高速鐵路牽引供電系統(tǒng)新型保護原理研究.pdf

1、本文力求對高速鐵路牽引供電系統(tǒng)饋線、變壓器的保護原理進行系統(tǒng)的研究,為中國高速鐵路建設(shè)準備一定的技術(shù)基礎(chǔ),同時完善現(xiàn)有牽引供電系統(tǒng)保護原理和功能、提高其工作可靠性.關(guān)于牽引供電系統(tǒng)饋線保護,在深入分析牽引負荷的非線性、移動性、劇烈波動性、諧波含量高等特點,以及牽引網(wǎng)故障特征和常規(guī)原理的饋線保護誤動或拒動行為的基礎(chǔ)上,分別提出了由電流中綜合諧波含量控制的三段自適應(yīng)距離保護原理、自適應(yīng)電流增量保護原理,和由自由相電壓中綜合諧波含量控制的自適

2、應(yīng)電壓增量的異相短路故障保護原理;這些原理分別經(jīng)過了現(xiàn)場運行或仿真試驗的驗證,結(jié)果表明原理是正確的.關(guān)于牽引網(wǎng)瞬時性與永久性故障識別,系統(tǒng)地分析了復(fù)線電力牽引網(wǎng)同一方向上、下行線路既有電感耦合,又有電容耦合,以及瞬時性故障時,故障線路的耦合電壓決定于電感耦合和電容耦合,而永久性故障時,耦合電壓主要決定于電感耦合的特征,提出了基于耦合電壓的自適應(yīng)故障性質(zhì)識別原理;仿真試驗表明:該原理識別瞬時性與永久性故障的靈敏度很高.關(guān)于三相—兩相(四相

3、)平衡變壓器的差動保護,從理論上優(yōu)化了阻抗匹配平衡變壓器差動保護的動作方程;論證了除阻抗匹配平衡變壓器外的三相—兩相(四相)平衡變壓器原、次邊電流變換關(guān)系的統(tǒng)一性,這一論斷對于指導(dǎo)三相—兩相(四相)平衡變壓器差動保護的研究與運行具有積極意義;系統(tǒng)地研究了三相—兩相(四相)平衡變壓器差動保護的整定原則,給出了整定計算公式,為運行管理部門進行三相—兩相(四相)平衡變壓器差動保護整定提供了理論依據(jù).關(guān)于基于模型的變壓器保護原理,通過深入分析牽

4、引變電所低壓母線上并聯(lián)電容補償裝置對變壓器差動保護動作行為影響和外部原因引起變壓器差動保護誤動,證明了電流差動保護的固有缺陷;建立了兩種特殊接線的三相—兩相牽引變壓器—SCOTT平衡變壓器和阻抗匹配平衡變壓器的電壓平衡方程;以此為基礎(chǔ),提出了基于模型的三相—兩相平衡變壓器保護原理、動作特性與動作方程;研究了基于模型的三相—兩相平衡變壓器保護的整定原則與計算公式;對SCOTT平衡變壓器進行了仿真試驗,驗證了基于模型的平衡變壓器保護原理、動