高铁牵引供电系统保护配置与整定

摘要

由于不同的高铁时速对线路的供电可靠性、保护选择性的要求不同，我国350km/h、250km/h高铁采用两种不同的接线形式。由于各个设计院和运营单位思路不同，基于两种接线形式的保护方案和运行方式差别较大，相同的接线形式也存在较大差异，缺乏统一标准。因此，分析两种接线形式的差异、特点，以及各运行方式下的保护配置、整定原则，得出合理的保护整定原则，有利于我国高铁的发展，具有十分重要的理论与实际意义。
　　本文首先分析了两种接线形式的接线特点、供电可靠性、适用范围，在此基础上分析了变压器保护、馈线保护的保护原理、整定计算方法、保护中的特殊问题、优缺点，针对不同的接线方式和运行方式，选择合适的变压器保护、馈线保护配置方案和整定方案;理论分析保护配置、保护整定值在不同接线、不同运行方式的高铁牵引供电系统中的表现。
　　在继电保护整定计算中，有定值覆盖和定值调整两种模式。由于变压器保护按自身参数设置，而馈线保护在正常运行、越区供电时线路结构、故障情况变化很大，本文在变压器保护整定时采用定值覆盖模式，在馈线保护整定时采用定值调整模式，经理论、仿真检验，保护的四特性可以较好地统一。
　　在保护整定和仿真验证中，根据一条高铁的实际参数，计算出高铁牵引供电系统各保护的整定值。基于PSCAD/EMTDCDA搭建完整的牵引供电系统、故障模块、保护模块，模拟牵引供电系统可能发生的故障，验证保护配置与整定的正确性。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．3 本文的主要工作

第2章 高铁牵引供电系统

2．1 AT供电工作原理

2．2 高铁牵引变电所接线

2．3 AT所接线

2．4 分区所接线

2．5 本章小结

第3章 高铁牵引供电系统保护配置

3．1 主变保护配置

3．1．1 比率差动保护

3．1．2 差动速断保护

3．1．3 低压侧低电压启动过电流保护

3．1．4 高压侧低电压启动过流保护

3．1．5 过负荷保护

3．1．6 高压侧低电压保护

3．1．7 非电量保护

3．2 自耦变压器保护配置

3．3 牵引变电所馈线保护配置

3．3．1 距离保护

3．3．2 电流保护

3．3．3 电流增量保护

3．3．4 重合闸

3．3．5 PT断线闭锁

3．4 AT所、分区所馈线保护设置

3．4．1 失压保护

3．4．2 检有压重合闸

3．4．3 PT断线闭锁

3．4．4 分区所馈线保护的特殊问题

3．5 馈线保护配置方案

3．6 高铁运行方式

3．6．1 350km／h高铁正常运行方式

3．6．2 350km／h高铁越区供电方式

3．6．3 250km／h高铁正常运行方式

3．6．4 250km／h高铁越区供电方式

3．7 本章小结

第4章 仿真验证

4．1 保护整定计算

4．2 仿真模型

4．2．1 牵引网的建模

4．2．2 主变压器保护的建模

4．2．3 牵引变电所馈线保护的建模

4．2．4 牵引变电所AT所、分区所馈线保护的建模

4．3 变压器保护仿真

4．3．1 变压器内部故障仿真

4．3．2 变压器区外故障仿真

4．4 350km／h高铁馈线保护仿真

4．4．1 350km／h高铁正常运行保护仿真

4．4．2 350km／h高铁越区供电保护仿真

4．4．3 350km／h高铁优化保护配置仿真

4．5 250km／h高铁馈线保护仿真

4．5．1 250km／h高铁正常运行保护仿真

4．5．2 250km／h高铁越区供电保护仿真

4．6 本章小结

结论与展望

致谢

参考文献

附录

攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果