Page 137 - 铁路电力自动化与供电安全问题分析

第四章 铁路供电继电保护研究

是负荷电流和故障电流：在正常情况时，电力机车沿线顺向行驶，牵引网电流的

增量不会超过1辆车电流的最大值；在牵引网故障时，短路电流急剧增大，电流
的增量比负荷电流大得多。
第四，接触网发热保护。高速重载列车的单车牵引电流较大，在300~350km/h

时可达到600~1000A，接触网在比较长时间内都是大电流时，容易发热，然后牵
引网的扩张力会降低，稳定性也会变差，所以为了保护接触网，必须设置热过负

荷保护。该原理是以机车负荷和环境温度为基础，根据接触网热模型实时计算接
触网温度，当计算的温度比设定的温度高时，跳闹回路就会工作，使馈线断路器
断开。

（二）变压器保护研究
变压器在正常工作或外部故障时，变压器节点的电流代数和为零，即差流为
零；差动保护的性能受不平衡电流影响，而励磁涌流和电流互感器饱和都会在差

动冋路产生很大的不平衡电流，牵引供电系统及方式影响着牵引网电压水平，
与此同时，牵引供电系统的安全运行取决于电气保护的配置。中国高速铁路使
用的是AT供电方式，这种供电方式可以使牵引变压器端输出电压升高一倍。增

加供电臂的长度，减少线路牵引变电所的设置，提高输电的能力，减少牵引网
的阻抗，减少对通信造成的影响。防止差动保护误动的关键是区分励磁涌流识

别和TA饱和识别。国内外研究者在以上方面进行研究，同时提出了许多可行的
办法。
由于距离保护同时利用了短路时的电压，电流的变化特征，通过测量故障阻

抗来确定故障所处范围，具有保护区稳定、灵敏度高、动作情况受电网运行方式
变化影响小的优点，将距离保护用作牵引变压器的后备保护特征。低电压启动过

电流保护具有灵敏高等优点，但是高速铁路采用了220kV外部及大容量牵引变压
器，低电压启动过电流保护存在着拒动的可能。牵引变压器后备距离保护的特殊
问题，借鉴牵引网馈线距离保护多年来的成熟经验，探讨了其动作特性，保护配

置及流量阻抗等情况，通过数字仿真验证了理论分析的正确性。由于牵引负荷为
单相负荷，在牵引供电系统正常运行时就存在负序电压和负序电流，有可能造成

复合电压启动的过电流保护误动作。在电力系统中，一般符合电压启动的过电流
保护被用作变压器的后备保护。

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