高速铁路牵引网故障测距原理课件

,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,Click to edit Master title style,高速铁路牵引网故障测距原理,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,目 录,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,单线直接供电方式,复线直接供电方式,一、电气化铁道常用供电方式,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,二、常用故障测距原理,单线直接供电方式故障测距,二、常用故障测距原理,电抗距离查表法故障测距原理,二、常用故障测距原理,复线直接供电方式故障测距,：下行故障,：上行故障,上下行电流比故障测距原理,二、常用故障测距原理,TR,或,FR,故障无法用电抗法测距,单线,AT,供电方式牵引网短路阻抗,二、常用故障测距原理,AT,吸上电流比测距原理,理想情况：,靠近变电所,AT,处短路时,，,Q=0,；,远离变电所,AT,处短路时,，,Q,=1,。,二、常用故障测距原理,AT,供电方式故障测距,当开闭所不并联、分区所并联的时候,：,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）,x,测量电抗；,x,0,TF,型单位电抗,。,二、常用故障测距原理,三、客运专线故障测距原理,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。,客运专线牵引网与测距系统配置,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）。,三、客运专线故障测距原理,变电所、,AT,所、分区亭三处的吸上电流分别为,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,，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，并寻找相邻,AT,吸上电流较大者，两,AT,间即为故障区段。,三、客运专线故障测距原理,故障上下行判断,当,，判别为下行方向，反之为上行方向。,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,AT,所,/,分区所,三、客运专线故障测距原理,故障,T,、,F,类型判断,当,，判别为,T,型故障，反之为,F,型故障。,三、客运专线故障测距原理,重合闸失败测距,在变电所，如果 ，为下行故障。,此时当 ，判为,TF,型故障。,否则，当 ，则为,T,型故障。,三、客运专线故障测距原理,失压检测元件,时限：,80ms,外启动检测元件,时限：,10ms,Q-L,表整定,供电臂,代码,1,2,3,4,5,武昌东大章,Q0,0.09,0.28,0.47,0.66,0.85,L0,（,km,）,0.00,5.40,10.80,16.20,21.60,Q1,0.18,0.29,0.49,0.68,0.85,L1,（,km,）,0.00,3.43,6.85,10.28,13.70,AT,故障测距装置定值,三、客运专线故障测距原理,测距装置定值,Q,值：,与,AT,段的长度、,AT,漏抗、主变压器等效漏抗、钢轨泄露、大地泄露等等有关。,经过对武广线的统计表明：,变电所,-AT,所间，,Q1=0.06,，,Q2=0.15,；,AT,所,-,分区所间，,Q1=0.18,，,Q2=0.15,。,Q,值：,可以通过高压短路试验，由测距装置采集各处所电流并计算获得。,用户在使用过程中，对一个确定的故障点和测量,Q,值，及时修正,Q-L,表。,三、客运专线故障测距原理,分段,距离,(,公里,),T,线电抗值,(),F,线电抗值,(),TF,线电抗值,(),0,段,0.00,0.00,0.00,0.00,1,段,35.30,11.30,11.30,5.65,2,段,99.99,99.99,99.99,99.99,X-L,表整定,测距装置定值,三、客运专线故障测距原理,单位电抗：,与牵引网的结构、接触网、钢轨、大地泄露等有关。,基于计算阻抗的公式 ，经验数据表明：,T,型、,F,型、,TF,型,单位电抗分别约为,0.30,、,0.49,、,0.15/km,。,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。,测距装置定值,三、客运专线故障测距原理,测距装置定值,三、客运专线故障测距原理,异相短路,？,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,80,100ms,。,TF,故障判别电流,：与牵引网的结构、接触网、钢轨、大地泄露等有关。根据经验数据，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。,三、客运专线故障测距原理,问题与建议,1,、,测距装置定值,：设计院确定，厂家配合；由于计算单位电抗与实际单位电抗差别较大，建议采用既有线经验数据。,2,、,施工与试验,：施工单位施工安装后，必须完成测距装置单机和系统试验，避免出现后期运营单位和厂家的麻烦。,3,、,容易出现的问题,：,T,、,F,线电流线错接；上下行电流线错接；定值紊乱；开关量错接、漏接。,三、客运专线故障测距原理,五、故障测距报告示实例,2014-05-19 10:20:40.770,冲口,_,牵引变电所长沙方向故障测距保护装置,AT,测距法,:,上行,T,线故障,故,障距离,=24.47km,公里标,=1070.70km,电阻,=4.61,电抗,=11.59,母线,TF,电压,=28.46kV,母线,T,线电压,=14.09kV,母线,F,线电压,=14.36kV,211,馈线电流,=2273.00A,211T,线电流,=1299.00A,211F,线电流,=973.00A,212,馈线电流,=2276.00A,212T,线电流,=1307.00A,212F,线电流,=969.00A,预留,=0.00A,预留,=0.00A,AT,吸上总电流,=674.00A,馈线电压角度,=180.50,211T,线电流角度,=292.50,211F,线电流角度,=110.50,212T,线电流角度,=292.70,212F,线电流角度,=110.80,预留,=0.00,预留,=0.00,故测遥信代码,=-24320.00,子所,1,故障数据,母,线,T,线电压,=7.51kV,母线,F,线电压,=8.87kV,211,馈线电流,=1400.00A,211T,线电流,=779.00A,211F,线电流,=620.00A,212,馈线电流,=1408.00A,212T,线电流,=2020.00A,212F,线电流,=612.00A,预留,=1655.00A,预留,=0.00A,AT,吸上总电流,=1655.00A,211T,线电流角度,=117.70,211F,线电流角度,=296.80,212T,线电流角度,=296.10,212F,线电流角度,=296.40,故测遥信代码,=-24297.00,子所,2,故障数据,母,线,T,线电压,=4.56kV,母线,F,线电压,=4.43kV,211,馈线电流,=1342.00A,211T,线电流,=782.00A,211F,线电流,=556.00A,212,馈线电流,=1340.00A,212T,线电流,=1901.00A,212F,线电流,=558.00A,预留,=2229.00A,预留,=0.00A,AT,吸上总电流,=2229.00A,211T,线电流角度,=124.80,211F,线电流角度,=302.40,212T,线电流角度,=302.60,212F,线电流角度,=301.90,故测遥信代码,=-24315.00,五、故障测距报告示实例,2014-05-19,10:54:06.423,冲口,_,牵引变电所长沙方向故障测距保护装置,T-F,故障,故障距离,=24.56km,公里标,=1070.80km,电阻,=2.91,电抗,=8.49,母线,TF,电压,=23.80kV,母线,T,线电压,=11.80kV,母线,F,线电压,=12.00kV,211,馈线电流,=2657.00A,211T,线电流,=1439.00A,211F,线电流,=1210.00A,212,馈线电流,=2653.00A,212T,线电流,=1442.00A,212F,线电流,=1210.00A,预留,=0.00A,预留,=0.00A,AT,吸上总电流,=469.00A,馈线电压角度,=180.40,211T,线电流角度,=289.70,211F,线电流角度,=108.50,212T,线电流角度,=290.50,212F,线电流角度,=108.70,预留,=0.00,预留,=0.00,故测遥信代码,=-24320.00,子所,1,故障数据,母,线,T,线电压,=4.78kV,母线,F,线电压,=4.85kV,211,馈线电流,=1594.00A,211T,线电流,=868.00A,211F,线电流,=729.00A,212,馈线电流,=1598.00A,212T,线电流,=942.00A,212F,线电流,=651.00A,预留,=84.00A,预留,=6.00A,AT,吸上总电流,=90.00A,211T,线电流角度,=113.00,211F,线电流角度,=292.20,212T,线电流角度,=293.40,212F,线电流角度,=111.20,故测遥信代码,=-20201.00,子所,2,故障数据,母,线,T,线电压,=1.46kV,母线,F,线电压,=1.49kV,211,馈线电流,=1578.00A,211T,线电流,=852.00A,211F,线电流,=728.00A,212,馈线电流,=1580.00A,212T,线电流,=883.00A,212F,线电流,=697.00A,预留,=46.00A,预留,=5.00A,AT,吸上总电流,=51.00A,211T,线电流角度,=125.20,211F,线电流角度,=304.00,212T,线电流角度,=305.20,212F,线电流角度,=125.00,故测遥信代码,=-24315.00,五、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,AT,所测距数据,T,线电压,=5096.31V,F,线电压,=3296.89V,TF,电压,=8378.30V,吸上电流,1=3.08A,吸上电流,2=2559.18A,总吸上电流,=2559.31A,上行,T,线电流,=659.87A,上行,T,线电流角度,=113.92,上行,F,线电流,=952.81A,上行,F,线电流角度,=296.56,下行,T,线电流,=609.11A,下行,T,线电流角度,=113.79,下行,F,线电流,=2224.79A,下行,F,线电流角度,=115.00,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,=117.73,五、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,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,=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,=2.46,TF,一次电抗,=5.97,阻抗角,=67.50,度,TR,一次电阻,=6.56,TR,一次电抗,=5.46,故障测距,=13.14km,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,=2.46,TF,一次电抗,=6.10,阻抗角,=68.00,度,TR,一次电阻,=6.51,TR,一次电抗,=5.72,故障测距,=13.77km,五、故障测距报告示实例,测距时间,2012-10-25 11:23:19.443,报告类型,AT,故障测距,断路器号,214,报告性质,重召,故障类型,T,型,距离标志,公里标,测距结果,K67+190,动作标志,AT,测距法,上行失压动作,U1,10.79kV,所,1,下行母线电压,U=5.95KV,所,2,下行母线电压,U=5.07KV,U2,10.79kV,所,1,上行母线电压,U=6.65KV,所,2,上行母线电压,U=5.12KV,It1,1666A,所,1,下行,T,线电流,I=2064A,所,2,下行,T,线电流,I=220A,If1,1838A,所,1,下行,F,线电流,I=1461A,所,2,下行,F,线电流,I=212A,It2,1660A,所,1,上行,T,线电流,I=4948A,所,2,上行,T,线电流,I=239A,If2,2638A,所,1,上行,F,线电流,I=1419A,所,2,上行,F,线电流,I=247A,Iat1,0A,所,1AT1,吸上电流,I=5823A,所,2AT1,吸上电流,I=932A,Iat2,0A,所,1AT2,吸上电流,I=0A,所,2AT2,吸上电流,I=0A,Q,0.83,事件,1,变电所吸上电流,I=1150A,所,1,吸上电流,I=5823A,所,2,吸上电流,I=932A,五、故障测距报告示实例,故障电流分布图,五、故障测距报告示实例,测距时间,2012-10-25 12:06:36.098,报告类型,AT,故障测距,断路器号,213,报告性质,重召,故障类型,F,型,距离标志,228,测距结果,K64+830,动作标志,AT,测距法,下行失压动作,U1,9.03kV,所,1,下行母线电压,U=2.05KV,所,2,下行母线电压,U=3.18KV,U2,9.03kV,所,1,上行母线电压,U=2.23KV,所,2,上行母线电压,U=3.15KV,It1,3130A,所,1,下行,T,线电流,I=1314A,所,2,下行,T,线电流,I=228A,If1,1457A,所,1,下行,F,线电流,I=5052A,所,2,下行,F,线电流,I=204A,It2,2187A,所,1,上行,T,线电流,I=1294A,所,2,上行,T,线电流,I=185A,If2,1447A,所,1,上行,F,线电流,I=2453A,所,2,上行,F,线电流,I=206A,Iat1,0A,所,1AT1,吸上电流,I=5298A,所,2AT1,吸上电流,I=837A,Iat2,0A,所,1AT2,吸上电流,I=0A,所,2AT2,吸上电流,I=0A,Q,0.68,变电所吸上电流,I=2417A,所,1,吸上电流,I=5298A,所,2,吸上电流,I=837A,五、故障测距报告示实例,故障电流分布图,五、故障测距报告示实例,故障电流分布图,五、故障测距报告示实例,五、故障测距报告示实例,故障日期,: 2009-01-15,故障时间,: 02:09:36:873,故障信息：,211,已跳闸 无重合闸,动作标志,:,过电流元件动作,电量参数,:,U=63.55V,I=1.02A,Z=62.47,=73.10,故障事件,:,000001ms,电流增量启动,0.72A,000005ms,过电流启动,1.06A,000105ms,过电流出口,1.02A,000109ms,低压闭锁,000109ms,过电流返回,1.01A,000175ms,电流增量返回,0.54A,AT,馈线保护测控装置故障报告,五、故障测距报告示实例,AT,馈线保护测控装置故障波形,故障日期,: 2008-02-06,故障时间,: 02:48:50:344,故障信息：,213,已跳闸 重合闸成功,故障点：,22.20,公里,动作标志,:,电流速断元件动作,阻抗,段元件动作,电量参数,:,U=53.95V,I=10.11A,Z=5.18,=69.50,故障事件,:,000001ms,电流速断启动,7.99A,000003ms,低压闭锁,000003ms,综合谐波抑制,000003ms,电流增量启动,8.91A,000004ms,阻抗,段启动,8.1169.3,000005ms,低压闭锁解除,000005ms,综合谐波抑制解除,000005ms,过电流启动,8.98A,000006ms,阻抗,段启动,5.9568.0,000101ms,电流速断出口,10.11A,000167ms,低压闭锁,000167ms,过电流返回,9.54A,000168ms,阻抗,段返回,7.5976.8,000170ms,阻抗,段返回,9.8578.5,000171ms,电流速断返回,6.05A,000177ms,电流增量返回,4.59A,002100ms,重合闸出口,五、故障测距报告示实例,馈线保护测控装置故障报告,馈线保护测控装置故障波形,五、故障测距报告示实例,五、思考题,1,、为什么我国高速铁路变电所出口馈线不配置自耦变压器？,2,、请简要说明电抗法测距的基本原理？,3,、为什么,AT,供电方式不能采用电抗法测距？,4,、为什么,AT,吸上电流比法各所数据必须同步采集？,5,、请说明全并联,AT,供电方式下故障测距原理？,