【2017年整理】牵引供电系统保护原理.ppt

高速铁路牵引供电系统保护原理;AT(自耦变压器)供电方式;全并联AT供电系统;SS－变电所；ATP－自耦变压器所；SP－分区所； SFSP－辅助开闭所； T－接触线；R－钢轨；F－负馈线； PW－保护线； CPW－辅助连接;;二、继电保护的作用;◆反应不正常运行状态 根据运行维护条件，动作于发信号或跳闸，一般不要求迅速动作（延时动作）。 ③基本原理 ◆提取电力系统元件在三种运行状态下的“差异”； ◆区分出三种运行状态（故障、不正常、正常）； ◆识别出发生故障和出现异常的元件； ◆完成继电保护任务。;;;电流保护原理图;三、对继电保护的基本要求;②选择性 保护装置动作时，在可能最小的区间将故障从系统中切除，最大限度的保证系统中无故障部分继续运行。 ◆只应由装在故障元件上的保护装置动作切除故障； ◆相邻元件的保护装置对它起后备保护的作用。;③速动性 尽可能快的切除故障，以减少设备和用户在大短路电流和低电压下的运行时间，降低设备的损坏程度，提高系统运行的稳定性。 需要快速切除的故障： ◆高压输电线路上的故障（系统稳定性）； ◆发电厂或重要用户的母线电压低于允许值（一般为0.7倍额定电压）； ◆大容量的发电机、变压器及电动机内部发生的故障； ◆线路导线截面过小，不允许延时切除的故障； 故障切除时间=保护装置动作时间+断路器动作时间;④灵敏性 对保护范围内发生故障和不正常运行状态的反应能力，一般用灵敏系数和灵敏度衡量。增大灵敏度，增大保护动作的依赖性，但有时与保护的安全性相矛盾。 上述四个基本要求是评价和研究继电保护性能的基础。在它们之间，既有矛盾的一面，又要根据被保护元件在电力系统中的作用，使以上四个基本要求在所配置的保护中得到统一。;1.2 电流保护原理;一、电流速断保护（电流Ⅰ段） ——当所在线路保护范围内发生短路时，反应电流增大而瞬时动作切除故障的电流保护。 ;整定计算;保护范围校验; 电流速断保护的评价;二、限时电流速断保护（电流Ⅱ段）;整定原则 ;动作时限;被保护线路末端的最小两相短路电流;对限时电流速断保护的评价;三、定时限过电流保护（电流Ⅲ段）;动作电流：按躲开被保护线路的最大负荷电流 ，且在自起动电流下继电器能可靠返回进行整定。;动作时限;灵敏度校验;评价;1.3 距离保护原理;二、距离保护的工作原理;距离保护的实质是用测量阻抗 与被保护线路的 整定阻抗 比较。 当短路点在保护范围以外时，即 时， 继电器不动作； 当短路点在保护范围以内时，即 时， 继电器动作。;A;四、距离保护的时限特性;五、阻抗继电器动作特性 ;方向阻抗继电器的死区及消除死区的方法;3、偏移特性阻抗继电器;◆电压回路断线闭锁 ◆振荡闭锁 当电力系统失去同步而发生振荡时，电流、电压将在很大范围内作周期性变化，阻抗继电器的测量阻抗也将随之变化，这就可能引起保护装置误动作。 ◆电弧电阻对保护的影响 在短路点一般都有过渡电阻，其中主要是电弧电阻。它的存在使短路电流减小，阻抗增大，阻抗角变小，对于阻抗继电器有时会影响到保护的正确动作。 一般采用偏移阻抗继电器提高躲负荷能力;1.4 牵引网馈线保护;二、牵引网自适应距离保护 1. 对距离保护的要求 ◆躲故障过渡电阻能力 ◆负荷特性对距离保护的影响;2. 自适应距离保护的基本思想 ◆相控整流电力机车负荷电流中含有丰富的奇次谐波分量（三次谐波为最多），而牵引网短路电流接近于正弦波，因此可利用三次谐波的含量区分正常工作与故障状态； ◆电力机车通过电分相或空载投入AT，牵引网产生的励磁涌流接近故障电流，但其中含有较高的二次谐波分量，因此可利用二次谐波区分励磁涌流和故障电流。;①综合谐波抑制 ◆综合谐波含量定义;②二次谐波闭锁 ◆目的 为了避免电力机车通过电分相或AT供电方式下空载投入接触网产生的励磁涌流引起保护误动作。 ◆判据 ;3.距离保护的整定 一、ab边的整定 ab边按线路阻抗整定，即：;三、电流增量保护 1.目的 提高躲过渡电阻能力 2.基本思想 ◆负荷电流在短时间（ms级）内增量不大； ◆短路电流在短时间（ms级）内增量很大。 3.电流增量定义;4. 动作判椐;5.动作分析 ◆负荷→故障 故障电流基本为纯正弦波，则 =0，显然，继电器的动作量为基波电流增量。 ◆负荷→负荷 负荷电流中综合谐波含量越大，继电器的动作量也就越小，继电器的动作门槛值也就越大，继电器越不容易动作。