城市轨道交通过渡电阻在线监测研究.ppt

6、总结与后续研究  实际系统完善与调试 利用监测量进行轨地绝缘故障类型判断 基于故障定位理论的故障点定位 总结 轨地过渡电阻是影响杂散电流泄露的直接因素，杂散电流防护应注重源头。本文离散模型分析延伸至实际的连续系统，推导了过渡电阻在线测试的理论依据，设计了在线监测方案，并进行了验证。 后续研究 谢 谢 ！ 请大家批评指正！ * * * * * * * * * * * * * 城市轨道交通供电区间 过渡电阻在线监测研究 汇报人：杜贵府 研究方向：直流牵引供电 导师：王崇林 教授 中 国 矿 业 大 学 2013年全国博士生学术论坛 主要内容 研究背景 目前过渡电阻测试 过渡电阻在线监测原理 过渡电阻在线监测方案 总结与后续研究 1、研究背景 直流牵引供电系统的结构和特征 1、研究背景 由于钢轨很难做到完全对地绝缘，从而形成杂散电流。 直流牵引回流系统产生的杂散电流会对地铁附近钢筋混凝土结构、埋地管线，地铁自身钢轨及其附件等造成严重腐蚀。 钢轨扣件处腐蚀情况 金属管道腐蚀情况 1、研究背景 研究表明，城市轨道交通运营中，轨地过渡电阻降低是产生杂散电流的主要原因，保持轨地过渡电阻值是防治杂散电流的有效方法。 地铁回流系统大，回流轨道全线焊接，并且存在接缝，扣件等不连续点，实现轨地绝缘电阻在线监测与故障类型、位置定位难度大，但有意义。 目前过渡电阻测试方法主要有： （1）CJJ49-92规定的测试方法 （2）IEC 62128-2规定的测试方法 （3）牛顿迭代法的过渡电阻在线测试 （4）基于钢轨电位分布及排流电流的在线测试 2、目前过渡电阻测试方法—CJJ49-92规定的测试方法 CJJ49-92 附录二 地铁杂散电流腐蚀与防护的试验测量和使用仪表中第三条规定: 走行轨和主体结构之间的过渡电阻值 ，可利用电压、电流表法或ZC－8型接地电阻测量仪测量。测量工作应在停电以后进行,并应断开本闭塞区段与相邻区段之间的电气连接。实测得走行轨对主体结构的过渡电阻值，相当于1km长度走行轨的等值过渡电阻值ω（欧姆?公里，Ω?km）为： 将被测区间所含的各闭塞区段的测量结果按并联方式计算其等值电阻值，即可求出本区间的等值过渡电阻。 特点 优点：实质是利用伏安法测量电阻，测试简单，便于操作。 缺点：（1）不能针对局部区段进行测试。回流系统为了减小自身电阻，对全线钢轨进行了无缝焊接，使轨道成为了一体。因此使用此方法对过渡电阻测量时，只能测量全线的过渡电阻。 （2）测量数据不准确。目前国内地铁或轻轨一条线约有几十公里，以轨地过渡电阻计算，总的轨地电阻值在用本方法测试时只有几百毫欧；假设某处发生轨地间短路情况时，由于测量仪表本身的误差以及接线的接触电阻，使得测量总电阻也可能达到几百毫欧。这样，即使发生故障，也不能通过该方法体现出来。 （3）无法利用回流系统流过的牵引电流进行在线测试，不能反映系统的真实参数。 2、目前过渡电阻测试方法—CJJ49-92规定的测试方法 测试原理 在IEC 62128-2附录A2.3走行轨与隧道间单位电导测量中给出了轨地电导的测量方法。 2、目前过渡电阻测试方法—IEC 62128-2测试方法 特点 优点：可以实现轨地电导的分区间测量，便于查找局部绝缘损坏或失效。 缺点：（1）对测试电源容量和仪表精度要求较高。需要测量A端和B端共四处10m轨道电压降，轨道直流电阻很小，假设电源能够提供200A的电流，在测试区域轨地绝缘正常的情况下，每个轨道电压降测量点的电压小于15mV，此时对测试仪表的精度要求较高。 2、目前过渡电阻测试方法—IEC 62128-2测试方法 （2）测试时间长，工作量大。应用该方法进行测试，测试需要的电源以10kVA为例，重量近200kg，需要多人配合才能移动，并且测试时至少需要3人同时读取测试数据，现场工作不易开展。 （3）无法利用回流系统流过的牵引电流进行在线测试，不能反映系统的真实参数。 测试原理 假设全线一辆机车运行，牵引电流完全由邻近牵引变电所提供情况下，推导了被测区域轨地电压和轨道电流的数学表达式如下所述： 其中 2、目前过渡电阻测试方法—牛顿迭代法 由于轨道电流I难以直接测量，在该方法中以在测量点测量轨道1m电压降后获得。轨道电流与1m轨道电压降的关系如下： 结合以上表达式可得： 在X点进行检测，X点的轨地电压u（x） 、1m电压降u1(x)都可以测量，I、L也可以检测，因此利用这些参数可以解出α和β，进而利用牛顿迭代法解出 和 。 2、目前过渡电阻