论文全并联AT供电方式下馈线保护配置和整定是关于本文可作为馈线方面的大学硕士与本科毕业论文馈线价格论文开题报告范文和职称论文论文写作参考文献下载。
摘 要：高速铁路牵引供电系统的安全可靠运行是保证列车安全运行的前提,继电保护装置是保障牵引供电系统安全可靠运行的重要手段.针对我国高铁广泛采用的全并联AT供电方式,从正常供电和越区供电两个方面分析了馈线保护的要求,配置了相应的保护方案并探讨了整定计算的方法.
关键词：AT供电；馈线保护；整定
1 全并联AT供电方式
目前,我国高铁通常采用全并联AT供电方式,如图1所示.其特点是在AT供电方式的基础上,将上、下行接触网在每个AT所都进行一次横向电连接.这种接线方式可减少接触网单位长度阻抗,减少电压损失,增强供电能力,改善供电质量,但是这种供电方式的拓扑结构较普通AT或其他供电方式要复杂,在故障情况下电气参数变得更加复杂,使其对继电保护提出了更高的要求.
2 全并联AT供电方式馈线保护配置的总体思路
由于全并联AT供电方式结构的特殊性,保护配置方案和传统的牵引网保护有所不同.在这里主要体现的一个设计思路就是：当发生故障时,继电保护应首先将复杂的网络简单化,将系统解裂,让其变为不并联的单线供电臂,然后再利用各断路器重合闸逐一排除故障,这样就会大大简化保护的配置,快速锁定故障范围.
例如图1所示的全并联AT供电牵引网中,当k1点发生暂时性短路故障时保护启动,首先应将断路器QF1、QF2分断,然后AT1所的断路器QF3、QF4和分区所SP的断路器QF5、QF6因失压保护而分断,将系统解裂让其变为不并联的单线供电臂.QF5和QF6分断以后, QF1和QF2自动重合闸,馈线恢复供电.之后通过AT1所和分区所SP设置的检有压自动重合闸装置,将AT1所、分区所SP的QF3、QF4、QF5、QF6重合闸,系统恢复正常供电.当k1点发生永久性短路故障时,应首先跳开QF1和QF2,然后因失压保护跳开QF3、QF4、QF5、QF6,重合闸整定时间到后QF1、QF2优先重合闸,但由于是永久性短路故障,QF2重合后又跳闸而QF1重合闸成功,QF5因无压不重合闸, QF6重合闸成功,QF3因无压不重合闸,QF4重合闸成功,整个系统上行供电臂停止供电,下行供电臂恢复AT供电.
3 全并联AT供电方式馈线保护的具体配置
3.1 牵引变电所馈线保护的配置及整定
3.1.1 正常供电时
根据以上分析及交流牵引负荷和全并联AT供电系统短路参数的特点可知,反应电流值变化的电流保护灵敏度系数较低,一般不能作为馈线的主保护.方向阻抗继电器构成的距离保护灵敏系数较高,可用作牵引变电所馈线的主保护.牵引网发生短路时,短路电流往往比负荷电流大很多,尤其是在离牵引变电所很近的距离,短路电流成负荷电流的倍数增大,距离保护不能动作,因此馈线通常设置电流速断保护以消除距离保护的死区.但是牵引网的电流速断灵敏度非常低,保护范围很小,有时甚至没有保护范围.在本方案中为提高电流保护的适应性,增加灵敏度,设置了低电压启动的过电流保护和距离保护构成了馈线保护的双重主保护.低电压启动的过电流保护能针对近点短路时的短路电流大的特性,快速切除系统的严重故障,同时配置电流增量保护作为后备保护.此外,牵引系统故障中,大多数故障都是瞬时性故障.为提高供电的可靠性和连续性,快速恢复供电,应装设有自动重合闸装置.
①距离保护.
距离保护作为主保护,必须快速切除全线的故障,国内一般采用四边形或多边形阻抗特性的继电器作为阻抗元件,其动作特性如图2所示.牵引变电所应配置一段自适应距离保护,保护的范围是从变电所SS到分区所SP之间的距离.根据四边形或多边形阻抗特性继电器的要求,整定值计算从线路阻抗（ab边）和负荷阻抗（be边）两个方面进行.
式中,K一般取1.1,U为最大负荷时母线最低工作电压,I为最大负荷电流,φ为功率因数最低时的负荷阻抗角,φ为线路阻抗角即bc边的倾斜角.
动作时限考虑和机车断路器配合一般取0.ls.
②低电压启动的过电流保护.
式中,K为可靠系数,一般取1.2,Iq为机车的启动电流大小,和机车的类型有关.
作为后备保护,动作时限应比主保护多一个时间级差Δt等于0.3s,一般取0.4s.
④自动重合闸装置.
自动重合闸装置时限按照取2s整定.
3.1.2 越区供电时
在相邻变电所或开闭所发生故障时,就需要通过分区所的接线来实现越区供电.此时牵引变电所应装设两端距离保护.Ⅰ段作为本线路即SS1-SP区间的主保护.Ⅱ段作为本线路的近后备,也作为被越区间（一般为SP-SS2区间）的远后备,同时也应装设低电压启动的过电流保护、电流增量保护和自动重合闸装置.
①距离保护.
距离Ⅰ段整定计算：整定值的计算和正常供电时一样,用式（1）、式（2）分别计算线路阻抗（ab边）和负荷阻抗（be边）,动作时限也取0.ls.
式中,Krel为可靠系数,可取1.5,X为单位测量阻抗,L1为本线路（SS1-SP）全长,L2为被越区间（一般为SP-SS2）长度,n为馈线流互变比,n为27.5kV侧压互变比.
负荷阻抗（be边）动作值：和正常供电时一样用式（2）计算.
作为整个线路的后备保护,动作时限应和电流增量保护配合而多一个时间级差Δt等于0.3s,一般取0.7s.
②低电压启动的过电流保护、电流增量保护和自动重合闸装置的整定计算和正常供电时一样.
3.2 AT所、分区所馈线保护的配置及整定
3.2.1 正常供电时
根据以上分析在牵引网上发生故障时,需要将AT所、分区所处和线路连接的断路器断开,将系统解列成为上下行相互独立的直供系统后才能逐一排除故障.因此,根据在发生故障时,线路的电压会降低的特点可在AT所、AT分区所馈线设置失压保护.当系统发生瞬时故障,馈线处断路器再次合闸后,AT所、分区所处的断路器应装设检有压自动重合闸装置来保证供电的连续性和可靠性.
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