牵引供电系统故障测距说明资料
1.概述
牵引供电系统根据不同供电方式,接触网故障测距原理不同。

当采用AT供电方式,根据线路及通信条件可采用不同测距原理。

主要包括“吸上电流比”，“上下行电流比”和“吸馈电流比”测距原理。

对直供加回流线供电方式，国内一般采用拟合的分段线性电抗法进行故障测距。

2.测距原理及适用条件
2．1 AT牵引网故障测距原理
针对AT牵引供电系统，由于线路的非线性，主要采用“吸上电流比”，“上下行电流比”和“吸馈电流比”测距原理进行故障测距。

这三种测距原理适用于不同线路条件。

1）吸上电流比
供电臂有故标专用通信通道，各所亭均安装故障测距单元，
线路可为单线或复线。

适用于T-R、F-R短路故障，不适用
T-F故障。

上图表示故障发生在第n 个AT 和第n+1个AT 之间 测距公式：)100(1001
11
11n n n n n n n n n n n Q I K I K I K Q Q D L L -+⨯--+
=+++++
式中：L ：故障点距变电所的距离 L n ：变电所距第n 个AT 的距离
D n ：第n 个AT 与第n ＋1个AT 之间的距离
I n ,I n+1：分别为第n 个AT 与第n+1个AT 中性点的吸上电流和
Q n ,Q n+1：整定值
K n ,K n+1：电流分布系数，范围根据站场情况可调整。

对
标准区间线路K=1.0。

通信通道一般建议采用以供电臂为单元的2M 光纤环形通道。

2） 上下行电流比
无需通信通道，供电臂必须为复线，且末端必须并联闭环供电。

重合闸时测距无效。

适合各种短路形式。

故障测距公式如下： L Ldn Lup Idn
Iup Idn Iup L ∆++⨯+=
)()
,min(
up up f I t I up I -=
dn dn f I t I dn I -=
Lup 、Ldn ：上、下行供电臂长度 Iup 、Idn ： 上下行供电臂电流 ΔL ：修正参数
3） 吸馈电流比
无需通信通道，供电臂为单线单AT 区段。

适合T-R 、F-R 短路，不适合T-F 短路。

故障测距公式如下：
L D I
at
I L ∆+⨯-=)1(
f t I I I -= at I
为所内AT 中性点电流
D 为AT 段长度。

ΔL ：修正参数
当变电所采用单相变压器、十字交叉变压器及V/X 牵引变压器时，变压器二次侧可取消AT 变，中点电流为两供电臂的合成电流，
无法直接做为AT 中性点吸上电流，因此可采用间接方法求取at I 。

f t at I I I +=
2．2直供测距原理
直供线路根据供电线路架构、材料等不同，一般采用分段线性电抗方式进行查表测距。

由于线路短路形式多种多样,短路过程中过渡电阻影响较大,因此采用不受过渡电阻影响的电抗作为故障测距的依据。

短路电抗一般只受导线材料、空间架构、地质土壤导电率等因素影响，当接触网施工完毕后，基本电抗参数就确定了，不会受供电方式和短路形式影响。

装置测距定值
段.
注意单位电抗和总电抗都是二次换算值.
测距分段数：测距时将此馈线根据不同的电抗区段分成的测距分段的个数。

单位电抗：在此分段内接触网的单位电抗值,为二次值，x2=x1*K U/K I，单位Ω/Km.
总电抗：保护安装处到此分段末端的总电抗,为二次值,单位Ω。

距离：保护安装处到此分段末端的总距离,单位Km。

以4段分段的故标定值设置举例如下:
变电所
供电线区间线路站场区间线路
设馈线压互变比Ku=27.5/0.1，流互变比Ki=800/5, 供电线单位电抗x11=0.65Ω/Km，接触网线路单位电抗x21= x41=0.42Ω/Km,站场单位电抗x31=0.2Ω/Km，L1=1Km，L2=10Km，L3=12Km，L4=25Km。

则故障测距定值设置如下：
实际运行过程中注意事项：
1）尽量以重合闸失败后数据作为测距结果；
2）对比测距报告中的R，X形成的角度，如在60-80度左右则基本确定为金属性短路，测距结果较为准确。

3）测距修订方法：
第一段内故障,测距定值修正方法:
X1’=L1/Ls*L1 x1’=X1’/L1
第二段内故障,测距定值修正方法:
X2’=X1+(L2-L1)*(X-X1)/(Ls-L1) x2’=(X2’-X1)/(L2-L1)
第I段(I≠1)
XI’=X I-1+(L I-L I-1)*(X-X I-1)/(L S-L I-1) x i’=(X I’-X I-1)/(L I-L I-1)
4) 验算为保证正确性,最好按照计算结果划出线性分段图,将故障时的Xs通过坐标及计算,检验是否对应结果为Ls.
天津凯发电气公司。