电气化铁路牵引网故障测距原理
复杂牵引网全并联AT供电故障测距方案的探讨
复杂牵引网全并联AT供电故障测距方案的探讨摘要：以某高速铁路牵引变电所为例，开展铁路牵引网供电臂较复杂（有T 接）情况下的故障测距及保护整定方案的研究。
重点分析T接情况下故障测距方式选择、测距精度调整中存在问题的解决方法，进而达到缩短故障点查找时间，提高供电可靠性的目的。
关键词：牵引变电所；AT供电；故障测距；馈线保护Abstract: Taking a high-speed railway traction substation as an example, the fault location and protection setting scheme of railway traction network with T-connection of power supply arm are studied. This paper mainly analyzes the solutions to the problems existing in the selection of fault location mode and the adjustment of location accuracy under the condition of T-connection, so as to improve the reliability of power supply.Key words: traction substation; auto transformer supply system; fault location; feeder protection引言为了提高接触网T接线路跳闸后保护可靠性和测距精度，缩短实际故障点的查找时间。
结合现场实际情况，对高速铁路某牵引变电所215、216馈线改造后的历次跳闸数据和管段内其他线路跳闸数据进行分析，进一步的提出更加具有针对性的故障测距方案，其数据和结论对复杂线路条件下的测距方式选择具有较好的借鉴意义。
TA21综合自动化系统-(3)故障测距部分
15
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。
• 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
L
min(| I TF 1 |, | I TF 2 |) | I TF 1 | | I TF 2 |
2
1
变电所 I1
AT所
分区所
I2
D0
D1
11
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：
L Di
i 0
n 1
I HL ( n 1) I HLn I HL ( n 1)
16
三、全并联AT供电方式故障测距系统
3、故障测距 在正常运行方式下（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 max(| 值 ，即， I at 0 |, | I at1 |, | I at 2 |) I set 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| I || I ，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， 45 arg(U , I ) 135 判别为 上行方向，反之为下行方向。 2>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 max( I , I , I , I )，确定故障 max( 上、下行和T、F类型。例如， I , I , I , I ) I ，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。
“T接”牵引网的故障测距算法研究
“T接”牵引网的故障测距算法研究摘要：在复杂铁路线路或枢纽地区，牵引网有时采用“T接”方式。
通过对“T接”牵引网回路研究，提出了“T接”全并联AT供电牵引故障时，采用横联电流比原理计算故障距离的修正方法。
关键词：T接牵引网；故障测距；横联电流比；全并联AT供电0引言我国高铁线路列车速度快，行车密度大，为机车提供动力的牵引供电系统多采用全并联AT供电方式，牵引网结构一般为“串接”方式。
在一些复杂铁路线路或枢纽地区，为节省设备投资和提高牵引网使用效益，出现了“T接”方式的牵引网。
全并联AT供电方式的牵引网故障时，常用的测距方法包括吸上电流比、横联电流比、上下行电流比等。
在“T接”的全并联AT供电牵引网故障时，直接采用原测距方法，测距误差较大。
通过对“T接”方式的全并联AT供电回路研究，提出采用横联电流比原理计算故障距离的修正方法。
该方法能提高测距精度，对于及时排除故障，恢复供电有非常重要的帮助。
1 “T接”全并联AT供电牵引网及等值电路1.1“T接”全并联AT供电牵引网目前我国高铁牵引网大多采用全并联AT供电方式，在AT所和分区所处将上下行接触网（T）、正馈线（F）和钢轨（R）并联连接，变电所、AT、分区所均给一条铁路线路供电。
“T接”方式的牵引网区别在于：在变电所~分区所中间“T接”出一段铁路线路，变电所、AT所、分区所同时给两条铁路线路供电。
“T接”牵引网全并联AT供电方式可简化如图1所示,其中变电所牵引变压器（T）二次线圈中点抽出接地并接钢轨,在变电所馈线不设自耦变压器。
CB1、CB2分别为下、上行双极断路器，AT1、AT2分别为AT所、分区所的自耦变压器,L1为线路一变电所至“T接”处线路长度，L2为线路一分区所至“T接”处线路长度，L3为线路二AT所至“T接”处线路长度。
图1 “T接”牵引网全并联AT供电方式示意图图2为我国高铁牵引网横截面图，从图中可以看出下行的接触线（T1）和上行的接触线（T2），下行的正馈线（F1）和上行的正馈线（F2）对称。
地铁直流牵引供电系统故障测距研究
地铁直流牵引供电系统故障测距研究摘要：地铁直流牵引供电系统由直流牵引变电所、接触网和电力机车三部分组成，牵引变电所经接触网向电力机车输送电能，一旦接触网发生故障将影响电力机车正常运营。
对于常见的瞬时短路故障，继电保护装置能通过自动重合闸快速恢复正常供电。
但是当接触网线路出现严重不可自动恢复的永久性故障时，若能够通过故障测距迅速准确的定位故障点，就能有效提高抢险效率，大大缩短停电抢险时间，降低停运带来的运营损失。
关键词：牵引供电;故障测距;暂态法1引言作为解决城市交通拥挤的一种重要手段，地铁具有效率高、能耗低、集约化等优点，已经从起步阶段全面建设阶段，越来越多的城市选择发展地铁作为解决城市拥堵的手段。
接触网作为地铁牵引供电系统的重要组成部分，无备用回路，由于地铁接触网所处的环境和电力机车受电弓的摩擦以及机械冲击等原因，接触网成为了牵引供电系统中易发生故障的薄弱环节。
广州地铁、上海地铁等国内同行业发生的多起接触网严重故障，都导致了长时间的运营中断，造成了极其恶劣的社会影响。
直流牵引供电系统故障测距主要是解决接触网发生短路后，可以对其短路地点进行快速的排除，以降低运营损失，提高供电的可靠性。
目前地铁接触网直流故障测距的原理分析是地铁牵引供电系统研究热点，相关的概念仅停留在理论研究之上，国内外尚无实际的接触网故障测距装置投入使用。
通过人工巡线的方式来检修排除故障，效率低并且耗费大量人力物力。
本文提出一种适合于地铁直流牵引供电系统的故障定位算法，并在深圳地铁5号线进行现场模拟测试，该故障测距方法快速、准确获取故障位置进而排除故障，保证供电系统安全可靠运行。
2直流牵引供电系统模型直流牵引地铁供电系统是保障地铁运营的动力能源，是地铁安全运营的重要设施。
直流牵引地铁供电系统是地铁供电系统重要的一部分，一般由两路不同的高压电源经主变压器由AC110kV降压至AC35kV向牵引混合变电所供电。
在牵引变电所内通过整流变压器降压至AC1180V，经整流器转换DC1500V通过直流进线开关供给直流母排，再从母排通过馈线开关和上网刀闸给接触网供电。
电力网络中的故障测距与定位方法研究
电力网络中的故障测距与定位方法研究一、引言电力系统是现代社会中不可或缺的基础设施之一，而电力故障的发生给供电可靠性和电能质量带来了严重威胁。
因此，准确快速地测距和定位电力故障对于维护电网稳定运行至关重要。
本文将探讨电力网络中的故障测距与定位方法的研究。
二、故障测距方法的研究1. 电力传输线故障测距方法传输线故障测距方法是一种常用的故障测距手段，其基本原理是利用测量传输线两端的电压、电流以及传输线的参数等信息，通过计算得出故障距离。
在此基础上，研究者们通过改进传输线模型、信号处理算法以及测量设备的精度等方面，不断提高测距的准确性和实时性。
2. 输电线路故障测距方法与传输线不同，输电线路往往具有较长的传输距离和复杂的网络拓扑，因此故障测距方法需要考虑这些特点。
研究者们通过采用多种故障检测技术，如电压改变率法、自适应滤波法等，结合计算机辅助分析方法，实现对输电线路故障的测距与定位。
三、基于机器学习的故障定位方法研究近年来，随着人工智能领域的快速发展，机器学习技术在电力系统故障测距与定位中得到了广泛应用。
机器学习算法可以通过对大量历史故障数据的学习，建立故障模型，从而实现对未知故障的判断和定位。
这种方法具有较高的准确性和实时性，能够有效应对电力网络的复杂性和高速性。
四、故障定位方法的实践应用除了学术研究，故障测距与定位方法已经在实际的电力系统中得到了应用。
例如，在某地的配电网中，通过引入高精度测量设备和先进的信号处理算法，成功地实现了对短路故障的准确定位。
而在某高压输电线路的应用中，结合机器学习算法和无线传感器网络技术，实现了对不同类型故障的精确测距。
五、故障测距与定位方法的挑战与展望虽然故障测距与定位方法在过去几十年取得了显著的进展，但仍然存在一些挑战。
例如，电力系统的复杂性导致了测距与定位方法的复杂性。
此外，故障数据的采集与处理也对方法的准确性和实时性提出了更高的要求。
为了解决这些问题，需要进一步研究和改进现有方法，同时结合新颖的算法和技术，提高故障测距与定位的性能。
牵引网中的故障测距方法
牵引网中的故障测距方法李松楠【摘要】电力牵引已经成为我国铁路的主要牵引动力。
输电线故障测距一般可分为阻抗法、故障分析法和行波法。
随着输电线行波传输理论研究的深入及电子技术、计算机技术的发展和相关技术的引入,现代行波法将更胜一筹,其应用前景将更加广泛。
【期刊名称】《时代农机》【年(卷),期】2015(000)011【总页数】2页(P47-48)【关键词】牵引供电系统;故障测距;阻抗法;行波法【作者】李松楠【作者单位】吉林铁道职业技术学院,吉林吉林132000;【正文语种】中文【中图分类】U226.51 牵引网供电方式电气化铁道牵引供电系统是指从牵引变电所的馈电线到牵引网再到电力机车的工作系统。
我国电气化铁道采用的是工频单相交流牵引制式。
牵引变电所一般用于将三相110/220kV的电能变换成275kV（牵引网额定电压为25kV）的电能并按单相分配给机车用户。
牵引网供电方式一般可分为：直接供电（direct feeding）、BT（booster transformer）供电、带回流线的直供、AT（autotransformer）供电和同轴电缆供电方式。
根据牵引网不同供电方式的要求及牵引变电所为抑制单相牵引负荷造成电力系统的不对称影响，常采用不同接线方式与结构的主变压器，并以此将变电所区分为三相牵引变电所（一般用Y0／△-11变压器，二次侧△的C相接地，由A、B相向两侧供电，形成左右两侧供电臂）、单相牵引变电所、三相两相牵引变电所（如Scott接线主变压器、平衡变压器等）。
2 电力牵引负荷的特点我们根据上述不同的牵引变电所形式、不同的牵引网供电方式及针对单复线电气化区段，对故障测距均有不同的要求。
因此，有必要研究针对不同类型牵引网的故障测距算法。
电力牵引负荷的特点从故障测距涉及的因素来考查电力牵引负荷的特点，会发现它有5个特点值得关注。
①一段牵引网一般只由1台变压器从单端供电，形成明显的线路首端和末端，并且没有分支；在线路的首端，可将变压器看成它的电源。
基于分布参数的BT供电方式牵引网故障测距
作 者 简介 ： 陈 健 鑫 （９ ８） 男 ，广 州 铁 路 职 业 技 术 学 院 电 １７ 一，
气 系助 讲 ，主 要 研 究方 向 为铁 道 供 电技 术 。
一． ｆ … ， 、； Ｉ． ｄ … ， ～ ｈ
ｔ ｎ６ ． ＋ｆ－ 】 ｈｆ 量．
维普资讯
电 力 自动 化
与单线牵引网相同，牵引网 Ｍ端电压和电流故障分量 可
由故 障后 的 电压 电流量 减去 故 障前 的相 应值 求得 ，为 ： 吸流 变压器 型 号 ：Ｄ Ｊ２ ０３ ０ Ｘ －２ ／５
■
仿真结果如表 １ 所示 。
表１ Ｂ 供 电单线单相金属性接地故障仿真 Ｔ
１ｐ ｛ ｐ ｉ 芝 ｉ ＝—
轨 道—— 地 回路对 接 触 网—— 地 回路 和 回流 线—— 地 回
１ Ｔ供 电方式故障测距原理 Ｂ
当牵 引 网 内串接 入 吸 一 回装 置后 ， 牵 引 网的 阻抗 就
不再是均匀分布参数，而是随着列车的位置不同，牵引 网单位阻抗也将发生变化 。Ｂ Ｊ Ｔ的串入，不仅使牵引网
等值阻抗为： ｚ ２ ｚ２ ｂＺ ＝ｚ ＋Ｚ —２ ｌ ＋ｚ ／ （） ３ 与直接供 电方式相比较，Ｂ 供 电方式的牵引网单位 Ｔ 阻抗增大约为 ４ ％，其 中电阻部分增大约 ５ ％，电抗部 ９ ６
分 增大约为 ４ ％；牵 引网 当量阻抗 增大 约为 ５ ％［。 ８ １ ”
立Ｂ Ｔ网的精确仿真模型 比较复杂 ， 现行 Ｂ Ｔ牵引 网故 障测距方法有等效简化模型方法和查表法。简化模型法
电路进行仿真。仿真表明这基本能够反映 Ｂ Ｔ网的主要 特征和满足提供样本数据的需要 。 （） ２ 分段线性法 。采用短线仿真模型，总 阻抗可 以 近似按照下式计算：
地铁直流牵引供电系统接触网故障点测距方法
地铁直流牵引供电系统接触网故障点测距方法摘要：近20年来我国城市轨道交通运输得到了高速发展，刚性接触网供电系统由于其空间占用少、接触网无张力、架设和维护简单等优点在城市轨道交通铁路中得到了广泛的应用。
城市地铁作为城市交通运输的主要形式，具有运输能力强、运输速度快以及对环境污染小等优点，在城市交通运输结构中独树一帜，发挥了不可替代的作用。
本文主要对地铁直流牵引供电系统接触网故障点测距方法做论述，详情如下。
关键词：地铁直流牵引供电系统接触网故障点测距方法引言目前，国内外大多数国家都采用电能作为地铁电力机车的牵引动力，因此保证地铁牵引供电系统可靠稳定的运行是保证车站动力照明设备可靠工作和地铁列车安全运行的前提条件。
首先区域公共电网通过输电线路将电能运送给地铁主变电所，经过主变电所降压之后，地铁牵引供电系统将接收到的电能供给接触网，接触网通过受电弓将电能传送给电力机车，电力机车的动力电机接受电能之后驱动列车前行。
目前全世界范围内运行的地铁列车均是冲击性和波动性很大的单相大功率不对称负载，在其运行过程中会产生大量的谐波电流，并且造成系统无功功率不足，这些谐波电流会流入地铁牵引供电系统，给我们区域公共电网的供电安全和电能质量带来巨大的影响。
1地铁牵引供电系统地铁牵引供电系统是地铁供电系统最核心的部分，主要由牵引变压器、整流器、接触网、走行钢轨以及回流线构成。
牵引变压器和整流器将地铁主变电所输送的高压交流电转换为低压直流电，然后经馈电线送入接触网，电力机车的受电弓从接触网获取电能，最后通过电力机车的走行钢轨和回流线构成完整的回路。
2直流牵引供电系统接触网故障点测距方法由于直流牵引供电系统组成和运行方式的相似性，既有的电力系统及电气化铁路中的故障点测距方法可为地铁牵引供电系统的故障点测距提供参考。
电力系统中最常用的故障点测距方法主要有两种:故障点分析法和行波法。
其中:故障分析法也被称为电阻法，该方法根据供电系统的相关电气参数和测量到的故障时的电气量，通过推导得到的公式计算出故障点的位置，这是一种传统的故障点测距方法;行波法则是基于暂态行波在传播过程中遇到波阻抗不连续点发生的折射和反射原理，利用探测得到的行波波头之间的时间差来实现故障点测距。
地铁直流牵引供电系统接触网故障点测距方法
地铁直流牵引供电系统接触网故障点测距方法摘要：地铁牵引供电系统直流短路试验原理是，在牵引网可靠接地的前提下，通过直流开关柜给牵引网供电。
根据短路试验前保护设置的值，相应的馈线开关应保护动作。
必须检查牵引供电直流断路器的齿轮保护的可靠性、准确性、选择性和灵敏度。
通过实验，主要验证了牵引供电系统短路电流的完整性、安全性、可靠性和承受能力，牵引供电保护的可靠性、选择性、灵敏度，并验证了对牵引供电系统等设备的影响。
本文对地铁直流牵引供电系统接触网故障点测距方法进行分析，以供参考。
关键词：地铁;直流牵引系统;故障点测距;接触网;双边供电引言馈送线路作为地铁供给系统中输送功能的线路。
当直流供电系统出现问题时，地铁可能会受到很大影响，使地铁无法保持稳定的顺序。
据此，地铁车辆的车辆特点应与系统的运行秩序相结合，制定科学合理的供能方案，更好地利用多种供能技术，保证供电安全，并在地铁地区长期增长。
1概述在直流牵引供电系统中，较高的钢轨对地过渡电阻只在轨-地绝缘良好且轨道环境干燥的情况下存在。
实际上，由于钢轨对地过渡电阻有限，总会有部分钢轨回流泄漏至大地，这部分电流称为杂散电流。
杂散电流可引起金属结构腐蚀，也能造成变电器主变压器直流偏磁等。
杂散电流防护措施主要包括缩短变电所距离、增大钢轨对地过渡电阻、减小回流系统单位长度电阻和增加均流线等。
提出了一种计及城市轨道逆变回馈装置的交直流统一供电计算方法，其仿真结果指出，可通过逆变回馈装置调节系统功率分配，改善钢轨电位，进而减小杂散电流。
提出利用电力电子技术，改进传统的牵引供电系统，从源头上解决杂散电流与钢轨电位问题。
国内的地铁设计规范中明确规定，在无砟道床中应当设置排流网，作为杂散电流腐蚀防护的重要部分。
推导了考虑排流网情况下的杂散电流计算公式，并指出安装排流网后，钢轨泄漏的杂散电流总量虽然不会减小，但是流入结构钢筋的杂散电流会明显减小。
通过CDEGS软件仿真分析杂散电流分布规律，得出了排流网距钢轨越近其收集效果越好、排流网与钢轨之间电气连接会加速钢轨与排流网的腐蚀等结论。
应用AT故障测距技术查找高铁供电线路故障
应用AT故障测距技术查找高铁供电线路故障摘要：本文从京沪高铁AT供电方式、故障测距技术原理与应用、现场运行实例等方面指导牵引供电技术人员学习和应用AT故障测距装置、掌握AT故障测距技术，希望对京沪高铁牵引供电运行、检修工作有所帮助。
关键词：高速铁路AT供电故障测距随着京沪高铁的开通运行,在牵引供电方面有许多新设备、新技术得到应用，AT故障测距就是其中的一项。
应用好AT故障测距装置，掌握AT故障测距技术，可为分析查找接触网线路故障提供可靠依据。
一、京沪高铁AT供电方式（一）供电方式京沪高铁某区段采用2×25kV 全并联AT供电方式，即同一方向的上、下行接触网由1台断路器供电，且上、下行接触网在每个AT 所都进行一次横向电连接，从而减少接触网单位长度阻抗，减少电压损失和增强供电能力，改善供电质量。
在全并联AT供电方式下，牵引网线路变得更加复杂，线路故障更容易发生，因此，针对全并联AT 供电方式，京沪高铁采用了单独的故障测距装置，在其发生故障后进行及时的故障查找和排除，以满足整个供电系统安全、可靠、经济地运行。
（二）典型主接线图1、AT牵引变电所牵引变压器采用三相V/X接线，由两组（四台）单相牵引变压器组成，正常时，一组投入运行，另一组备用。
牵引变电所牵引变压器低压侧，通过2×27.5kV 断路器与2×27.5kV母线相连。
2、AT所AT所上、下行接触网之间用断路器并联，正常运行时，断路器闭合，实现上下行并联供电，故障时断路器跳闸上下行断开。
在两台断路器内侧还设有两台自耦变压器，每台自耦变压器通过双极断路器接于进线上，一台运行，一台备用。
3、AT分区所AT分区所每个供电臂的上、下行接触网之间用断路器并联，正常运行时，断路器闭合，实现供电臂上下行并联供电，故障时断路器跳闸上下行断开。
两个供电臂之间设带有电动隔离开关的跨条，实现越区供电。
在每个供电臂的两台断路器内侧还设有两台自耦变压器，每台自耦变压器通过双极断路器接于进线上，一台运行，一台备用。
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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
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；
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60～100ms。 TF故障判别电流：与牵引网的结构、接触网、钢轨、大地泄 露等等有关。根据武广高铁经验数据，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。
五、故障测距报告示实例
2012-10-15 05:39:21.275 哈西_牵引变电所 大连方向故障测距装置
变电所测距数据
故障点距离=13.31km
公里标=1226.49 下行/FR故障/吸上电流比原理 T线电压=52844.50V F线电压=51238.51V TF电压=104081.89V 吸上电流1=11.62A 吸上电流2=0.29A 总吸上电流=11.90A 上行T线电流=655.23A 上行T线电流角度=291.93° 上行F线电流=721.04A 上行F线电流角度=112.89° 下行T线电流=642.53A 下行T线电流角度=291.90° 下行F线电流=744.68A 下行F线电流角度=112.67°
分区所测距数据
T线电压=4061.20V F线电压=3242.45V TF电压=7293.00V 吸上电流1=0.78A 吸上电流2=1618.73A 总吸上电流=1619.48A 上行T线电流=386.82A 上行T线电流角度=118.38° 上行F线电流=205.90A 上行F线电流角度=294.41° 下行T线电流=418.70A 下行T线电流角度=118.68° 下行F线电流=1012.92A 下行F线电流角度=117.73°
T22
R12
R22
F12
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？
X Xn
X3 X2
X1
0
l1
l2
l3
ln L
l
ln1
ln Xn
ln1 X n1
(X
X n1)
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
d CB1 I1 U
D2
复线直接供电方式
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
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
Q-L表整定
供电臂
代码 Q0
武昌东－大章
L0（km） Q1
L1（km）
1 0.09 0.00 0.10 0.00
2 0.28 5.40 0.30 3.43
3 0.47
10.80 0.50 6.85
4 0.66
16.20 0.70
F线电抗值(Ω)
TF线电抗值(Ω)
0.00 11.30 99.99
0.00 5.65 99.99
三、客运专线故障测距原理
测距装置定值
单位电抗：与牵引网的结构、接触网、钢轨、大地泄露等等 有关。 经过对武广线的统计表明，基于交大许继测量阻抗的计算方 式，T型、F型、TF型单位电抗分别约为0.296Ω/km、 0.490Ω/km、0.148Ω/km 。
所2下行母线电压 U=5.07KV 所2上行母线电压 U=5.12KV 所2下行T线电流 I=220A 所2下行F线电流 I=212A 所2上行T线电流 I=239A 所2上行F线电流 I=247A 所2AT1吸上电流 I=932A 所2AT2吸上电流 I=0A
所1吸上电流 I=5823A
所2吸上电流 I=932A
断路器号 故障类型 测距结果
214 T型 K67+190
所1下行母线电压 U=5.95KV 所1上行母线电压 U=6.65KV 所1下行T线电流 I=2064A 所1下行F线电流 I=1461A 所1上行T线电流 I=4948A 所1上行F线电流 I=1419A 所1AT1吸上电流 I=5823A 所1AT2吸上电流 I=0A
单位电抗：可以通过高压短路试验或低压短路试验，由测距装 置采集变电所母线电压和馈线电流计算获得。 用户在使用过程中，对一个确定的故障点和测量电抗值，及时 修正X-L表。
三、客运专线故障测距原理
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
0
L1
L
L2 L
三、客运专线故障测距原理
l CB3
CB2 I2 L
l I2 2L I1 I2
二、常用故障测距原理
AC
55kV
电力机车
接触网 C
钢轨 T
负馈线 F
二、常用故障测距原理
DL AT1
AT2
Eq
单线AT供电方 式牵引网短路 阻抗
7
6 TR或FR故障无 5 法用电抗法测距
4
3
AT3 T1
R1
F1
牵引网短路阻抗Z(ohm)
2
1
2012-10-15 05:39:21.685 哈西_牵引变电所 212馈线保护装置
阻抗I段出口 出口时间=104.00ms 馈线电压UT=7537.00V 馈线电压UF=7309.00V 馈线电压UTF=14844.00V T线电流=1080.00A F线电流=1180.00A ITF电流=2260.00A TF一次电阻=2.46Ω TF一次电抗=6.10Ω 阻抗角=68.00度 TR一次电阻=6.51Ω TR一次电抗=5.72Ω 故障测距=13.77km
变电所
•
•
当 | I TF1 || I TF 2 | ，判别为下行方向，反之为上行方向。
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。
T F T1
F1
T1
F1
T1
F1
T2
F2
T2
F2
T2
F2
三、客运专线故障测距原理
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。
五、故障测距报告示实例
2012-10-15 05:39:21.275 哈西_牵引变电所 211馈线保护装置
阻抗I段出口 出口时间=100.00ms 馈线电压UT=7526.00V 馈线电压UF=7323.00V 馈线电压UTF=14844.00V T线电流=1060.00A F线电流=1240.00A ITF电流=2300.00A TF一次电阻=2.46Ω TF一次电抗=5.97Ω 阻抗角=67.50度 TR一次电阻=6.56Ω TR一次电抗=5.46Ω 故障测距=13.14km
五、故障测距报告示实例
测距时间 报告类型 报告性质 距离标志 动作标志
U1 U2 It1 If1 It2 If2 Iat1 Iat2 Q 事件1
2012-10-25 11:23:19.443 AT故障测距 重召 公里标 AT测距法,上行失压动作 10.79kV 10.79kV 1666A 1838A 1660A 2638A 0A 0A 0.83 变电所吸上电流 I=1150A
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
AT
Eq
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 I2 2L I1 I2
I1 It1 I f 1
I2 It2 I f 2
l－故障距离； L－线路总长度。
T F T1
F1
T1
F1
T1
F1
T2
F2
T2
F2
T2
F2
三、客运专线故障测距原理
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 If 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
三、客运专线故障测距原理