高速铁路牵引网故障测距原理

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
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。
D1
d
D4 D2
AT供电方式
SS Eq
AT
SSP
AT
SP
T1
R1
F1
T2 R2 F2
一、电气化铁道常用供电方式
全并联AT供电方式
电力系统
A
B
C
CB1
T1
T2
CB2
CB3
T1
F1
T2
AT2
AT1
AT3
AT4
F2
CB4 CB5
CB6 CB7
T11
T21
R11
R21
F11
F21
T12
T22
R12
R22
F12
测距装置
测距装置
变电所
变电所
TNF
U1
It1
If1
1AT 2AT
It2
U2
If2
AT所
AT所
It1
If1
U1
Iat1
Iat2
U2
It2
If2
测距装置
分区所
分区所
T1
F1
It1
If1
U1
Iat1 1AT
Iat2 2AT
U2
It2
If2
T2
F2
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）。
x0 x－测量电抗； x0－TF型单位电抗。
AT3 T1
R1
F1
电力系统 AB
T
三、客运专线故障测距原理
T F
AT1
CB1
CB2
T、F型故障：AT吸上电流比法测距； TF型故障： 不能采用电抗法测距。
AT2
T1 R1 F1 T2 R2 F2
三、客运专线故障测距原理
客运专线牵引网与测距系统配置
光纤通道
Q-L表整定
供电臂
代码
1
Q0
0.09
L0（km） 0.00 武昌东－大章
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
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
三AT、吸上客电运流专获取线故障测距原理
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
F22
二、常用故障测距原理
单线直接供电方式故障测距
CB
Z
I
U
CB I
L R
Rg U
异相短路？
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
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
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：70ms 外启动检测元件 时限：10ms
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。
二、常用故障测距原理
电抗法测距原理（单线TF型故障）
DL AT1
AT2
Eq
x l
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
复线直接供电方式故障测距
wenku.baidu.com
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
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
故障T、F类型判断
•
•
当 | I T || I F | ，判别为T型故障，反之为F型故障。
变电所
TNF
U1
It1
AT所
分区所 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
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。
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
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