摘要：接触网跳闸信息反映出接触网运行中存在安全薄弱环节，是接触网发生故障的征兆，接触网发生短路跳闸后，跳闸地点快速定位，对跳闸原因的查找分析、接触网设备隐患的及时消除具有积极作用，跳闸定位系统是基于跳闸指示技术、移动通信技术和计算机技术的一套自动高效的跳闸短路点检测及定位系统，主要用于接触网线路跳闸短路点的检测和定位。通过在接触网承力索上安装跳闸指示器，在跳闸发生后的几分钟内即可通过主站系统确定短路区段，实现跳闸短路点的快速定位，显示跳闸位置和时间等信息，帮助接触网工区人员迅速赶赴现场，排除隐患，恢复正常供电，大大提高供电可靠性，同时大大减少巡视人员，提高工作效率。
关键词：接触网跳闸；定位
引言
目前，接触网跳闸后，短路点查找定位以短路阻抗测距指示点为中心，以特殊设备为重点进行人员巡视查找，对于跳闸后在人员散开巡视查找未发现短路点时，采取试送电、公段送电、通过变电所或分区所环供、采取先一般后重要设备的原则分步打开开关分束送电确认短路区段等。在铁路接触网上安装跳闸指示器后，当线路发生短路接地时，跳闸指示器通过短距离无线通讯传输方式，把跳闸信息发送至通信终端，通信终端把跳闸信息通过GPRS方式上传到主站系统，主站系统经过拓扑分析后，并以短信形式将跳闸信息发送给相关管理人员，以期尽快找到跳闸短路点。
一、系统概述
跳闸定位系统以跳闸指示器为基础，应用无线通信技术，实现线路短路检测以及短路区段的快速定位。
系统组成：接触网跳闸指示器、通信终端、主站系统、通信系统。
使用范围：铁路27.5kV接触网供电系统。
系统特点：不需要改造一次设备、投资省、见效快、易实施、免维护，具备良好的可扩展性和兼容性，是一种简易、实用型的配网自动化技术方案。
二、跳闸查找原理
27.5kV铁路接触网线路采用单相供电，在线路发生短路后变电所会立即跳闸，因此可采用自适应型跳闸指示器进行跳闸判定。
自适应型的故障指示器动作判据原理是根据接触网线路短路时，牵引网中电流一般会有如下变化规律：
上述判据可以描述为：当牵引网中的电流突然发生一个正的突变，且其变化量大于一个设定值，然后在一个很短的时间内电流和电压又下降为零，则判定这个电流为短路电流。显然它只与跳闸时短路电流分量有关、而与正常工作时的牵引网中电流的大小没有直接关系。因此是一种能适应负荷电流变化的检测装置。它的判据比较全面，可以大大减少误动作的可能性。
三、系统工作原理
以**普电电所212KX上的接触网线路为例，详细说明跳闸指示器的动作过程。
当接触网短路发生在A站-C站区间01#-10#杆之间时，接触网上有短路电流流过，**变电站212KX断路器跳闸，整条线路电流和电压下降为零，A站-C站区间01#跳闸指示器及A车站前01#、10#、20#号杆上的跳闸指示器均检测到短路电流，跳闸指示器就地翻牌（黄色）、闪光指示，同时将跳闸信息通过短距离无线通讯的方式传输到与之对应通信终端。通信终端再通过GPRS的方式将故障信息传输至主站系统。
跳闸指示器可以自动识别备用电源的投入并具有短时闭锁功能，所以A站-C站区间10#、A站-B站区间01#、10#杆所有跳闸指示器在短时闭锁期间内不会动作指示，有效保证故短路地点的准确定位。
主站系统拓扑分析，判断出短路地点在A站-C站区间01#-10#杆之间，推屏告警，并通过手机短信的方式向事先设置好的管理人员的手机号码上发送跳闸地点的具体地理信息（**站**方向**号杆之间）。方便接触网巡视检查人员快速到达现场处理设备隐患，缩短跳闸查找时间，大大提高供电可靠性。
四、系统设备组成及描述
1.跳闸指示器：
接触网跳闸指示器适用于27.5kV接触网架空线路，具有短路检测和指示功能。
指示器具备功能：短路接地检测就地指示及遥信远传；跳闸指示器电源采用感应取电+后备锂电池，可运行8年，跳闸后闪光时间累计3000小时；防护等级达IP68；具有自动闭锁防脱落结构设计；采用压力弹簧固定方式，可带电进行安装与拆卸。
2.通信终端
通信终端安装在与之通信的跳闸指示器附近的支柱上，通过抱箍固定。通信终端接收跳闸指示器动作信息，并将信息通过GPRS发送至主站系统。
通信终端具备功能如下：接收跳闸指示器动作信息，将动作信息通过GPRS发给主站系统，单台终端可接收3只故障指示器的信息；
电源：太阳能供电，同时给蓄电池和超级电容充电，阴雨天可连续工作15天。
维护接口：具备本地无线通信接口，实现无线维护与参数整定功能。
与指示器通信：短距离无线通信；
与主站通信：GPRS；
安装固定方式：抱箍固定。
3.主站系统
跳闸定位主站后台系统由中心站、服务器、后台软件等组成，跳闸定位系统主站软件的主要作用是收集中心站传输的跳闸指示器信息，对其进行纠错和补漏后，通过拓扑分析和计算定位出短路区段，最终显示在线路图上。
SCADA功能：数据采集；数据处理（包括计算量的处理）；控制和调节；事件顺序记录（SOE）；报警处理；系统时钟和时钟同步；通道监视与统计；网络拓扑和动态着色；与其它系统通讯；历史数据和报表系统；权限管理。定位系统中心站
故障定位系统后台功能：牵引网跳闸定位系统的参数配置和整定；可与已有的GIS图形相结合（包括标准的GIS图形、配网单线图、自动化环网图、馈线图等）；牵引网跳闸定位系统的设备管理；跳闸信息的图形显示；跳闸定位信息的历史数据查询。
五、系统运用
由于投入有限，目前我单位对跳闸查找定位系统仅使用在多方向供电等较复杂、跳闸查找难度较大的位置，还不能实现供电臂范围全覆盖。发生接触网跳闸时，可准确定位到供电臂范围内的方向、指示器覆盖的位置信息，对现场查找和排除隐患起到了较准确的指导作用。
1.实时监控
用于管理人员进行调度运行监控，可以在该模块中查看系统主接线图、环网图，监视接触网跳闸定位系统运行状态，查看遥测遥信数据，进行开关的远方控制、跳闸信息分析显示查询等。
2.跳闸信息查询
跳闸发生时，值班人员在未点击清除，直接点击关闭窗口之后之后，忘记故障信息时，可以选择相应终端安装站点查看跳闸信息。
3.历史记录的查询
打开实时监控程序，选择相应终端安装站点，选择跳闸定位->历史故障，查看历史信息，点击详细即可看到指示器动作列表和结果分析。可导出excel表格形式。
4.短信接收
主站系统接收到通信终端的跳闸信息后，通过拓扑分析，判断出短路地点，推屏告警，并通过手机短信的方式向事先设置好的管理人员的手机号码上发送跳闸地点的具体地理信息。
结束语
随着高速电气化铁路的快速发展，对接触网供电质量要求越来越高，跳闸查找定位系统的运用，可实现短路跳闸的快速定位，显示跳闸位置和时间等信息，帮助接触网巡视检查人员迅速赶赴现场，排除隐患，恢复正常供电，大大提高供电可靠性。
参考文献：
[1]北京科锐配电自动化公司《电力系统故障定位系统技术方案》 2017年。
[2]贵阳北供电段技术规章：贵北供技〔2017〕224号《贵阳北供电段接触网跳闸管理办法》。
论文作者:姜远强
论文发表刊物:《电力设备》2018年第27期
论文发表时间:2019/3/13
标签：指示器论文; 终端论文; 系统论文; 信息论文; 定位系统论文; 主站论文; 电流论文; 《电力设备》2018年第27期论文;