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铁路电力自动化与供电安全问题分析
Analysis of Railway Power Automation and Power Supply Safety

第二节 高速铁路牵引供电系统继电保护

一、高速铁路牵引供电系统继电保护基本配置

（一）馈线保护
牵引变电所馈线的保护一般配置距离保护为主保护，同时设有电流速断保护
或低电压启动过电流保护以消除距离保护在变电所出口的死区；以电流增量保

护、接触网发热保护等作为辅助保护，并设一次自动重合闸元件。下面简要介绍
各保护的原理。
1.距离保护
在高速铁路牵引供电系统中，牵引网馈线的保护通常采用自适应距离保护。

采用相控整流技术的电力机车，其负荷电流中含有丰富的奇次谐波分量；同时当
自耦变压器空载投入或机车降弓通过电分相再合闸时，牵引网中产生的励磁涌流
含有丰富的二次谐波分量。为了提高牵引供电系统的功率因数，机车上装设有三

次、五次谐波滤波支路，使得三、五次谐波的含量大大降低。
2.电流增量保护
牵引网发生短路故障时，如果短路点存在过渡电阻，会使得短路电流减小，
测量阻抗增大。如果过渡电阻较大，会导致距离保护和电流保护拒动，使导线长

时间流过大电流后烧毁设备等扩大了事故范围。因此，还必须增加电流增量保护
作为牵引网馈线断线接地故障和高阻接地故障的保护。电流增量保护依据：在正
常情况下，由于机车电路中大电感的作用，使机车电流在短时间内的增量不会很

大，尤其是机车启动时；当牵引网或机车发生短路故障时，馈线短路电流将急速
增加，其速度比正常情况高数倍或数十倍，根据这个特点构成电流增量保护。为
防止励磁涌流可能造成电流增量保护误动作，增加二次谐波闭锁判据。
3.电流速断保护
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，且为感性电流，距离保护不
能动作。为防止大电流对系统造成损坏，馈线设置电流速断保护，并作为距离
保护的后备保护，以消除距离保护的死区。同时，为区分短路故障电流和负荷

电流，增加了综合谐波系数；为躲过励磁涌流引起保护误动作，引入二次谐波
系数。

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