郭安平

摘要：通過對蘭新客專全并聯(lián)AT供電方式下故障測距原理分析，找出影響故障測距精度的因素，結(jié)合故障測距實驗實例，探討如何提高故障測距精度。

關(guān)鍵詞：AT供電;故障測距;精度修正

一、引言

接觸網(wǎng)AT供電方式在不改變牽引網(wǎng)絕緣水平的前提下，使供電電壓提高一倍、供電能力增大，大幅減少電壓、電能損耗，從而擴大牽引所間距、減少牽引所數(shù)量，不僅降低了外部電源投資，對臨近通信線路的干擾也遠低于直供加回流方式?；谶@些優(yōu)點，我國許多高速和大功率機車運行線路均采用了AT供電方式，其中包括蘭新客專。

本文通過分析AT供電方式特點和故障測距原理，結(jié)合我段管內(nèi)高鐵聯(lián)調(diào)聯(lián)試及運營中的故障數(shù)據(jù)分析，對提高AT全并聯(lián)供電方式下故障測距精度的途徑進行一些思考和探索。

二、蘭新客專聯(lián)調(diào)聯(lián)試接觸網(wǎng)短路試驗實例分析

（一）實際測距系統(tǒng)的修正參數(shù)

2014年9月18日，聯(lián)合設(shè)備廠家南京自動化廠家、鐵科院在蘭新客運專線西寧變電所-大通變電所間進行短路試驗，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)如下：

利用AT中性點吸上電流比原理測距，牽引網(wǎng)故障發(fā)生在第n個AT至第n+1個AT間（如圖1）

測距公式：

（公式1）

由公式1可見，可以把影響故障測距精度的因數(shù)分為兩類，一類是需要實際采集的數(shù)據(jù)In、In+1，取決于故障測距設(shè)備廠家數(shù)據(jù)采集的同步性及準(zhǔn)確性;另一類是需要人為整定的參數(shù)，主要包括Ln、Dn、Q、K，取決于現(xiàn)場實際參數(shù)。AT中性點的吸上電流數(shù)據(jù)采集的同步性對故障測距精度起著至關(guān)重要的影響，對故障測距參數(shù)的修正是在保證數(shù)據(jù)同步采集的前提下對需要輸入的現(xiàn)場參數(shù)進行調(diào)整，所有首要任務(wù)是驗證數(shù)據(jù)的同步采集。

1.故障案列分析

實例一：以蘭新客專西寧所2019年12月28日跳閘為例，因故標(biāo)整定值誤差，導(dǎo)致故障跳閘后故標(biāo)裝置測距誤差偏大。

日期 時間 所亭 開關(guān)號 跳閘電壓 跳閘電流 阻抗角（度） 報文故標(biāo)

（KM） 實際故標(biāo)（KM） 故標(biāo)誤差（KM）

12-28 19：14 西寧所 213、214 T線：8581.81 F線：8242.63 T線：1401.27? F線：1969.05 62.80 1840.09 1836.76 3.33

故標(biāo)誤差為3.33km，偏差很大。針對此情況核對西寧所故標(biāo)裝置定值，核對情況如下：

實例二：以蘭新客專門源所2020年5月18日跳閘為例，故障發(fā)生點位于供電網(wǎng)口外側(cè)（分相至上網(wǎng)點間），因判據(jù)原理和分相上網(wǎng)供電線長度，導(dǎo)致故障跳閘后故標(biāo)裝置測距誤差偏大。

故標(biāo)誤差為1.005km，偏差較大。針對此情況分析發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生誤差的原因是測距裝置默認測距方向為上網(wǎng)點至供電方向即上網(wǎng)點指向AT所以及分區(qū)所方向，不具備反向測距功能，此次故障點為上網(wǎng)點至站內(nèi)分相處故障，所以此情況下發(fā)生故障故標(biāo)誤差較大。

2.修正方法

測距公式（公式10）中Qn=Qn+1=7;kn=kn+1=1。短路點在第一個AT區(qū)段時：Ln=0;Dn=10.135。短路點在第二個AT區(qū)段時：Ln=10.135;Dn=11.309。

利用原測距公式（公式1）計算，結(jié)果如下：

采用修正后的測距公式，測距結(jié)果如下：

3.分析結(jié)論

結(jié)論一：測距誤差超過標(biāo)準(zhǔn)主要原因：

①接觸網(wǎng)提供的供電線長度、接觸網(wǎng)長度不夠精確。

②Q值、TF短路故障判別系數(shù)等值較難給出，以經(jīng)驗值為主。

③變電專業(yè)對接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)了解程度不深，造成測距分段不合理。

④與饋線保護裝置相匹配的保護定值或者裝置本身存在一定的誤差。

⑤設(shè)計給出的故障測距定值不夠詳細正確。

結(jié)論二：測距誤差的幾點修正措施：

①若故障發(fā)生在第二個AT區(qū)段，利用原有測距公式計算誤差較小。

②若故障發(fā)生在第一個AT區(qū)段，利用修正后的測距公式計算誤差較小。

③F線測距誤差小于T線測距誤差。

④若故障發(fā)生在同時向分相和區(qū)間兩個方向供電的上網(wǎng)點附近，當(dāng)故障距離上網(wǎng)點實際距離小于上網(wǎng)點至接觸網(wǎng)分相處的距離時，故障點的查找一定要考慮兩個方向，對裝置上報的故標(biāo)通過計算核對。

三、結(jié)束語

AT全并聯(lián)供電方式接觸網(wǎng)架構(gòu)復(fù)雜，電力機車運行情況、軌道線路情況更是千差萬別，特別是目前高速鐵路行車速度和密度都大幅度提高，故障巡檢困難，對故障測距精度的要求也越來越高，無論對設(shè)備廠家還是設(shè)備管理單位，AT全并聯(lián)運行方式下的故障測距依然是個難題，仍需采集大量實際數(shù)據(jù)以便做進一步研究。但是從我段對蘭新客專設(shè)備的運行維護情況來看，有確定故障點的跳閘網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)非常有限?；谥行渣c吸上電流測距主要與網(wǎng)絡(luò)電流分布有關(guān)，在以后的工作實際中也將對機車負荷電流進行取值和分析，尋找更加有效的修正方法進一步提高高鐵AT方式下故障測距的精度。

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