1、內(nèi)容提要內(nèi)容提要(ni rn t yo) 6.5.1接觸網(wǎng)故障(gzhng)測距原理 直接和BT供電方式(fngsh)測距原理 6.5.2接觸網(wǎng)故障測距精度調(diào)整 AT供電方式測距原理第1頁/共15頁第一頁，共16頁。6.5.1接觸網(wǎng)故障測距原理接觸網(wǎng)故障測距原理 直接和直接和BT供電供電(n din)方式測距原理方式測距原理 圖6-5-1直接供電牽引網(wǎng)示意圖 (c)復(fù)線方式(a)單線形式(b) 天窗狀態(tài)(d)上下行全并聯(lián)直接供電方式，上下行間由隔離開關(guān)并聯(lián)連接。 第2頁/共15頁第二頁，共16頁。6.5.1接觸網(wǎng)故障接觸網(wǎng)故障(gzhng)測距原理測距原理單線直接供方式測距原理單線直接供方式測

2、距原理 圖6.5.1(a)單線(dnxin)形式LXl1l2l3lnX1X2X3Xn0圖6-5-2直接供電(n din)方式下短路電抗距離曲線 )(1111nnnnnnXXllXXll由于直接供電牽引網(wǎng)可以等效為R-L電力線路，供電臂存在著區(qū)間和站場，因而在各分段，牽引網(wǎng)阻抗具有不同的單位阻抗特性，但是在局部分段，如在區(qū)間上的一段，牽引網(wǎng)狀況具有一致性，在該段可以采用均勻單位阻抗計算。牽引網(wǎng)短路時，可能存在一定的過渡電阻，根據(jù)電力系統(tǒng)知識，可以只考慮線路的電抗和距離關(guān)系進行故障定位，如圖所示。 當(dāng)故障發(fā)生在和之間時，根據(jù)電抗距離關(guān)系有：第3頁/共15頁第三頁，共16頁。6.5.1接觸網(wǎng)故障接觸

3、網(wǎng)故障(gzhng)測距原理測距原理復(fù)線直接供電方式測距原理復(fù)線直接供電方式測距原理 圖6-5-2復(fù)線直接(zhji)供電牽引網(wǎng)直接供電方式下的復(fù)線方式一般(ybn)在分區(qū)亭并聯(lián)，如圖（c）所示。當(dāng)短路發(fā)生時，上下行互阻抗的影響不能忽略，如圖所示。 D1D2D4dI1I2LlU0圖651(c)復(fù)線方式LZZZl2211Z1、Z2分別為上行、下行測量阻抗 當(dāng)上下行線路參數(shù)均勻時（一般情況可以認為成立），有測距原理故障發(fā)生在和之間時，根據(jù)電抗距離關(guān)系有：第4頁/共15頁第四頁，共16頁。6.5.1接觸網(wǎng)故障測距原理接觸網(wǎng)故障測距原理復(fù)線全并聯(lián)直接供電復(fù)線全并聯(lián)直接供電(n din)方式測距原理方式

4、測距原理 由于故障大多是瞬時性故障，單側(cè)重合閘的時候，故障已經(jīng)消失，因而(yn r)不能有效找到短路點，形成故障隱患。 在我國哈大線首次采用牽引網(wǎng)單邊全并聯(lián)供電，即同一方向上下行由一臺斷路器供電且接觸懸掛（含加強線） 在每個車站都實施一次橫向電聯(lián)接(lin ji)，從而實現(xiàn)接觸網(wǎng)的低阻抗，減少電壓損失和增強供電能力，改善供電質(zhì)量，如圖d所示。列車在上、下行間運行時無電位差，不會拉電弧，避免燒損受電弓和分段絕緣器。哈大線的故障測距有一定的特點，通過接觸網(wǎng)檢測系統(tǒng)來進行故障測距，當(dāng)發(fā)生故障時，保護動作后通過遠動設(shè)備將各個并聯(lián)點的開關(guān)斷開，從而形成單線狀況，然后將上行饋線合閘到接觸網(wǎng)檢測系統(tǒng)，通過檢

5、測系統(tǒng)判斷故障是否發(fā)生在上行線，如果上行線沒有檢測到故障狀態(tài)，再將檢測系統(tǒng)合閘到下行線進行檢測，從而找到故障點。這樣進行故障定位需要狀態(tài)良好的遠動系統(tǒng)，所需要的時間也會比較長，造成線路長時間處于斷電狀態(tài)。651(d)上下行全并聯(lián)直接供電方式，上下行間由隔離開關(guān)并聯(lián)連接。 第5頁/共15頁第五頁，共16頁。6.5.1接觸網(wǎng)故障測距原理接觸網(wǎng)故障測距原理復(fù)線復(fù)線(fxin)全并聯(lián)直接供電方式測距原理全并聯(lián)直接供電方式測距原理 圖6-5-3 BT供電(n din)方式及其電抗距離曲線 變電所（a）d（b）變電所ZbZbLXl1l2l3lnX1X3X4Xn0X2X5X6（c）在牽引網(wǎng)中架設(shè)吸流變壓器（

6、BT）回流線，可使?fàn)恳娏餮鼗亓骶€流回牽引變電所而不經(jīng)由軌道和大地，其原理如圖6-5-3示。其作用在于減弱牽引網(wǎng)電流對外產(chǎn)生(chnshng)的影響，從而使?fàn)恳娏髟卩徑耐ㄐ啪€中的影響大大減弱。由于BT串入線路，相當(dāng)于在等效電路中增加了BT的短路阻抗。其短路電抗與距離關(guān)系如圖6-5-3（c）所示，圖中可以看出，BT安裝位置出現(xiàn)短路電抗的跳變。可以看出，當(dāng)發(fā)生故障時，每一個短路電抗具有唯一的對應(yīng)距離，所以仍然可以采用電抗距離分段查表測距，只不過在BT處必須增加對應(yīng)的電抗距離點。測距公式（6-5-1）在此依然有效。 第6頁/共15頁第六頁，共16頁。6.5.1接觸網(wǎng)故障接觸網(wǎng)故障(gzhng)測

7、距原理測距原理 AT供電方式測距原理供電方式測距原理 圖6-5-4 AT供電(n din)牽引網(wǎng)示意圖 AT供電方式如圖6-5-4所示，這種供電方式克服高速、大功率機車在BT供電方式線路會在受電弓產(chǎn)生強烈電弧的缺點，同時大大降低了牽引網(wǎng)的電壓損失，從而減少了牽引變電所的數(shù)目，在我國未來的高速鐵路中，AT供電方式將得到很好的發(fā)展。在既有的實際AT供電線路中，一般采用末端分區(qū)亭（SP）并聯(lián)運行的方式，也有單線運行的方式，檢修的時候，可以在開閉所（SSP）進行并聯(lián)，另外還存在天窗運行方式。由于在T線和F線之間并聯(lián)有一系列AT，使?fàn)恳W(wǎng)阻抗距離關(guān)系(gun x)非線性，在直接供電線路中采用的電抗測距原

8、理不能應(yīng)用于該種供電方式。 SST1R1F1EqT2R2F2ATSSPATSP第7頁/共15頁第七頁，共16頁。6.5.1接觸網(wǎng)故障測距原理接觸網(wǎng)故障測距原理 AT供電方式供電方式(fngsh)測距原理測距原理AT中性點吸上電流比中性點吸上電流比 圖6-5-5 AT中性點吸上電流比與故障(gzhng)距離曲線 LHln+1lnQ1Q201DHl若變電所至間的距離為，故可以得出(d ch)牽引變電所至故障點之間的距離為：DQQQHlln)(12111Qkm在式中Q1、Q2取值復(fù)線平均為0.05-0.1，為故障AT段的長度 第8頁/共15頁第八頁，共16頁。6.5.1接觸網(wǎng)故障測距原理接觸網(wǎng)故障測

9、距原理 AT供電方式供電方式(fngsh)測距原理測距原理-復(fù)線上下行電流比復(fù)線上下行電流比 當(dāng)AT供電牽引網(wǎng)末端如圖6-5-4所示并聯(lián)運行時，當(dāng)發(fā)生(fshng)T-R、T-R、T-F故障時，測距公式為： LIIIl2212在式中的I1、 I2并不是牽引饋線的電流(dinli)，而是當(dāng)量等值電流(dinli)，它們與牽引網(wǎng)饋線上下行電流(dinli)成相同的線性關(guān)系，其中I1 It1 If1 、 I2 It2 If2 ， It1 、 If1 、 It2 、 If2為上下行的T線、F線電流(dinli)。第9頁/共15頁第九頁，共16頁。6.5.1接觸網(wǎng)故障測距原理接觸網(wǎng)故障測距原理 AT供電

10、供電(n din)方式測距原理方式測距原理-吸饋電流比法、電抗法綜合吸饋電流比法、電抗法綜合測距測距 QX0QTXTFDLT1R1F1EqAT1AT2AT3QFQTFXFXTl12XfTXfF當(dāng)AT牽引網(wǎng)單線運行，發(fā)生T-R、T-F、F-R故障時，線路Q特性和電抗(dinkng)距離曲線圖6-5-6所示。在第AT段，T-R、F-R故障可由Q特性測距，T-F可由XTF曲線測距，；在第1AT段，T-R、T-F、F-R故障可分別由XT、XTF、XF曲線測距；在第2AT段，T-R、F-R故障可分別由反向電抗(dinkng)XfT、XfF曲線測距。 圖6-5-6 單線AT牽引網(wǎng)故障Q特性和電抗特性 第1

11、0頁/共15頁第十頁，共16頁。6.5.1接觸網(wǎng)故障測距原理接觸網(wǎng)故障測距原理(yunl)小結(jié)小結(jié) 根據(jù)我國電氣化鐵路運行的故障測距裝置來看，運行基本良好，測距裝置在電氣化鐵路的安全運行方面發(fā)揮了應(yīng)有的作用。我國大部分直接供電和BT供電方式下的測距都采用電抗距離曲線查表測距和上下行電抗比方法測距。在既有的AT供電線路中，主要設(shè)備仍采用AT吸上電流比的測距系統(tǒng)，但由于該種設(shè)備年代久遠，測距精度相對較低（誤差可以達到2km）。部分線路變電所采用吸饋電流比和電抗綜合測距方式。由于我國既有AT供電線路正在或計劃進行大規(guī)模改造，隨著配備有良好遠動設(shè)備的綜合自動化系統(tǒng)應(yīng)用于這些線路，各種測距方式都可以在先

12、進設(shè)備條件下發(fā)揮各自的優(yōu)越性、互補性。全并聯(lián)直接供電方式在我國哈大線的成功運行，不同于常規(guī)直供線路的測距原理或方法也第一次應(yīng)用在該線路上，為電氣化鐵路故障測距原理增添了一些新型應(yīng)用方式。在未來的京滬高速鐵路中，牽引供電系統(tǒng)采用復(fù)線全并聯(lián)AT供電方式，一些相關(guān)的測距原理已經(jīng)見諸文獻，同時也要經(jīng)過現(xiàn)場實際運行以檢測測距效果。在我國部分電氣化鐵路，限于條件不能采用復(fù)線牽引網(wǎng)方式供電，設(shè)計部門采用線路始端和中部(zhn b)增加串聯(lián)補償裝置以提升網(wǎng)壓，改善供電質(zhì)量，提升運能。由于電容具有負電抗的性質(zhì)，串補裝置的加入破壞了線路阻抗的單調(diào)性。這樣的直接供電方式測距遇到了一定的難題，但可以根據(jù)電路的RLC特

13、性，分析故障數(shù)據(jù)，進行測距運算。第11頁/共15頁第十一頁，共16頁。6.5.26.5.2接觸網(wǎng)故障測距精度接觸網(wǎng)故障測距精度(jn d)(jn d)調(diào)整調(diào)整 設(shè)計院提供詳細的原始資料。該資料包括(boku)：饋出線的單位阻抗，饋出線的長度，按照變電所供電臂實際走向來詳細劃分區(qū)間的單位自阻抗，互阻抗，區(qū)間長度，然后是站場的單位自阻抗，互阻抗，站場長度，一直到分區(qū)所為止。 通過上述原始資料進行定值表整定，段數(shù)按照實際情況來劃分。 通過短路試驗（三次短路試驗，區(qū)間起點金屬性和非金屬性短路試驗以及該區(qū)間末端金屬性短路試驗）來修正PT和CT的角差、區(qū)間的單位阻抗。重新修改故障測距定值表。 通過實際短路故障情況來修正故障測距定值表。 第12頁/共15頁第十二頁，共16頁。6.5.26.5.2接觸網(wǎng)故障接觸網(wǎng)故障(gzhng)(gzhng)測距精度調(diào)整測距精度調(diào)整 測距裝置(zhungzh)刻度校正 測距裝置關(guān)于一次側(cè)電壓(diny)互感器、電流互感器的精度調(diào)整單位電抗計算與XL特性修正第13頁/共15頁第十三頁，共16頁。第14頁/共15頁