用高次谐波抑制，二次谐波闭锁功能，并判断基波电流增量而动作的保护，可以不受机车再生负荷的影响，作为距离保护的后备对高阻接地故障能起到较好的保护作用。原理为：式中： 为谐波加权系数, 为故障前后两时刻基波电流,为故障前后两时刻3、5次谐波电流 为整定值 为二次谐波制动系数 Idz 小电流闭锁定值任一保护动作使该保护返回。3.4.4后加速保护装置配置了独立的加速段保护，可选择使用距离保护后加速和三段过流后加速，开关由分位变为合位后或重合闸动作后，加速功能会自动投入。距离保护后加速和三段电流后加速时间定值可以分别整定，加速投入时间也由定值整定，后加速投入时间延时到后, 加速功能会自动退出。3.5PT断线（低于母线电压的最低值时）3.5.1PT 断线告警，在保护未启动的情况下，装置设有PT断线告警的功能，检测到PT断线后，延时3S告警点亮面板告警灯。判据为： U0.2A3.5.2PT断线闭锁距离保护，保护启动后，装置设有PT断线闭锁距离保护的功能，检测PT断线后闭锁距离保护。判据为： |X|+|R|1W I1.2In（）保护动作装置显示是那种保护启动，显示保护动作的相关数据。4、保护动作名称可以确定装置是哪种保护启动，5、根据保护类型确定什么：如电压保护、电流保护、等，电流增量保护是根据短时间内电流增量的不同，自动区分工作电流与故障电流，实行选择分断的保护6、根据电流判断是非金属接地（闪络）还是金属接地，接到钢轨上还是接到石碴上；7、根据电压判断-一次与二次的比值来确定（牵引供电的电压比为27500/100）以此来将故障后的电压值与正常值（二次值100V）进行比较。即可推倒出此时的馈线电压与正常电压（27500V）的差值。通过电压可以判断故障发生的距离，如果故障发生在近端此时的电压较低（10-40V），故障发生在远端此时的电压在80V以上，当机车过分相是电压基本在正常值。8、根据电阻判断-例如：机车带电过分相造成的短路是通过电弧导通的相间短路，它和单相接地短路性质不同。馈线发生金属性接地短路时，短路阻抗为：Zdl=Udl/IdlRw+jXw（Rw为馈线牵引网电阻，Xw为馈线牵引网电抗）。而机车带电过分相发生相间短路时，会产生电弧，电弧电阻较大。短路阻抗为：Zdl=Udl/IdlRh+Rw+jXw+Rw，+jXw， (Rh为电弧电阻，Rw，为相邻馈线电阻值，Xw，为相邻馈线电抗值)，根据这个说明可以通过电阻判断牵引网的故障是由什么引起的。9、根据电抗判断-在故障测距中都采用电抗测距，利用线路电抗与距离成正比的关系，躲过短路时过渡电阻的影响来准确地测距，能够准确判断故障点的远近和具体位置，装置都采用电抗作为故障测距的一个判定，因为电抗比电阻较为准确，在发生故障后都是通过电抗进行计算的10、根据谐波电流判断-机车在启动和制动的时二次谐波电流较大，当二次谐波电流达到整定值后将启动二次谐波闭锁保护，二次谐波将闭锁距离保护。3次、5次谐波主要是起到谐波抑制的作用，高次谐波（二、三、五）与基波的比较是为了保护切换动作大小区（启动保护动作的区域），并依此作为区分故障电流与负荷电流的依据。11、根据阻抗角可以确定保护动作的方向和范围，如果是负值故障点在变电所内，正值在变电所以外。12、根据季节、地理位置确定故障类型。12.1大雾、阴雨及雨雪交加时易发生绝缘闪络故障，应重点查找隧道及污秽严重的处所，也有可能是蛇害、鼠害、鸟害；12.2有雷时，要检查绝缘子是否闪络、击穿或爆炸。12.3大风时，要检查网上是否有异物或是否为危树。12.4天气较冷、风较大时，要检查转角较大、坡度较大的附加导线，可能是供电线接地。12.5风较大时，接触线越出受电弓工作范围，从而引起弓网故障；同时使定位装置失稳，造成定位严重偏移，在跨中或定位点处引起弓网故障；12.6天气较冷或较热时，一方面造成接触线的张力差大；另一方面使接触线伸缩变化幅度较大，从而使定位器、吊弦等部件的偏移幅度增大，同时带动腕臂偏移。结果，一是形成硬点打弓，二是可能拉脱定位、吊弦打弓或引起剐弓。12.7多雨潮湿地区、沿海地带及盐、碱、酸、化工地域，接触网零部件腐蚀程度严重，造成零件或部件强度降低，开断脱落甚至塌网，从而引起弓网故障。12.8隧道内渗、漏水和有害气体对接触悬挂零件、部件长期侵蚀，使之强度下降，进而脱落甚至塌网、断线，引起弓网故障。隧道内渗、漏水结成的冰柱使接触悬挂对隧道壁短路放电，一方面烧损零部件造成设备缺陷或引起弓网故障，另一方面造成断线塌网。12.9长大坡道、小半径曲线制约接触网的技术条件，是弓故障的易诱发地域。12.10如果作业区段有施工时，可能是施工造成；作业区段有作业时，可能是电力机车闯分段、人员误接、撤地线、电调误送电等。12.11如果几车辆动车组同时通过一个供电臂，可能是变电所定值的问题。12.12如果跳闸时间、跳闸地点跟机车停留的时间、地点相同，那可能是机车原因。12.13晴天时可能是机车带电过分相或上跨桥与承力索接地。13、加强机供、工供联控13.1机供联控。机务原因引起的跳闸占居比例较大，从乘务员手中取得第一手资料，对查找跳闸原因帮助很大。比方说，机车所处位置的接触网或车顶上有异物、机车绝缘子闪烙或击穿、机车内部故障等，机车司机都可以在第一时间反馈信息。特别是设在电力机务段内的机供联控人员，对回库机车及时检查，通过机车顶部绝缘、受电弓等异常状态，结合跳闸时间、区段可查找跳闸原因。同时，联控人员监督机车出库质量保证机车无病上线，减少了机车原因引起的跳闸。另外，通过对机车上接触网监控装置的信息审阅，亦可查出蛛丝马迹，如弓或网状态不良时产生碰弓或刮网造成弓子离线拉弧而可能引起跳闸等。13.2工供联控。重点要掌握近期对牵引供电设备有影响的工务施工，如工务段大中修、桥隧段隧道维修等，跳闸后，结合故障标定等信息，判断这些施工地点有无可能出现造成供电设备故障的情况，如是否因拨道量过大造成接触网拉出值（或之字值）过大而发生弓网故障、是否因施工造成隧道绝缘子脏污而发生闪烙或击穿、是否以前因隧道喷浆遗留的少量钢模板锈蚀落下造成接触网接地跳闸，如此种种。13.3车供联控。车务人员在查找跳闸原因过程中有时起着举足轻重的作用。13.4路外人员与供电段的联控。路外地人反馈的信息在查找跳闸原因时会起到意想不到的作用。四、跳闸后的注意事项根据牵引供电设备运行环境，结合特种情况查找跳闸原因。如是否有危树触网、隧道口是否有树枝触网、跨线或搭挂电力通信线是否断后触网、隧道是否漏水结冰接地、是否因路外人员打破绝缘子造成跳闸等。加强夜间巡视。对一些暂时原因不明的跳闸，除用上述方法查找外，有必要加强变电所、接触网或供电线的夜间巡视，查找放电或闪烙的绝缘子，及时组织更换。1、发生跳闸故障后，要在故标指示区段进行重点巡视，先到达故标位置（可按照给出的对照表进行查找），