F22
二、常用故障测距原理
单线直接供电方式故障测距
CB
Zl
I
U
CB I
Xl Rl
Rg U
•
Z
U
•
Zl
Rg
I
R jX Rl jXl Rg (R0 jX 0 )l Rg
X X0l
l X X0
二、常用故障测距原理
电抗距离查表法故 障测距原理
变电所分相
接触网2
供电线1 供电线2
l
三、客运专线故障测距原理
全并联AT供电方式故障测距要求
➢适用于AT牵引供电系统； ➢适应各种运行方式； ➢采用吸上电流比AT测距原理、电抗法原理； ➢具备测量、显示和数据通信接口等功能； ➢提供详细的测距信息； ➢能正确判断故障类型（T-R、F-R、T-F）； ➢能正确判断故障方向（上、下行）。
三、客运专线故障测距原理
变电所、AT所、分区亭三处的吸上电流分别为
IIaattASST IatSP
It1 If 1
Iat1 Iat2 Iat1 Iat2
It2 If 2
变电所
TNF
U1
It1
If1
AT所
It1
If1
U1
Iat1
1AT
1AT
Iat2
2AT
2AT
U2
It2
If2
It2
U2
If2
分区所
It1 U1
Iat1
T1 F1
If1
Iat2
U2 It2
If2 T2 F2
三、客运专线故障测距原理
TF故障类型判断与故障区域判断
如 max(| IatSS |, | IatAT |, | IatSP |) Iset ，则为TF型故障。
当不是TF故障，首先找到各处AT吸上电流模值最大值，并寻
找相邻AT吸上电流较大者，两AT间即为故障区段。
变电所
AT所
分区所
TNF
U1
It1
T1
If1 F1
It1
If1
U1
Iat1 1AT
It1
If1
U1
Iat1 1AT
2AT
It2
U2
If2
Iat2
U2
It2
If2
Iat2 2AT
U2
It2
If2
T2
F2
三、客运专线故障测距原理
故障上下行判断
变电所
•
•
当 | I TF1 || I TF 2 | ，判别为下行方向，反之为上行方向。
子所2故障数据 母线T线电压=4.56kV 母线F线电压=4.43kV 211馈线电流=1342.00A 211T线电流=782.00A 211F线电流=556.00A 212馈线电流=1340.00A 212T线电流=1901.00A 212F线电流=558.00A 预留=2229.00A 预留=0.00A AT吸上总电流=2229.00A 211T线电流角度=124.80° 211F线电流角度=302.40° 212T线电流角度=302.60° 212F线电流角度=301.90° 故测遥信代码=-24315.00
五、故障测距报告示实例
2014-05-19 10:20:40.770冲口_牵引变电所长沙方向故障测距保护装置
AT测距法:上行T线故障 故障距离=24.47km 公里标=1070.70km 电阻=4.61Ω 电抗=11.59Ω 母线TF电压=28.46kV 母线T线电压=14.09kV 母线F线电压=14.36kV 211馈线电流=2273.00A 211T线电流=1299.00A 211F线电流=973.00A 212馈线电流=2276.00A 212T线电流=1307.00A 212F线电流=969.00A 预留=0.00A 预留=0.00A AT吸上总电流=674.00A 馈线电压角度=180.50° 211T线电流角度=292.50° 211F线电流角度=110.50°
l min( I1, I2 ) 2L I1 I2
二、常用故障测距原理
AC
55kV
电力机车
接触网 T
钢轨 R
负馈线 F
二、常用故障测距原理
DL Eq
单线AT供电方 式牵引网短路 阻抗
牵引网短路阻抗Z(ohm)
AT1
AT2
7
6 TR或FR故障无 5 法用电抗法测距
AT3 T1
R1
F1
4
3
2
1
T-R短路阻抗理论计算曲线
ln1
ln Xn
ln1 X n1
(X
X n1)
变电所 X Xn+1
X Xn X1
X0
0
L0
L1
Ln
L
Ln+1 L
二、常用故障测距原理
复线直接供电方式故障测距
CB1
Z1
I1
CB2
Z2
I2
U
U
I1 I2 ：下行故障 I1 I2 ：上行故障
d CB1 I1 U
l CB3
CB2 I2 L
上下行电流比故障测距原理
AT3 T1 R1 F1
Q2
ln+1 L
二、常用故障测距原理
AT供电方式故障测距
SS Eq
AT
SSP
AT
SP
T1
R1
F1
T2 R2 F2
当开闭所不并联、分区所并联的时候：
l min( I1, I2 ) 2L I1 I2
•
•
I1 I t1 I f 1
•
•
I2 I t2 I f 2
l－故障距离； L－线路总长度。
T-F短路阻抗理论计算曲线
0
0
5
10
15
20
25
30
短路点到牵引变电所的距离L(km)
二、常用故障测距原理
AT吸上电流比测距原
理
DL AT1
AT2
Eq
Q
1
l
ln
Q
1 (Q1
Q1 Q2
)
D
1-Q2 Q
Q In1 /(In In1)
理想情况：
Q1
0 ln
l
靠近变电所AT处短路时，Q=0；
D
远离变电所AT处短路时，Q=1。
子所1故障数据 母线T线电压=7.51kV 母线F线电压=8.87kV 211馈线电流=1400.00A 211T线电流=779.00A 211F线电流=620.00A 212馈线电流=1408.00A 212T线电流=2020.00A 212F线电流=612.00A 预留=1655.00A 预留=0.00A AT吸上总电流=1655.00A 211T线电流角度=117.70° 211F线电流角度=296.80° 212T线电流角度=296.10° 212F线电流角度=296.40° 故测遥信代码=-24297.00
重合闸失败测距
在变电所，如果
•
•
I TF1 I TF 2
，为下行故障。
此时当
0.9
It1 I f 1
1.1 ，判为TF型故障。
否则，当 It1 If 1 ，则为T型故障。
T F T1
F1
T2 F2
三、客运专线故障测距原理
AT故障测距装置定值
失压检测元件 时限：80ms 外启动检测元件 时限：10ms
AT所/分区所
当故障电流由下行流向上行，判别为上行方向，反之为下行
方向。
变电所 TNF
AT所
分区所
U1
It1
T1
If1 F1
It1
If1
U1
Iat1 1AT
It1
If1
U1
Iat1 1AT
2AT
It2
U2
If2
Iat2
U2
It2
If2
Iat2 2AT
U2
It2
If2
T2
F2
三、客运专线故障测距原理
高速铁路牵引网 故障测距原理
电气工程学院 林国松
目录
一、电气化铁道常用供电方式 二、常用故障测距原理 三、客运专线故障测距原理 四、思考题
一、电气化铁道常用供电方式
☆单线直接供电方式 ☆复线直接供电方式 ☆AT供电方式 ☆全并联AT供电方式
一、电气化铁道常用供电方式
单线直接供电方式
D1
d
D2
复线直接供电方式
三、客运专线故障测距原理
问题与建议
1、测距装置定值：设计院确定，厂家配合；由于计算单位电抗 与实际单位电抗差别较大，建议采用既有线经验数据。 2、施工与试验：施工单位施工安装后，必须完成测距装置单机 和系统试验，避免出现后期运营单位和厂家的麻烦。 3、容易出现的问题：T、F线电流线错接；上下行电流线错接； 定值紊乱；开关量错接、漏接。
测距装置定值
接触网1 供电线1
变电所 X X2 X X1
变电所分相 供电线2
接触网2
异相短路？
0
L1
L
L2 L
三、客运专线故障测距原理
测距装置定值
失压检测启动电压：参考馈线保护低压启动过电流低压定值， 一般取0.66倍额定电压；时限为80～100ms。 TF故障判别电流：与牵引网的结构、接触网、钢轨、大地泄露 等有关。根据经验数据，整定为1000A。 馈线电流、AT吸上电流CT变比：设计院确定。 变电所公里标：设计院确定。 吸上电流比－距离表Q-L：设计院确定，厂家配合。 电抗－距离表X-L：设计院确定，厂家配合。
Q-L表整定
供电臂
代码
1
Q0