接触网故障原理与精度调整

1、6.5接触网故障测距原理与精度调整 西南交通大学电气工程学院 内容提要 6.5.1接触网故障测距原理 直接和BT供电方式测距原理 AT供电方式测距原理 6.5.2接触网故障测距精度调整 6.5.1接触网故障测距原理 直接和BT供电方式测距原理 (a单线形式 (b 天窗状态 (d上下行全并联直接供电方 式， 上下行间由隔离开关并联连 图6-5-1直接供电牵引网示意图接。 (c复线方式 直 接 供 电 单线直接供电方式 复线直接供电方式 复线全并联直接供电方式 6.5.1接触网故障测距原理 单线直接供方式测距原理 由于直接供电牵引网可以等效为R-L电力线 路，供电臂存在着区间和站场，因而在各分 段

2、，牵引网阻抗具有不同的单位阻抗特性， 但是在局部分段，如在区间上的一段，牵引 网状况具有一致性，在该段可以采用均匀单 位阻抗计算。牵引网短路时，可能存在一定 的过渡电阻，根据电力系统知识，可以只考 虑线路的电抗和距离关系进行故障定位，如 图所示。 图6.5.1(a单线形式 X Xn X3 X2 X1 0 l1 l2 l3 ln L 当故障发生在和之间时，根据 电抗距离关系有： l = l n 1 + X n X n 1 ( X X n 1 l n l n 1 图6-5-2 直接供电方式下短路电抗距离曲线 6.5.1接触网故障测距原理 复线直接供电方式测距原理 直接供电方式下的复线方式一般在分区

3、亭并 联，如图（c）所示。当短路发生时，上下行 互阻抗的影响不能忽略，如图所示。 图651(c复线方式 D1 U0 D2 I1 l d I2 当上下行线路参数均匀时（一般情况 可以认为成立），有测距原理故障发 生在和之间时，根据电抗距离关系 有： D4 l= Z1 2L Z1 + Z 2 L Z1、Z2分别为上行、下行测量阻抗 图6-5-2复线直接供电牵引网 6.5.1接触网故障测距原理 AT供电方式测距原理-吸馈电流比法、电抗法综合测距 吸馈电流比即为AT中性点吸上电流复数与馈线电流复数之比，符号为。 由于的虚部远小于实部，在实际应用中，一般取吸馈电流比实部进行测距 运算。 反向电抗即为测量

4、点T-R间电压与AT中性点吸上电流的复数比。 DL Eq AT1 AT2 1 2 AT3 T1 R1 F1 X Q QT XF XT XTF QTF 0 XfT l 当 AT 牵引网单线运行，发生 T-R 、 T-F 、 F-R故障时，线路Q特性和电抗距离曲线图 6-5-6 所示。在第AT 段， T-R 、 F-R 故障 可 由 Q 特 性 测 距 ， T-F 可 由 XTF 曲 线 测 距，；在第1AT段，T-R、T-F、F-R故障 可 分 别 由 XT 、 XTF 、 XF 曲 线 测 距 ； 在 第 2AT段，T-R、F-R故障可分别由反向电 抗XfT、XfF曲线测距。 QF XfF 图

5、6-5-6 单线AT牵引网故障Q特性和电抗特性 6.5.1接触网故障测距原理小结 根据我国电气化铁路运行的故障测距装置来看，运行基本良好，测距装置在电 气化铁路的安全运行方面发挥了应有的作用。我国大部分直接供电和BT供电方式下 的测距都采用电抗距离曲线查表测距和上下行电抗比方法测距。在既有的AT供电线 路中，主要设备仍采用AT吸上电流比的测距系统，但由于该种设备年代久远，测距 精度相对较低（误差可以达到2km）。部分线路变电所采用吸馈电流比和电抗综合 测距方式。由于我国既有AT供电线路正在或计划进行大规模改造，随着配备有良好 远动设备的综合自动化系统应用于这些线路，各种测距方式都可以在先进设备

6、条件 下发挥各自的优越性、互补性。 全并联直接供电方式在我国哈大线的成功运行，不同于常规直供线路的测距原 理或方法也第一次应用在该线路上，为电气化铁路故障测距原理增添了一些新型应 用方式。在未来的京沪高速铁路中，牵引供电系统采用复线全并联AT供电方式，一 些相关的测距原理已经见诸文献，同时也要经过现场实际运行以检测测距效果。 在我国部分电气化铁路，限于条件不能采用复线牵引网方式供电，设计部门采 用线路始端和中部增加串联补偿装置以提升网压，改善供电质量，提升运能。由于 电容具有负电抗的性质，串补装置的加入破坏了线路阻抗的单调性。这样的直接供 电方式测距遇到了一定的难题，但可以根据电路的RLC特性，分析故障数据，进行 测距运算。 6.5.2接触网故障测距精度调整 精确故障测距步骤 ： 设计院提供详细的原始资料。该资料包括：馈出线的单位阻 抗，馈出线的长度，按照变电所供电臂实际走向来详细划分区 间的单位自阻抗，互阻抗，区间长度，然后是站场的单位自阻 抗，互阻抗，站场长度，一直到分区所为止。 通过上述原始资料进行定值表整定，段数按照实际情 况来划分。 通过短路试验（三次短路试验，区间起点金属性和非 金属性短路试验以及该区间末端金属性短路试验）来修 正PT和CT的角差、区间的