TA綜合自動化系統(tǒng)故障測距部分

會計學(xué)1TA綜合自動化系統(tǒng)故障測距部分2目錄一、客運專線牽引供電方式二、常用故障測距原理介紹三、全并聯(lián)AT供電方式故障測距系統(tǒng)四、故障測距工程實施注意事項五、現(xiàn)場實例第1頁/共24頁3一、客運專線牽引供電方式（一）主接線圖

AT牽引變電所第2頁/共24頁4一、客運專線牽引供電方式（一）主接線圖

AT牽引變電所饋線接線圖第3頁/共24頁5一、客運專線牽引供電方式（一）主接線圖

AT所主接線圖第4頁/共24頁6一、客運專線牽引供電方式（二）供電方式第5頁/共24頁7二、常用故障測距原理介紹（一）AT吸上電流比原理1、AT供電牽引網(wǎng)短路阻抗和短路距離的關(guān)系圖

第6頁/共24頁88二、常用故障測距原理介紹（一）AT吸上電流比原理2、

基本原理AT吸上電流比原理是20世紀(jì)60年代末日本提出的，其基本原理如下：假設(shè)AT為理想變壓器、鋼軌對地全絕緣，且沿線路阻抗參數(shù)均勻分布，則當(dāng)故障發(fā)生在第k至第k+1個AT之間時，有：

式中，---第K個AT所距變電所的距離(km)；；

,---第k個和第k+1個AT中性點吸上電流（A）；

D---第k至k+1個AT間距（km）。

上面式中稱為吸上電流比，簡稱Q值。

說明：由于各廠家在用吸上電流比計算時，Q值的倍率選取和計算公式的不同。從Q值的計算公式可以看出Q<1,但為了傳輸和計算的方便，可能會將Q值放大100倍。

第7頁/共24頁分段線性測距法由于故障時，吸上電流比

會受到站場、大地泄漏、AT漏抗等因素的影響，所以在程序設(shè)計中，不采用整個AT段的直線測距公式，而是采用分段線性法，舉例：圖中短路點的計算第8頁/共24頁1010二、常用故障測距原理介紹（一）AT吸上電流比原理

3、AT吸上電流比缺陷裝置一次投資高為了保證故障點兩側(cè)AT中性點吸上電流的同步采集，必須敷設(shè)專用的傳輸數(shù)據(jù)和控制信號通道；必須在每個AT處都設(shè)置一套數(shù)據(jù)采集與發(fā)送裝置原理適用性較差發(fā)生T-F故障時，AT被旁路，無法采集AT吸上電流；AT供電方式解列，AT退出運行，無法抽取AT中性點吸上電流。裝置可靠性低

當(dāng)專用通道、AT處安裝的數(shù)據(jù)采集與發(fā)送裝置有任意一處故障則無法測距

（二）上下行電流比原理

如下圖所示，當(dāng)AT所上下行不并聯(lián)，分區(qū)所并聯(lián)，無論是T、F、TF故障，均可采用上下行電流比測距原理，計算公式如下

第9頁/共24頁1111二、常用故障測距原理介紹（二）上下行電流比原理

1、基本原理

如下圖所示，當(dāng)牽引網(wǎng)方式為上下行并聯(lián)運行方式時，均可采用上下行電流比測距原理，計算公式如下

式中，故障及非故障方向供電臂電流；

變電所距AT所距離、AT所距分區(qū)所距離。第10頁/共24頁1212二、常用故障測距原理介紹（三）橫聯(lián)線電流比原理橫聯(lián)線電流比原理和AT吸上電流比原理類似，要獲取3個處所的橫連線電流，找到最大的兩個，確認(rèn)故障的AT段，按下面公式計算：

其中，為各處所的橫聯(lián)線電流模值只適用于全并聯(lián)供電方式下，單線方式無法獲取橫聯(lián)線電流。（四）電抗法原理

1、適用范圍單線直接供電方式BT供電方式全并聯(lián)AT供電方式接觸網(wǎng)發(fā)生永久性故障后解列方式

第11頁/共24頁1313二、常用故障測距原理介紹（四）電抗法原理

2、基本原理牽引網(wǎng)短路時存在一定的過渡電阻，所以利用電抗和距離關(guān)系進行故障定位。

接線示意圖短路電抗和短路距離示意圖計算公式：

注意：供電臂上區(qū)間和站場的的單位阻抗不同，需分段線性整定，站場的單位電抗一般按區(qū)間電抗的1/3整定。

第12頁/共24頁1414三、全并聯(lián)AT供電方式故障測距系統(tǒng)

上面講述的AT吸上電流比、上下行電流比、橫聯(lián)線電流比、電抗距離法等故障測距原理適用于不同的供電方式，測距原理也各有優(yōu)缺。根據(jù)現(xiàn)在客運專線供電方式，我們新開發(fā)的故障測距系統(tǒng)具有如下優(yōu)點：自動判斷故障前時刻故障區(qū)間的供電方式，根據(jù)不同的供電方式采用相應(yīng)的故障測距原理進行測距。提供詳細(xì)的故障測距報告，更方便用戶查找故障。在故障報告中，不僅有故障距離，還有故障類型（T、F、TF）和故障方向（上行、下行）。支持多達(dá)7個AT分段測距

第13頁/共24頁1515三、全并聯(lián)AT供電方式故障測距系統(tǒng)（一）所需基本參數(shù)

1、電量

2、開關(guān)量變電所（上下行外啟動信號）其他所（上下行斷路器合位、AT變斷路器合位、上下行并聯(lián)開關(guān)合位）第14頁/共24頁1616三、全并聯(lián)AT供電方式故障測距系統(tǒng)

3、定值

Q-L表、X-L表、單位電抗。。。（二）測距原理綜合運用

1、數(shù)據(jù)同步要保證故障測距的準(zhǔn)確性，就必須保證故障點兩側(cè)AT中性點吸上電流的同步采集，目前本測距系統(tǒng)采用電壓跌落的方法來保證同步。電壓跌路同步的原理就是在故障瞬間，在變電所、AT所、分區(qū)所故障測距裝置所采集的接觸網(wǎng)電壓是同步跌落的，利用在裝置設(shè)置的電壓門檻值來保證數(shù)據(jù)同步采集。該方法不需要鋪設(shè)專門的控制信號通道，也能避免數(shù)據(jù)傳輸通道的延時影響。

2、供電方式判斷故障測距裝置在啟動數(shù)據(jù)采集的同時會記錄本所的開關(guān)位置，并隨其他故障數(shù)據(jù)一起上送到變電所的故障測距裝置，由變電所故障測距裝置根據(jù)AT所、分區(qū)所上送的開關(guān)位置來判斷運行方式。

第15頁/共24頁1717三、全并聯(lián)AT供電方式故障測距系統(tǒng)3、故障測距在正常運行方式下（AT所并聯(lián)：兩個饋線斷路器合位、聯(lián)絡(luò)開關(guān)合位），當(dāng)發(fā)生瞬時性故障，收集AT所、分區(qū)所故障數(shù)據(jù)，主要采用吸上電流比測距原理及橫聯(lián)線電流比原理；當(dāng)發(fā)生永久性故障，直接采用變電所測距裝置電抗法測距（數(shù)據(jù)采用重合閘失敗后的測量電抗）。

1>首先判斷是否TF線故障。當(dāng)變電所、AT所和分區(qū)所的吸上電流小于TF型故障判斷的電流整定值，即，則為TF型故障。當(dāng)發(fā)生TF型故障，找到橫聯(lián)線電流最大者，根據(jù)橫聯(lián)線電流最大值和次大值求橫聯(lián)線電流比，并求出故障距離。如橫聯(lián)線電流最大值在變電所處，則當(dāng)，判別為下行方向，反之為上行方向）；當(dāng)最大橫聯(lián)線電流在AT所處，判別為上行方向，反之為下行方向。

2>當(dāng)不是TF故障時，故障AT段為吸上電流最大處所和最大相鄰的次大值處所之間。根據(jù)最大吸上電流處所處的，確定故障上、下行和T、F類型。例如，，則故障在下行且為T型故障。最后采用吸上電流比原理測距。第16頁/共24頁1818四、故障測距工程實施注意事項

（一）施工過程中注意事項1、壓互、流互極性

2、開關(guān)量開入

3、整定值（二）運行過程中注意事項

1、Q-L表修正。

Q-L表上表中數(shù)據(jù)為一個剛投入運行線路的理論數(shù)據(jù)，在實際運行中，需根據(jù)實際短路后的數(shù)據(jù)進行修正。段點01234L00.003.006.009.0012.00Q00.150.330.500.670.85L10.004.008.0012.0015.00Q10.100.300.500.700.90第17頁/共24頁1919四、故障測距工程實施注意事項

1>單個故障點修正

每次發(fā)生永久或確定地點的故障時，記錄下故障Q值和故障點距離。例如對于一次確認(rèn)的故障點，參數(shù)為，。則將上表修正為下表以后逐漸根據(jù)每次故障修正

2>整個AT段修正在一個AT段，當(dāng)發(fā)生兩個較遠(yuǎn)（超過AT段長度的一半）的故障時，對整個AT段的Q-L表修正。段點01234L00.003.006.009.0012.00Q00.150.330.500.670.85L10.004.009.0012.0015.00Q10.100.300.450.700.90第18頁/共24頁2020四、故障測距工程實施注意事項

舉例說明：

如下圖所示，得到兩次故障，參數(shù)為，和，。根據(jù)相似三角形原理，有

得到對應(yīng)本AT段0.00km處的

同理可得最后根據(jù)首尾兩個點將本AT段其他3個點計算出來。

第19頁/共24頁2121四、故障測距工程實施注意事項

2、X-L表修正統(tǒng)計實際故障點和測量電抗，修正方法和前述的QL表類似，在此不再贅述。

定值整定的時候，要考慮供電線的分段距離表；分別整定T、F、TF型電抗距離表。第20頁/共24頁2222五、現(xiàn)場實例

（一）故障測距報告閱讀

AT故障測距裝置報告主要看變電所測距報告，AT所/分區(qū)所的報告僅供參考。故障發(fā)生后，當(dāng)通道通暢的時候，AT所/分區(qū)所才會出故障報告，記錄本所參數(shù)，當(dāng)做故障測距試驗的時候，AT所/分區(qū)所不出故障報告。實例1：2010年5月9日武廣線董家變電所

饋線保護裝置故障報告故障測距裝置故障報告

213214故障時間2010-5-910:472010-5-910:47故障參數(shù)已跳閘已跳閘電流增量電流增量重合閘成功重合閘成功饋線電壓=12.30KV饋線電壓=12.32KV饋線電流=2271.00A饋線電流=2282.00A阻抗=5.42Ω阻抗=5.40Ω阻抗角=66.2°阻抗角=65.8°第21頁/共24頁23五、現(xiàn)場實例

變電所AT所分區(qū)所故障日期:2010-05-09

故障時間:10:47：08

報告類型：T型

斷路器號：213

報告性質(zhì)：故障

故障類型：無效

距離標(biāo)志：公里標(biāo)

測距結(jié)果：K1918+475

動作標(biāo)志:

AT測距法所1吸上電流1424A所2吸上電流2581A

0)U1=11.76kV所1下行母線電壓6.66kV所2下行母線電壓3.04kV

1)U2=11.76kV所1上行母線電壓6.72kV所2上行母線電壓3.11kV

2)It1=1372A所1下行T線電流561A所2下行T線電流1307A

3)If1=1003A所1下行F線電流356A所2下行F線電流627A

4)It2=1379A所1上行T線電流203A所2上行T線電流202A

5)If2=1007A所1上行F線電流342A所2上行F線電流649A

6)Iat1=0A所1AT1吸上電