牽引供電系統(tǒng)新型保護(hù)與測距原理研究.pdf

1、隨著我國電氣化鐵路的發(fā)展和高速鐵路、客運(yùn)專線在我國的逐步建設(shè)，牽引供電系統(tǒng)的保護(hù)與控制日益成為重要的安全保障手段。我國電氣化鐵路主要有直接供電方式、BT(Boost-transformer)供電方式和AT(Auto-transformer)供電方式，有的直供方式安裝串聯(lián)電容以提高網(wǎng)壓。各種運(yùn)行方式可以采用單線、復(fù)線方式，現(xiàn)在我國高速鐵路和客運(yùn)專線大規(guī)模采用的是全并聯(lián)AT運(yùn)行方式。
　　 在我國，應(yīng)用最多的是直供和AT供電方式牽引

2、供電系統(tǒng)，論文以此為研究對象，在以下各方面進(jìn)行了研究：
　　 針對既有變電所改造和新建AT牽引變電所時(shí)，采用Scott變壓器的情況，根據(jù)變壓器差動(dòng)保護(hù)平衡方程，從勵(lì)磁涌流對保護(hù)影響、保護(hù)的靈敏性和微機(jī)保護(hù)整定方面比較分析了3種電流互感器接線的影響與優(yōu)劣。證明了日本早期采用的方案3在確保正確動(dòng)作情況下可以分相制動(dòng)，在保護(hù)可靠性、靈敏度方面的性能更優(yōu)。
　　 針對牽引變壓器差動(dòng)保護(hù)由于CT暫態(tài)飽和出現(xiàn)誤動(dòng)，基于牽引變壓器差動(dòng)

3、保護(hù)的CT接線原理，以及內(nèi)部故障與外部故障在差動(dòng)電流和制動(dòng)電流上的不同表現(xiàn)，根據(jù)三相制動(dòng)電流變化量之和較差動(dòng)電流變化量之和更早出現(xiàn)的情況，提出了判別CT飽和的原理。
　　 針對牽引供電系統(tǒng)饋線發(fā)生異相短路故障時(shí)，基于對異相短路的分析，發(fā)現(xiàn)兩相電流故障分量波形呈現(xiàn)反向?qū)ΨQ性，可利用相關(guān)分析法快速提取此特征，并提出了基于兩相饋線電流故障分量波形相關(guān)分析的異相短路故障保護(hù)新原理。
　　 針對含串聯(lián)電容補(bǔ)償裝置的供電牽引網(wǎng)發(fā)生故

4、障，既有電抗法測距原理存在單個(gè)電抗對應(yīng)多個(gè)故障點(diǎn)的問題，根據(jù)線路R-L-C參數(shù)模型，提出了識(shí)別故障在區(qū)間電容前或后的方法，并基于數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)提出串補(bǔ)電容放電間隙短路的識(shí)別原理。
　　 針對并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置上的串聯(lián)電抗器缺乏必要保護(hù)，尤其是匝間故障保護(hù)性能的缺陷，通過對電抗器匝間故障和阻抗特性的分析，結(jié)合電氣化鐵路供電系統(tǒng)的特殊性，提出基于測量阻抗或電抗器電壓與母線電壓的電壓比的并補(bǔ)裝置串聯(lián)電抗器的新匝間短路保護(hù)原理。