电气化铁路短距离AT供电线路保护整定.doc

电气化铁路短距离AT供电线路的保护整定 楚振宇　周晓东　张涛 摘要： 文章通过对电气化铁路短距离AT供电线路的保护整定进行讨论，得出现行的整定方式不适用于短距离AT供电线路的保护整定，应根据实际情况进行整定计算。关键词： 保护整定；　AT供电；　短距离；　阻抗中图分类号： TM77；　TM922.3　　　文献标识码： B文章编号： 1003-4897(2000)01-0033-02 Protection setting of at feeder line with short distancein electrification railway CHU Zhen-yu, ZHOU Xiao-dong, ZHANG Tao(3rd Survey Design Institute,300142 Tianjin,China) Abstract：A discussion of protection setting of AT feeder line with short distance in electrification railway is given in this paper.The conclusion shows that the current setting method does not adapt AT feeder line with short distance and its protection setting should be calculated and adjusted according to practical condition.Keywords：　protection setting; AT feeder line; short distance; impedance 　　交流电气化铁路自耦变压器供电方式(以下称AT供电方式)以其优良的通信防干扰性能和较高的技术经济综合效益在我国得到应用，然而其牵引网阻抗的非线性给保护整定带来了困难。某AT供电方式牵引变电所在开通后多次发生馈线阻抗保护在馈线故障时Ⅰ段、Ⅱ段保护不动作，Ⅲ段保护动作以及电流速断保护拒动的情况，对供电设备安全运行和行车安全构成威胁。设计人员根据保护整定计算原则［1、2］对整定过程进行复查没有发现问题。为此我们对该处牵引供电系统进行了分析。 1　系统状况 　　该处牵引供电系统包括牵引变电所、开闭所和分区所各一座，分布如图1所示。其中，开闭所和分区所中设有自耦变压器，实现上下行并联。接触网悬挂示意图如图2所示，其中接触导线采用TCG-110型铜接触导线，距离轨面高6000mm，承力索采用TJ-120型硬铜绞线，结构高度720mm，弛度600mm，正馈线采用LGJ-185型钢芯铝绞线，弛度750mm，钢轨为60kg／m型。根据地区供电局资料和变压器参数计算得牵引变电所55kV母线处最小短路电流为1127A(折算到110kV) 图1　牵引供电系统示意图 图2　接触网悬挂示意图 2　阻抗计算与分析 　　根据以上参数进行阻抗计算可得AT牵引网长回路阻抗ZL＝0.058＋j 0.1398Ω／km，段中阻抗Zd＝0.0889＋j 0.4227Ω／km。根据资料［2］中的公式进行计算，可得该供电区间的T-R短路阻抗曲线和T-F短路阻抗曲线(图3中曲线1、2)以及上下行解列运行的T-R短路阻抗曲线和T-F短路阻抗曲线(图3中曲线3、4)，再根据资料［1］中的整定原则进行整定，可得三段阻抗整定值。 图3　AT阻抗曲线 　　通过对计算过程和计算结果进行分析，AT牵引网牵引网单位阻抗本身很小，而该处供电臂距离很短，牵引网阻抗的小数值、非线性是造成保护误动的主要原因。　　在进行电流速断保护整定时，为了保证选择性，通常引入可靠系数，取值范围一般为1.2～1.3［3］。将母线处最小短路电流折算成55kV侧阻抗，其数值为24.395Ω。取可靠系数等于1.2，则引入可靠系数引起的阻抗增量为4.879Ω。由此可见，由于供电臂太短，线路阻抗较小，与系统阻抗和变压器阻抗相比显得很小，而整定计算时引入了可靠系数，阻抗增量的数值甚至已经大于最大线路阻抗，从而使电流速断保护失去了保护范围。　　对于阻抗保护而言，由于供电臂太短，使得AT供电方式线路阻抗的非线性表现得特别突出，T-R短路阻抗中段中阻抗占据主导地位，而整定原则以长回路阻抗为基准，从而导致保护范围缩小，灵敏度下降；由于供电臂太短，线路阻抗较小，AT漏抗和过渡电阻对保护范围的影响已不容忽视。　　①AT漏抗的影响　　在计算T-R短路阻抗时采用的资料［2］中的计算公式。该公式忽略了AT漏抗的影响，因而在线路出口处阻抗为0，这与实际情况不符合。应用电气网络计算方法，可以求得计及AT漏抗影响的