[发明专利]一种电气化铁道AT故障测距修正系数计算方法

说明书

本发明公开了一种电气化铁道AT故障测距修正系数计算方法，涉及电气化铁路牵引供电技术领域。通过两次短路试验非常明晰的计算出修正系数；如果结合列车行车信息，也可以不需短路试验对修正系数进行在线计算；考虑到铁路投运前会有接触网检测车对线路进行测试，投运后会定期开行接触网检测车，可以将接触网检测车的行车位置信息结合起来，进行修正系数计算；也可在AT段中选取两处安装列车定位装置，当列车经过时，该装置向故障测距装置发送启动计算修正系数命令，故障测距装置利用该时刻电压电流进行修正系数计算。适用于AT供电电气化铁道牵引网故障定位。

技术领域

本发明涉及电气化铁路牵引供电技术领域。

背景技术

AT(Auto Transformer，自耦变压器)供电方式具有更长的供电区段、更大的供电能力之优势，能够更好地满足高速铁路行车密度较大、运行速度高、供电容量大的要求，成为了我国高速铁路在现阶段的主流供电方式。

牵引网没有备用，且暴露于大自然中，加之弓网高速接触，电气化铁道供电系统的故障大多数为自然事故，如雷击、绝缘老化、环境污染等均可能造成绝缘子、分区绝缘器等闪络，致使保护动作跳闸。这类故障往往是瞬时性的，带有电弧，对绝缘子、分区绝缘器和导线有很大危害。如果不及时排除故障隐患，故障可能再次发生。

高速电气化铁路AT牵引网结构复杂，故障定位困难，如果不能及时准确发现和排除故障，将延长停电时间，干扰正常运输。因此，AT牵引网故障的精确定位对于铁路的高效、安全运行意义重大，并能够带来巨大的经济和社会效益。

AT供电牵引网的故障测距原理一直采用1960年代末日本藤江宏史、渡边宽等人提出的“AT中性点吸上电流比”测距原理。由于目前针对AT牵引网的故障定位(测距)方法容易受到线路结构、牵引网的运行方式及供电方式等因素的影响，降低其稳定性和精度。

修正系数Q₁、Q₂需要考虑的因素应包括有以下几个方面,变压器漏抗的大小及容量,本区段及相邻区段的长度,接触线、正馈线和钢轨的阻抗,钢轨泄漏的程度等等。该两值在不同物理参数的AT牵引网中应该为多少，如何评估，在既有的研究分析中，没有理论支持.实际应用中一般设置经验值，仅基于开通前数量极少的短路试验和实际运营中真实故障数据进行修正，易受到偶然因素和其他外界因素的干扰，另外数据量积累过少且不具有普遍性，应用起来非常不便。

发明内容

本发明的目的是提供一种电气化铁道AT故障测距修正系数计算方法，它能有效地解决计算出修正系数的技术问题。

本发明是通过以下技术方案来实现的：一种电气化铁道AT故障测距修正系数计算方法，设第n个牵引网AT段长度为D，自耦变压器AT_n到牵引变电所距离为l_n；定义牵引网AT中性点吸上电流比为：

式中，I_n和I_n+1为故障点所在AT段的自耦变压器AT_n，自耦变压器AT_n+1的中性点吸上电流，在测试点d1点进行短路试验时，自耦变压器AT_n中性点吸上电流为I_(n)1，自耦变压器AT_n+1中性点吸上电流为I_(n+1)1；在测试点d2点进行短路试验时，自耦变压器AT_n中性点吸上电流为I_(n)2，自耦变压器AT_n+1中性点吸上电流为I_(n+1)2；通过式(1)计算得到测试点d1、测试点d2分别进行短路试验时的中性点吸上电流比H₁和吸上电流比H₂，若变电所至自耦变压器AT_n间距离为l_n，可得出牵引变电所至故障点之间的距离为