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1、高速鐵路正饋線故障的判斷和處理《電工技術(shù)》2015年10月14日14:32張慎(上海鐵路局調(diào)度所,上海210071)[摘要]根據(jù)上海局管內(nèi)高速鐵路AT供電制式特點,探討正饋線的故障搶修問題,提出正饋線故障的判斷方法,并針對不同故障類型、故障范圉制訂相應(yīng)的故障搶修方案。關(guān)鍵詞高速鐵路止饋線故障搶修方案0引言AT供電制式具有適應(yīng)高電能傳輸?shù)哪芰Γ瑫r可降低對接觸懸掛載流量的要求和減輕牽引網(wǎng)電流密度,并有利于大運量客運專線接觸網(wǎng)的輕型化和系統(tǒng)匹配設(shè)計,對于高鐵長距離、高速度、高密度、重負荷的情形尤其適宜,因此被廣泛用于高速電氣化鐵路供電系統(tǒng),但是需沿接觸網(wǎng)
2、線路架設(shè)對地電壓為25kV的正饋線。由于正饋線安裝位置較高(有時達到15m),且位于支柱田野側(cè),遠離線路,因此電氣化鐵路設(shè)備維護量大幅增大,發(fā)生故障時搶修也極為困難。本文就正饋線故障的搶修問題進行探討,提出牽引所跳閘后快速判斷是否為正饋線故障的方法,并針對不同故障類型、故障范圍制訂出相應(yīng)的搶修方案。1高鐵AT供電制式簡介高鐵AT供電制式一般釆用全并聯(lián)形式,如圖1所示。全并聯(lián)AT供電制式將上下行牽引網(wǎng)的接觸線(T)、鋼軌(R)和正饋線(F)在AT所及分區(qū)所處通過橫聯(lián)線并聯(lián)起來。全并聯(lián)與不并聯(lián)的AT供電制式相比,在相同負荷下,可減少牽引網(wǎng)電力損失,同時,
3、由于在每個AT所及分區(qū)所處均進行了并聯(lián),因此負荷電流在上下行牽引網(wǎng)間進行了均分,使得線路運行更均衡,提高了供電的可靠性和帶負載能力。圖1全并聯(lián)復(fù)線AT供電制式示意圖2牽引所跳閘后正饋線故障的判斷方法通常,接觸網(wǎng)線路故障分為瞬時故障和永久故障。瞬時故障可通過重合閘恢復(fù)供電,但仍需盡快找到故障點并加以處理,以免再次發(fā)生并危及牽引供電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。對于永久故障,則需迅速查明并排除,排除故障的前提是找到故障點的確切位置。由于輸電線路長,供電臂一般超過20km,并且很多人為或瞬時性故障發(fā)生后沒有留下故障痕跡,因此人工巡線查找故障點非常困難。鑒于此,鐵路牽
4、引供電自動化系統(tǒng)引入了故障測距裝置,通過精確的故障測距,可簡單、快捷地發(fā)現(xiàn)、排除故障。目前,高鐵主要采用AT牽引網(wǎng)吸上電流比故障測距方法:在變電所、AT所、分區(qū)所均配置故障測距裝置,它們所測得的數(shù)據(jù)經(jīng)遠動通道傳入變電所饋出線處的測距裝置進行測距運算,根據(jù)計算結(jié)果便可判斷牽引網(wǎng)故障類型(T-F、T-R、F-R)和方向(上行、下行)。典型的高鐵故障測距系統(tǒng)如圖2所光纖通道III示。變電所AT僑分區(qū)所?UI41hl$卅-二$滯mhi$*$Ul孔)4U2
5、(>*inq半>*卡YU2U2圖2髙速鐵路故障測距系統(tǒng)全并聯(lián)供電制式的保護配合方式是:接觸網(wǎng)線路發(fā)生故障
6、吋,不管故障方向如何,0.1s后牽引所上、下行QF同時跳閘;Is后AT所、分區(qū)所QF失壓跳閘;2s后牽引所上、下行QF同時重合閘,有故障的QF再次跳閘,無故障的QF重合成功;3s后AT所、分區(qū)所QF檢線路有壓的重合,反之不重合,從而切除故障線路,保證了另一供電臂能正常供電。故障發(fā)生時,變電所、AT所、分區(qū)所的吸上電流分別為:?????A7、處所與跟最大處所相鄰的次大處所間。根據(jù)吸上電流最大處所的,確定故障方向和T、F類型,如,則故障在下行且為F型(正饋線)故障。變電所跳閘后,按照上述判斷方法對跳閘報告進行分析,就可快速判斷是否為正饋線故障,并確定故障范圍。某年8月24日17時52分,京滬高鐵徐州東牽引變電所213QF、214QF距離I段跳閘,214QF重合成功,213QF重合失敗。故障報文如下。17:52:55徐州東牽引變電所故障測距保護啟動。17:52:56徐州東牽引變電所故障距離為17.57km,饋線電壓為30.93kV;下行饋線電流為3096A,下行T線電流為1402A,下行F線
8、電流為1693A;上行饋線電流為3103A,上行T線電流為1467A,上行F線電流為1635A;AT吸上總電流為478AO17:52:56徐州東牽引變電所子所1故障數(shù)據(jù):下行饋線電流為4980A,下行T線電流為1055A,下行F線電流為3925A;上行饋線電流為563A,上行T線電流為1158A,上行F線電流為1711A;AT吸上總電流為4458A。17:52:56徐州東牽引變電所子所2故障數(shù)據(jù):下行饋線電流為237A,下行T線電流為351A,下行F線電流為587A;上行饋線電流為232A,上行T線電流為307A,上行F線電流為74A;AT吸上總電流
9、為1339A。根據(jù)上述故障報告,對故障類型、區(qū)段、線路等進行判斷,步驟如下。(1)故障類型判斷。子所1的吸上