牽引變電所1課件

1、接觸網(wǎng)故障測距裝置接觸網(wǎng)故障測距裝置電氣化電氣化3111班班概述概述l牽引供電系統(tǒng)根據(jù)不同供電方式,接觸網(wǎng)故障測距原理不同。當采用AT供電方式,根據(jù)線路及通信條件可采用不同測距原理。主要包括“吸上電流比”，“上下行電流比”和“吸饋電流比”測距原理。對直供加回流線供電方式，國內(nèi)一般采用擬合的分段線性電抗法進行故障測距。測距原理及適用條件測距原理及適用條件l21 AT牽引網(wǎng)故障測距原理l針對AT牽引供電系統(tǒng)，由于線路的非線性，主要采用“吸上電流比”，“上下行電流比”和“吸饋電流比”測距原理進行故障測距。l這三種測距原理適用于不同線路條件。l吸上電流比l供電臂有故標專用通信通道，各所亭均安裝故障測距

2、單元，線路可為單線或復(fù)線。適用于T-R、F-R短路故障，不適用T-F故障。l吸饋電流比l無需通信通道，供電臂為單線單AT區(qū)段。適合T-R、F-R短路，不適合T-F短路。l故障測距公式如下：l為所內(nèi)AT中性點電流lD為AT段長度。lL：修正參數(shù)l當變電所采用單相變壓器、十字交叉變壓器及V/X牽引變壓器時，變壓器二次側(cè)可取消AT變，中點電流為兩供電臂的合成電流，無法直接做為AT中性點吸上電流，因此可采用間接方法求取。直供測距原理直供測距原理l直供線路根據(jù)供電線路架構(gòu)、材料等不同，一般采用分段線性電抗方式進行查表測距。由于線路短路形式多種多樣,短路過程中過渡電阻影響較大,因此采用不受過渡電阻影響的電

3、抗作為故障測距的依據(jù)。短路電抗一般只受導(dǎo)線材料、空間架構(gòu)、導(dǎo)線材料、空間架構(gòu)、地質(zhì)土壤導(dǎo)電率地質(zhì)土壤導(dǎo)電率等因素影響，當接觸網(wǎng)施工完畢后，基本電抗參數(shù)就確定了，不會受供電方式和短路形式影響。l裝置測距定值 測距定值表測距定值表(針對直供線路有效針對直供線路有效) 故障測距方法的分類故障測距方法的分類l按測距原理阻抗法、故障分析法和行波法l按所需信息來源單端法和雙端法l按采用的線路模型集中參數(shù)模型法和分布參數(shù)模型法故障測距的重要性故障測距的重要性l當輸電線路發(fā)生故障后，準確的故障定位:有效提高輸電線路運行的可靠性；減少因停電造成的重大綜合損失；減輕人工巡線的勞動強度；因此，輸電線路的故障測距對及

4、時修復(fù)線路，保證可靠供電，保證整個電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定和經(jīng)濟運行起著十分重要的作用。 阻抗法阻抗法l在忽略線路的分布電容和漏電導(dǎo)的前提下，根據(jù)故障時測量到的電壓、電流量而計算出故障回路的阻抗。由于線路長度和阻抗成正比，因此便可以求出由測距點到故障點的距離。l阻抗法的優(yōu)點是比較簡單可靠。但大多數(shù)阻抗法存在著精度問題。它們的誤差主要來源于算法本身的假設(shè)，測距精度深受故障點的過渡電阻的影響，只有當故障點的過渡電阻為零時，故障點的距離才能夠比較準確的計算出來。而且由于實際系統(tǒng)中線路不完全對稱以及測量端對側(cè)系統(tǒng)阻抗值的不可知等因素的影響，測距誤差往往遠大于某些故障測距產(chǎn)品在理想條件下給出的誤差標準。故障

5、分析法故障分析法l利用線路故障時測量的電壓、電流， 通過分析和計算求出故障點的距離。在系統(tǒng)運行方式確定、線路參數(shù)已知的條件下，當線路某處發(fā)生故障時線路兩端的電壓和電流均為故障距離的函數(shù)。l利用單端數(shù)據(jù)的測距算法l利用雙端測距的測距算法利用單端數(shù)據(jù)的測距算法利用單端數(shù)據(jù)的測距算法l根據(jù)單端的電壓和電流以及必要的系統(tǒng)參數(shù)，計算出故障距離。 圖1雙電源單回線(單相接地故障) 圖2 集中參數(shù)等效電路雙端電氣量法雙端電氣量法l根據(jù)線路兩端的電壓和電流以及必要的系統(tǒng)參數(shù)，經(jīng)過化簡得到測距方程，解出故障距離。利用雙端數(shù)據(jù)的測距算法，方程數(shù)等于未知量數(shù)，原理上可以完全消除故障過渡電阻的影響，實現(xiàn)準確測距，但它

6、必須使用通道來傳遞兩端的信息，有的算法還要解決兩端數(shù)據(jù)的同步和測距方程的偽根問題。 l利用兩端電流或兩端電流、一端電壓的方法；l利用兩端電壓和電流的方法；l解微分方程的方法。l以上方法可分別建立在三種輸電線路模型上，且又可分為需要兩端數(shù)據(jù)同步或不同步兩種。影響故障分析法測距精度的因影響故障分析法測距精度的因素素l線路參數(shù)的測量問題l工頻電氣量的采集問題l采樣數(shù)據(jù)的同步性問題行波法行波法l根據(jù)行波到達母線后反射到故障點，再從故障點反射到達母線的時間差，或是根據(jù)行波初始波頭到達兩側(cè)母線的時間差進行測距的一種算法。按照故障測距原理可分為A、B、C型三種方法。A型是根據(jù)故障點產(chǎn)生的行波在測量端至故障點間往返的時間與行波波速之積來確定故障位置；A型測距原理型測距原理圖3 A型行波法測距原理示意圖B型測距原理型測距原理B 型是利用通信通道獲得故障點行波到達兩端的時間差與波速之積來確定故障點位置；圖4 B型行波法測距原理示意圖tQ為m端起動元件動作后時刻t0為故障時刻tD為兩側(cè)元件動作時間tc為n端發(fā)信到m端收信機輸出時間tT為收信機輸出