牵引变电所馈线跳闸分析培训讲义资料

1、牵引变电所馈线跳闸分析培训资料第一立部分 AT供电方式的结构、特点及保护配合、AT供电方式接线图接触网c /uvA的5JCCSJttli54dilT Ti_T -If Tf , _ tT Tt T111T 1rziiHr n271T J L J1 1272r V?71_ T272231J 12422422434+T ft怖 R241241二、AT供电方式的特点812KM1、接触网结构复杂。AT供电系统接触网结构比较复杂， 连PW保护线在内共有四条并行导线，沿线每隔 并联一自耦变压器（AT变），从而构成多网孔复杂网络, 短路故障几率相对增多，系统短路故障类型也相应增多。常见的故障类型如 T-R，

2、F-R，F-PW，T-F。性。2、阻抗呈现非线，AT供电系统牵引网短路时的总阻抗呈现非线性拱形（马鞍形）。它由长回路（T-F）阻抗与短路点所在 AT段 内短回路并联阻抗组成。如下图所示：由于阻抗非线性的存在，给保护配合及故障测距带来很大的影响。翼城侯马北供电臂变电所馈线距离继电器测量阻抗曲线T-R-b-T-F- - 一 - d 0 O S G 4 2 OO S 5 4 22 1111三、复线AT网络的电流分布规律：?长回路中，机车电流在轨道中按距离反比例分配。?短回路中，机车电流与单线一样，轨中电流亦按AT段距离反比例分配。四、保护配合故障点发生在变电所和 AT所之间d1(d2),或发生在 A

3、T所和分区所之间d3(d4),由于AT供电系统的阻抗非线 性及AT所并联，做到有选择性的切除故障(即上行故障 跳二行，下行故障跳下行)存在困难。客专一般采用以下 保护配合方式：行解列、AT解列)。变电所重合闸，重合闸成功，AT所和分区所271, 272重合失败，AT所和线路上任何一点故障(d1,d2,d3,d4,d7)，变电所馈线断 路器211, 212全部跳闸，AT所和分区所馈线断路器271, 272失压跳闸(上 如果是瞬时性故障， 依次检压合闸，系统恢复供电。如果是上行永久性故障， 变电所上行馈线断路器211加速跳闸， 分区所271断路器检压合闸失败。下行断路器 212重合成 功, AT所

4、和分区所272断路器检压合闸成功，下行恢复供 电。下行永久性故障同理。第二部分 郑西高铁故障测距原理一、AT牵引供电故障测距技术方案针对 AT 牵引供电系统，应用较为成熟的故障测距原 理主要包括“吸上电流比”测距原理， “上下行电流比”测 距原理，AT解列为直供线路的“分段线性电抗”测距原理。 每种原理适应供电方式、故障类型、通信通道需求等都存 在差异，需要针对具体线路特点和实际工程情况进行合理 原理选择和装置配置。郑西高铁故障测距采用“吸上电流比”测距为主， 段线性电抗”测距为副的原则，适用的故障类型为：“吸上电流比” 测距：适用于全并联供电模式下的ATF-PWAT 所、分区所均投入时）的

5、T-R，F-R，F-PW 故障 “分段线性电抗”测距：适用于直供方式下（即 所、分区所均解列时或重合失败时）的T-R，F-R，故障及 AT 供电方式下的 T-F 短路故障。T-FAT 牵引供电系统由于线路短路阻抗值非线性，除 短路外其他都不能通过阻抗查表进行故障测距，在通常的 短路故障条件下其各 AT 吸上电流与故障点有比例关系， 且故障段 AT 吸上电流相对其它段最大。针对 T-F 故障装置可采用分段线性电抗测距原理进行 故障测距，该原理由牵引变电所测距装置独立实现，不受 通信通道的影响。二、测距原理同时通过通讯网络向该侧号,当牵引网某点发生故障时，由牵引所的故障测距装置 检测出故障并发出自

6、启动信供电臂内线路上所有的故障测距装置发布总召唤帧，要求所有AT所及分区所内的故障测距装置将此刻采集的数据， 计算出有效值，上传给变电所故标装置，各所装置可以进 行时间同步补偿，继而完成测距结果的计算。三、影响测距精度的因素K IL 10、仲启九Dn目前客专故障测距多是采用 AT中性点吸上电流比的测 距原理测距公式：由公式，可以把影响故障测距精度的因数分为两类， 一类是需要实际采集的数据In（AT所吸上电流）、ln+1 （分 区所吸上电流），取决于故障测距设备厂家数据采集的同步 性及准确性。对于郑西客专来所就是变电所、AT所、分区 所的中性点吸上电流（变电所无 AT变，采用合成电流）； 另一类

7、是需要人为整定的参数，主要包括 Ln、Dn、Q、K， 取决于现场实际参数。对于郑西客专来所就是变电所到 AT 所得距离D1，AT所到分区所得距离D2以及漏抗Q。第三部分馈线跳闸故障报告分析选择2009你那12月29日一次短路试验故障数据进行分析，装置故障数据如下： 故障报告 : 三官庙故障测距装置 T-R 故障 动作故障距离:6.87 km,公里标:6.90 km,电阻:11.95 Q，电抗: 23.83 Q1#电流 : 4189.00 A,1#T 线电流 : 3266.00 A,1#F 线电流 : 919.00 A,2#电流:2152.00 A, 2#T 线电流:1198.00 A,2#F线

8、 电流:950.00 A,3#电流:7.00 A,3#T 线电流:3.00 A3#F 线电 流: 3.00 A,1#AT 吸上电流 : 0.00 A,2#AT 吸上电流 : 0.00A,AT 吸上总电流 : 2595.00 A 馈线电压角度 : 183.00 ,1#T 线电流角度:298.50 ,1#F线电流角度:117.70 ,2#T线电流角度:300.70。2#F线电流角度:118.10 ,3#T线电流角度:0.00 ,3#F 线电流角度 : 0.00故障报告 : 三官庙故障测距装置 子所 1 故障数据 动作1#电流 : 2133.00 A,1#T 线电流 : 1344.00 A,1#F

9、线电流 : 788.00 A,2#电流:2138.00 A, 2#T 线电流:2893.00 A,2#F线 电流 : 755.00 A,1#AT 吸上电流 : 3.00 A,2#AT 吸上电流 : 3074.00 A， AT 吸上总电流 : 3077.00 A,1#T 线电流角度 : 130.30 ,1#F 线电流角度 : 306.90 ,2#T 线电流角度 : 308.00 2#F 线电流角度 : 306.20故障报告 : 三官庙故障测距装置 子所 2 故障数据 动作1#电流:26.00 A,1#T 线电流:140.00 A,1#F 线电流:165.00 A,2#电流:22.00 A , 2

10、#T 线电流:190.00 A,2#F 线电流: 167.00 A,1#AT 吸上电流:677.00 A,2#AT吸上电流:2.00 A, AT吸上总电流:679.00 A,1#T线电流角度:314.00 ,1#F线电 流角度:314.00 ,2#T线电流角度:313.20, 2#F线电流角度: 313.40AT所故障电流分布图如下:吏电折32箔30S3故障距离=4002/ (4002+2347) *区间长度L 2347=下行T线电流一下行F线电流4002=AT所吸上电流+分区所吸上电流+上行轨回流(上行T线电流一上行F线电流)结论：短路点在第一个AT区段时，AT所故障行别的T线、F线电流角度

11、一致，非故障行别的T线、F线电流角度相差180度；分区所上下行的T线、F线电流角度均 致。短路点在第二个AT区段时，AT所、分区所故障行别 的T线、F线电流角度一致，非故障行别的 T线、F线电 流角度相差180度。第一次第三次hEr第四次117.8kmhi丄 L213 匸 214T12+11.3=23.3km*9.45km南义巩213F214FHH第二次 9.45km 图复线全并联AT巩义南-水牛沟方向（西安方向）短路试验第四次试验点：下行，AT所与分区所间，AT方式故障报告:213馈线保护装置距离I段动作T线故障距离：20.60km，F线故障距离：22.87km，线路阻抗角：67.90 ,电

12、阻:20.00 Q,电抗:49.08 Q, T线电阻:17.65 Q, T线电抗:39.58 Q, F线电阻:22.85 Q, F线电抗:63.63 Q,馈线电压:95.13V，电压U1:46.71V，电压U2:48.41V，馈线电流:1.80A , 2次谐波电流:0.00A , 3次谐波电流:0.01A ,5次谐波电流：0.00A , T线电流:1.08A , F线电流:0.72A2009 年 12 月 29 日 11:42:44:520故障报告:214馈线保护装置距离I段动作动作T线故障距离：20.79km , F线故障距离：22.86km,线路阻抗角：67.90,电阻:20.08 Q,电

13、抗:49.14 Q,T 线电阻:17.69 Q,T线电抗:39.92 Q,F 线电 阻:22.91 Q, F线电抗:63.13 Q,馈线电压:95.06V,电压 U1:46.67V,电压U2:48.37V ,馈线电流:1.80A,2次谐波电流:0.00A,3次谐波电流:0.01A,5次 谐波电流:0.00A , T线电流:1.07A,F线电流:0.72A2009 年 12 月 29 日 11:42:46:315保护事项:水牛沟故障测距装置 T-R 故障 水牛沟故障测距装置子所 1 故障数据 水牛沟故障测距装置子所 2 故障数据 故障报告:水牛沟故障测距装置 T-R 故障动作 故障距离:19.2

14、1km,公里标:19.20km，电阻:-21.55 Q,电抗:-48.90 Q,1# 电流:2676.00A , 1#T 线电流:1613.00A , 1#F 线电流:1062.00A , 2# 电 流:2672.00A , 2#T 线电流:1598.00A,2#F 线电流:1070.00A,3# 电流 :3.00A,3#T 线 电 流 :3.00A ，3#F 线 电 流 :3.00A,1#AT 吸 上 电 流:0.00A,2#AT 吸上电流:0.00A,AT 吸上总电流:1078.00A，馈线电压角 度:179.10,1#T线电流角度:114.30,1#F线电流角度:291.90,2#T 线

15、电流角 度:114.30， 2#F 线电流角度 :291.70,3#T 线电流角度 :0.00,3#F 线电流角 度:0.00故障报告 :水牛沟故障测距装置子所 1 故障数据动作1# 电流:1453.00A,1#T 线电流：1952.00A,1#F 线电流：501.00A,2# 电流:1448.00A , 2#T 线电流：928.00A,2#F 线电流:522.00A,1#AT 吸上电流:0.00A,2#AT吸上电流:2039.00A , AT吸上总电流：2039.00A,1#T 线电流角度:300.00,1#F线电流角度：297.30,2#T线电流角度:122.90 , 2#F线电流角度:2

16、98.00故障报告:水牛沟故障测距装置子所2故障数据动作1# 电流:1228.00A,1#T 线电流：670.00A,1#F 线电流：556.00A,2# 电流:1228.00A，2#T 线电流:1793.00A,2#F 线电流:566.00A,1#AT 吸上电流:2.00A,2#AT吸上电流:2252.00A , AT吸上总电流:2254.00A,1#T 线电流角度:126.60,1#F线电流角度:305.10,2#T线电流角度:305.60，2#F线电流角度:305.00mT 一 1613ATI一3565MX1 551泌3584徨劄610620訥|I9K 23031793231S7叱 10

17、20159822526 詁 *64551070培训要点3 月 25 日洛北1、变电所无 AT 变时，吸上电流为轨回流。2、考虑到变电所因系统失压或主变故障自投的 时间较长，所以，分区所、 AT 所检有压合闸时 应躲过变电所系统自投时间， 否则， 应进行远 动依次合闸。3、郑西线的短路故障判据程序未修改，仍按原 判据进行，可能会出现短路故障误判现象。4、郑西线单位电抗值（短路试验获取） ： 一次值： T 线 0.3 欧 /公里F 线 0.44 欧/公里 二次值： T 线 1.636 欧/公里F 线 2.4 欧/公里5、子所数据上传失败时，测距计算方法： 馈出电流（上行合成电流 + 下行合成电流） =变 电所 AT 电流 +分区所 AT 电流 +AT 所 AT 电流 同步效验：馈出电流 =馈出吸上电流6、低压侧过电流保护： 电压判断为或门关系，即 Ua、 Ub、 Uab 三者中 任意一个电压低于定值时均启动。7、动车组的负荷角度为 18 度，线路角根据材质 取 7075 度。8、故标的保护设置必须与馈线保护一致，故标 的保护必须优先于馈线保护动作。9、AT 区间长度 =供电线长度 +区间长度 公里标应设定为上网点公里标， 但必须整定修正 距离（减去供电线长度）10、影响测距精度的因素（1）区间长度设定（ 2）漏抗设定：现设定为 8，漏抗的影响有限。 （3）流互及装