[發明專利]高鐵維管牽引變電所提升故障測距精度的方法

有效

• 申請號: 201711278377.3
• 申請日: 2017-12-06
• 公開（公告）號: CN108152669B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 呂彥偉;陳兵楊;毛祖紅
• 申請（專利權）人: 中國鐵建電氣化局集團第五工程有限公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 北京馳納智財知識產權代理事務所(普通合伙) 11367
• 代理人: 孫海波

本發明涉及一種高鐵維管牽引變電所提升故障測距精度的方法，在既有橫聯線電流比測距法原理基礎上，加裝抗雷圈后修正橫聯線電流比測距法計算公式及其實現原理；根據同一區段接觸網短路試驗時故障測距試驗數據，采取根據實際故障點，結合優化后的橫聯線電流比測距法原理公式倒推的方法取得線路單位電抗和抗雷圈阻抗值，從而得到準確的實際跳閘時的線路單位電抗和抗雷圈阻抗值，使故障點在故障區段的相對距離更準確，使故障測距裝置更精確的指示故障點公里標，最終得到精確的接觸網故障測距精度。采用本發明的技術方案，故障測距精度提高，達到測距誤差小于400米，確保高鐵供電設備安全運行和高鐵動車安全開行。

技術領域

本發明涉及高壓輸電線路故障定位技術領域，具體涉及一種高鐵維管牽引變電所提升故障測距精度的方法。

背景技術

高鐵牽引變電所綜合自動化系統是高鐵供電安全的核心設備，故障測距系統是其重要的組成部分。故障測距系統是第一時間反應供電設備故障點的系統，為查找接觸網故障點提供精確位置，以便快速處理故障和恢復供電。高鐵牽引供電故障測距系統的好壞直接影響高鐵供電系統故障處理和恢復供電速度。

高鐵供電設備，尤其是接觸網設備屬于露天無備用設備,其運行受外部天氣環境的影響非常大，雷雨天氣造成全路供電設備跳閘故障次數非常多。但是目前中國新開通運營的高鐵線路供電設備故障測距精度因受原理、設備、參數等各種原因影響，測距誤差均未能達到準確提供故障點的要求。

貴廣高鐵南寧局管段410公里運營里程，自2014年12月28日開通后由中國鐵建電氣化局集團第五工程有限公司桂林供電維管段(以下簡稱桂林供電維管段)負責供電設備運營維管。貴廣高鐵南寧局管段地處廣西，屬亞熱帶季風氣候區，雨季周期長且雨量大并伴隨大量強雷電。開通后接觸網發生了41件次跳閘故障，但牽引變電所故障測距系統提供故障點數據非常不準確，導致故障查找困難加大，耗時大增，其中測距誤差超過500米共有25件次，誤差率為60.97％；找到故障點只有16件次，設備故障查找率為39.02％。為提高故測系統準確測距問題,2016年桂林供電維管段以貴廣高鐵南寧局管段的故障測距系統試驗為契機，分析現行使用的故障測距系統的原理，結合貴廣高鐵全并聯AT供電方式的特點，探討高鐵新線開通運營之初需要精確測量或明確哪些供電故測系統工作運行所必須的各種參數，以及如何快速確定接觸網單位電抗經驗值和站場股道對故障測距精度的影響，對高鐵供電設備故測裝置在供電設備發生故障跳閘后，提供滿足精度要求的故障公里標，保證供電設備安全可靠運行，為后續高鐵新線開通運營之初提高故障測距精度提供經驗。由此對高鐵牽引變電所故障測距精度進行技術研究。

目前國內采用全并聯AT供電方式的高鐵，接觸網故障測距原理普遍采用AT中性點吸上電流比原理(首選)、橫聯線電流比測距原理、上下行電流比測距原理、電抗法測距原理：

(1)AT中性點吸上電流比---受到站場股道多少、大地泄漏、AT漏抗、流互極性及故障點短路過渡阻抗的影響大，導致測距誤差大。公開號為CN106443354A的中國發明專利公開了一種高鐵線路故障測距方法，基于吸上電流比法的數據計算原理：通過在第N個電力牽引自耦變壓器AT所與第N+1個電力牽引自耦變壓器AT所之間設置若干個模擬故障點，計算同一種系數組合方式下的各個模擬故障點的測試故障距離與模擬故障距離之間的平均誤差值，計算各種組合方式下的平均誤差值，其中誤差值最小的一組對應的組合方式就是最佳的修正系數和電流分布系數；反復調整修正系數和電流分布系數的大小，通過計算出最佳修正系數和電流分布系數，代入故障測距公式，降低故障距離結果計算誤差，消除大于800米的誤差。但是，故障定位精度有待進一步提高，以便更快地找到故障點進行搶修。

(2)橫聯線電流比測距---不受AT漏抗及故障點短路過渡阻抗的影響，測距精度高，但該原理未考慮AT所設置抗雷圈后的因素。

(3)上下行電流比測距---在線路末端并聯(或者是AT所并聯、或者是分區所并聯)運行時，采用上下行電流比測距，受運行方式的限制誤差較大。