接触网测距装置

1、接触网故障测距装置229 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。概述 接触网接触网故障点测距1.直接供电方式故障点测距原理单线方式复线方式单线直接供电方式测距原理LXl1l2l3lnX1X2X3Xn0直接供电牵引网可以等效为R-L电力线路；供电臂上区间和站场的的单位阻抗不同；牵引网短路时存在一定的过渡电阻，利用电抗和距离关系进行故障定位。 测距公式：)(1111nnnnnnXXllXXl

2、l当故障发生在 和 之间时，根据电抗距离关系如下公式成立。 1nlnl短路电抗-距离曲线示意图接线示意图复线直接供电方式测距原理假设：线路中的d点发生短路沿D1短路点d的电压降为：沿D2D4短路点d的电压降为：12011LZIZIUM121021102222LLZILLZILZIZIUMM由 可以求出：21UU线路单位长度自阻抗线路单位长度互阻抗D1到短路点d的距离LIIIL22121D2处测得的短路电流D1处测得的短路电流接线示意图BT供电方式测距原理主要特点：牵引网中架设吸流变压器（BT）回流线；BT安装位置出现短路电抗的跳变；每一个短路电抗具有唯一的对应距离；可以采用电抗距离分段查表测距

3、；变 电 所（ a）d（ b）变 电 所ZbZbLXl1l2l3lnX1X3X4Xn0X2X5X6（ c）AT牵引变电所馈线接线图9 9（一）AT吸上电流比原理 2、 基本原理 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

4、。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。 DIIIllkatkatkatk)1()()1(kl)(katI)1( katI)1()()1(katkatkatIII10103、 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

5、（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 )( 2|)| |,min(|102121DDIIIILTFTFTFTFAT供电方式测距原理SST1R1F1EqT2R2F2ATSSPATSP上下行电流比 在复线AT供电方式下，当发生T-R、F-R、T-F故障时的测距公式为：考虑到阻抗参数不均匀及上、下行线路间互感，在上式基础上增加一个修正项，即：21212()IlLLlII21212()IlLLIIL1、L2上下行供电臂长度I1、I2上下行供电臂电流各种因素对测距精度影响的修正值 111ftIII222f

6、tIII上、下行T线和F线电流 AT中性点吸上电流比 SST1R1F1EqT2R2F2ATSSPATSPATAT中性点吸上电流比中性点吸上电流比定义为：定义为：)/(11nnnIIIHLHln+1lnQ1Q201DHlDQQQHlln)(121测距公式：测距公式：故障AT段长度第n个AT距变电所的距离 原理简单、适用性较差原理简单、适用性较差当发生当发生T-FT-F故障、故障、ATAT退出运行时，无法测距。退出运行时，无法测距。 投资大投资大每一个每一个ATAT所需要一套数据采集、发送装置所需要一套数据采集、发送装置 数据同步数据同步当供电臂发生故障时，需要各当供电臂发生故障时，需要各ATAT处的数据采处的数据采集装置同时采集集装置同时采集ATAT中性点吸上电流中性点吸上电流 测距系统可靠性测距系统可靠性 由各由各ATAT处的数据采集、数据发送装置形成沿处的数据采集、数据发送装置形成沿供电臂链形分布的故障点测距系统供电臂链形分布的故障点测距系统故障测距主要特点提高设计院提供原始资料，包括：馈出线的单位阻抗，馈出线的长度，按照变电所供电臂实际走向来详细划分区间的单位自阻抗，互阻抗，区间长度，然后是站场的单位自阻抗，互阻抗，站场长度，一直到分区所为止。通过上述原始资料进行定值表整定，段数按