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1、1,客运专线故障测距系统,介绍,2,目 录,一、客运专线牵引供电方式 二、常用故障测距原理介绍 三、全并联AT供电方式故障测距系统 四、故障测距工程实施注意事项 五、现场实例,3,一、 客运专线牵引供电方式,（一）主接线图 AT牵引变电所,4,一、 客运专线牵引供电方式,（一）主接线图 AT牵引变电所馈线接线图,5,一、 客运专线牵引供电方式,（一）主接线图 AT所主接线图,6,一、 客运专线牵引供电方式,（二）供电方式,7,二、常用故障测距原理介绍,（一）AT吸上电流比原理 1、AT 供电牵引网短路阻抗和短路距离的关系图,8,8,二、常用故障测距原理介绍,（一）AT吸上电流比原理 2、 基本
2、原理 AT吸上电流比原理是20世纪60年代末日本提出的，其基本原理如下： 假设AT为理想变压器、钢轨对地全绝缘，且沿线路阻抗参数均匀分布，则当故障发生在第k至第k+1个AT之间时，有： 式中， -第K个AT所距变电所的距离(km)； , -第k个和第k+1个AT中性点吸上电流（A）； D-第k至k+1个AT间距（km）。 上面式中 称为吸上电流比，简称Q值。 说明：由于各厂家在用吸上电流比计算时，Q值的倍率选取和计算公式的不同。从Q值的计算公式可以看出Q1,但为了传输和计算的方便，可能会将Q值放大100倍。,分段线性测距法,由于故障时，吸上电流比 会受到站场、大地泄漏、AT漏抗等因素的影响，所
3、以在程序设计中，不采用整个AT段的直线测距公式，而是采用分段线性法，,举例：图中短路点的计算,10,10,二、常用故障测距原理介绍,（一）AT吸上电流比原理 3、 AT吸上电流比缺陷 装置一次投资高 为了保证故障点两侧AT中性点吸上电流的同步采集，必须敷设专用的传输 数据和控制信号通道；必须在每个AT处都设置一套数据采集与发送装置 原理适用性较差 发生T-F故障时，AT被旁路，无法采集AT吸上电流；AT供电方式解列，AT退出运行，无法抽取AT中性点吸上电流。 装置可靠性低 当专用通道、AT处安装的数据采集与发送装置有任意一处故障则无法测距 （二）上下行电流比原理 如下图所示，当AT所上下行不并
4、联，分区所并联，无论是T、F、TF故障，均可采用上下行电流比测距原理，计算公式如下,11,11,二、常用故障测距原理介绍,（二）上下行电流比原理 1、基本原理 如下图所示，当牵引网方式为上下行并联运行方式时，均可采用上下行电流比测距原理，计算公式如下 式中， 故障及非故障方向供电臂电流； 变电所距AT所距离、AT所距分区所距离。,12,12,二、常用故障测距原理介绍,（三）横联线电流比原理 横联线电流比原理和AT吸上电流比原理类似，要获取3个处所的横连线电流，找到最大的两个，确认故障的AT段，按下面公式计算： 其中， 为各处所的横联线电流模值 只适用于全并联供电方式下，单线方式无法获取横联线电
5、流。 （四）电抗法原理 1、适用范围 单线直接供电方式 BT供电方式 全并联AT供电方式接触网发生永久性故障后解列方式,13,13,二、常用故障测距原理介绍,（四）电抗法原理 2、基本原理 牵引网短路时存在一定的过渡电阻，所以利用电抗和距离关系进行故障定位。 接线示意图 短路电抗和短路距离示意图 计算公式： 注意：供电臂上区间和站场的的单位阻抗不同，需分段线性整定，站场的单位电抗一般按区间电抗的1/3整定。,14,14,三、全并联AT供电方式故障测距系统,上面讲述的AT吸上电流比、上下行电流比、横联线电流比、电抗距离法等故障测距原理适用于不同的供电方式，测距原理也各有优缺。 根据现在客运专线供
6、电方式，我们新开发的故障测距系统具有如下优点： 自动判断故障前时刻故障区间的供电方式，根据不同的供电方式采用相应的故障测距原理进行测距。 提供详细的故障测距报告，更方便用户查找故障。在故障报告中，不仅有故障距离，还有故障类型（T、F、TF）和故障方向（上行、下行）。 支持多达7个AT分段测距,15,15,三、全并联AT供电方式故障测距系统,（一）所需基本参数 1、电量 2、开关量 变电所（上下行外启动信号） 其他所（上下行断路器合位、AT变断路器合位、上下行并联开关合位）,16,16,三、全并联AT供电方式故障测距系统,3、定值 Q-L表、X-L表、单位电抗。 （二）测距原理综合运用 1、数据
7、同步 要保证故障测距的准确性，就必须保证故障点两侧AT中性点吸上电流的同步采集，目前本测距系统采用电压跌落的方法来保证同步。 电压跌路同步的原理就是在故障瞬间，在变电所、AT所、分区所故障测距装置所采集的接触网电压是同步跌落的，利用在装置设置的电压门槛值来保证数据同步采集。该方法不需要铺设专门的控制信号通道，也能避免数据传输通道的延时影响。 2、供电方式判断 故障测距装置在启动数据采集的同时会记录本所的开关位置，并随其他故障数据一起上送到变电所的故障测距装置，由变电所故障测距装置根据AT所、分区所上送的开关位置来判断运行方式。,17,17,三、全并联AT供电方式故障测距系统,3、故障测距 在正
8、常运行方式下（AT所并联：两个馈线断路器合位、联络开关合位），当发生瞬时性故障，收集AT所、分区所故障数据，主要采用吸上电流比测距原理及横联线电流比原理；当发生永久性故障，直接采用变电所测距装置电抗法测距（数据采用重合闸失败后的测量电抗）。 1首先判断是否TF线故障。 当变电所、AT所和分区所的吸上电流小于TF型故障判断的电流整定值 ，即， 则为TF型故障。当发生TF型故障，找到横联线电流最大者，根据横联线电流最大值和次大值求横联线电流比，并求出故障距离。 如横联线电流最大值在变电所处，则当 ，判别为下行方向，反之为上行方向）；当最大横联线电流在AT所处， 判别为上行方向，反之为下行方向。 2
9、当不是TF故障时，故障AT段为吸上电流最大处所和最大相邻的次大值处所之间。根据最大吸上电流处所处的 ，确定故障上、下行和T、F类型。例如， ，则故障在下行且为T型故障。最后采用吸上电流比原理测距。,18,18,四、故障测距工程实施注意事项,（一）施工过程中注意事项 1、压互、流互极性 2、开关量开入 3、整定值 （二）运行过程中注意事项 1、 Q-L表修正。 Q-L表 上表中数据为一个刚投入运行线路的理论数据，在实际运行中，需根据实际短路后的数据进行修正。,19,19,四、故障测距工程实施注意事项,1 单个故障点修正 每次发生永久或确定地点的故障时，记录下故障Q值和故障点距离。例如对于一次确认
10、的故障点，参数为 ， 。则将上表修正为下表 以后逐渐根据每次故障修正 2整个AT段修正 在一个AT段，当发生两个较远（超过AT段长度的一半）的故障时，对整个AT段的Q-L表修正。,20,20,四、故障测距工程实施注意事项,举例说明： 如下图所示，得到两次故障，参数为 ， 和 ， 。 根据相似三角形原理，有 得到对应本AT段0.00km处的 同理可得 最后根据首尾两个点将本AT段其他3个点计算出来。,21,21,四、故障测距工程实施注意事项,2、X-L表修正 统计实际故障点和测量电抗，修正方法和前述的QL表类似，在此不再赘述。,定值整定的时候，要考虑供电线的分段距离表；分别整定T、F、TF型电抗距离表。,22,22,五、现场实例,（一）故障测距报告阅读 AT故障测距装置报告主要看变电所测距报告，AT所/分区所的报告仅供参考。故障发生后，当通道通畅的时候，AT所/分区所才会出故障报告，记录本所参数，当做故障测距试验的时候，AT所/分区所不出故障报告。 实例1：2010年5月9日武广线董家变电所 馈线保护装置故障报告 故障测距装置故障报告,23,五、现场实例,24,五、现场实例,实例2：2010年11月3日新岳阳变电所,25,25,五、现场实例,（二）故障测距精度,
