铁道牵引网中AT供电方式的应用解析

发表时间:2020/8/27   来源:《基层建设》2020年第13期   作者:姚健 陈振
[导读] 摘要:AT供电方式可以大大降低牵引网中的电压损失,提高机车的供电质量,从而扩大牵引变电所间隔,减少牵引变电所数量,同时还可以减轻对邻近通信线路的干扰,因此AT供电方式得到广泛的应用。
        中国铁路济南局集团有限公司青岛供电段  山东省青岛市  266000
        摘要:AT供电方式可以大大降低牵引网中的电压损失,提高机车的供电质量,从而扩大牵引变电所间隔,减少牵引变电所数量,同时还可以减轻对邻近通信线路的干扰,因此AT供电方式得到广泛的应用。
        关键字:铁道牵引网;AT供电方式;应用;故障分析
        1AT 供电方式及全并联AT供电的概述
        高速电气化铁路是一种以电能为动力的现代化交通运输工具,高速列车自身是不具备电源的,往往需要依靠外部能源为其提供电能。随着科技的发展,AT 供电方式在高速电气化铁路供电系统中得到了广发的应用,为高速列车的运行提供了能源依靠。AT 供电方式是一种全新的供电方式,较比传统的供电方式而言,有着较高的安全性、防干扰性,因此在我国高速电气化铁路当中得到了广泛的应用。采用AT 供电方式时,牵引变电所主变输出电压为55kV,经AT( 自耦变压器,变比2:1) 向接触网供电,一端接接触网,另一端接正馈线( 简称AF 线,亦架在田野侧,与接触悬挂等高),其中点抽头则与钢轨相连。这种供电方式不仅防干扰性强,同时还有这较好的防雷功能。
        在AT 供电方式的基础上,将上下行牵引网的接触线( T) 、钢轨( R) 和正馈线( F) 在变电所出线处及AT 处通过横联线并联起来,称为全并联AT 供电方式。这种方式在高速铁路牵引供电系统中得到广泛应用。全并联AT 供电方式与不并联的AT 供电方式相比,减小牵引网单位长度阻抗,减少电压损失和增强供电能力,在相同的负载条件下可以减少大约10%的牵引网电力损失。同时,由于在每AT站都进行了并联,负荷电流在上下行牵引网进行了均分,使得线路运行更加均衡,大大提高了供电的可靠性带负载能力,减少了对周围通讯的干扰。
        2各种供电方式比较
        4铁道牵引网中AT供电故障分析应用
        4.1故障信息
        2018年4月6日13:46,某牵引所211、212DL跳闸,重合成功。报文显示下行T-F故障,故障距离=9.76km,公里标=1176.80km,当时天气为雷雨,故障报文如下:
        4.2故障分析
        AT变在运行时,T线、F线电流等大同相,所以均分吸上电流。吸上电流牵引所>AT所>分区所,所亭吸上电流越大,说明故障点距离此所亭越近,且故障距离=9.76km,二者结合可判断故障点在第一区段——1号牵引所与2号AT所之间接触网供电线。
        报文显示为下行T-F故障,即故障时T线与F线存在短路电流,但根据电流分布情况进行计算,下行T线1411A≈1405A+10A,下行F线1172A≈1163A+8A,二者之间并不存在短路电流。反观上行T线和F线电流分布情况,不能满足基尔霍夫定律。由此,现场怀疑故测数值存在问题。
        针对分析存在疑问,现场在此供电臂有机车运行时,在1号牵引所进行故标测试,从测试上传的报文分析,各回路电流数值正常,说明各所故测装置接线正确。
        确定电流数值正常后,再返回对故障情况进行分析。因为上行电流不平衡,所以假定故障发生在上行。上行T线流出故障点电流IT=2228A+1457A+20A=3705A,上行F线流入故障点电流IF=1829A+ 1100A-6A=2923A,三座所亭总吸上电流I吸上=645A+136A+20A=801A。三者存在如下关系:IT≈IF+I吸上,证明假设成立,且故障原因是上行T线、F线同时对大地放电。
        4.3故障查找结果
        根据分析情况,4月7日凌晨天窗点,网工区对接触网设备巡视检查时发现上行116#支柱平腕臂绝缘子及AF线悬瓷均有雷击烧伤痕迹。根据现场绝缘子损伤情况及当时天气状况,分析为雷击导致腕臂及AF线绝缘子同时对接触网支柱放电接地,造成绝缘子破损,形成T-F-R故障。
        于此同时,针对故测装置判断错误情况,供电段技术科联系综自厂家对故障测距装置中T-F故障类型的程序进行改进。
        5结束语
        本文通过比较几种各种供电方式,结合AT 供电方式应用结构和特性,并举例分析了如何解决铁道牵引网中AT供电故障,以此来说明,铁道牵引网中AT供电方式是目前最适合高速电气化铁路牵引供电系统,可以完全满足电气化铁路的运输需求。
        参考文献:
        [1]许毅涛.全并联AT电流分布简化模型及应用[J].电气化铁道,2015(1):37-40.
        [2]王继芳,高仕斌.全并联AT供电牵引网短路故障分析[J].电气化铁道,2015(4):20-23.
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