客运专线保护配置与整定计算

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1、客 运 专 线 保 护 配 置 与 整 定 计 算 v客 运 专 线 牵 引 供 电 系 统v牵 引 网 保 护 配 置 与 整 定 计 算v变 压 器 保 护 配 置 与 整 定 计 算主 要 内 容 1.1 客 专 牵 引 供 电 系 统1.客 运 专 线 牵 引 供 电 系 统京 津 城 际 示 意 图 1.2 客 专 牵 引 供 电 系 统 运 行 方 式 运 行 工 况 ： -a： 正 常 运 行 -b： 正 常 运 行 ， 所 有 AT所 断 开 -a： 越 区 供 电 -b： 越 区 供 电 ， AT所 断 开 l距 离 保 护l电 流 保 护l电 流 增 量 保 护2. 牵 引

2、 网 保 护 配 置 与 整 定 计 算 一 、 AT供 电 方 式 简 介 对 牵 引 网 AT变 压 器 ：1 2 1 12comI II I 1 1 1 2 2 1 2 2 31 21 12 21 ( ) ( ) 0T R T R FT TT R FR T FT FI z x I z x I z D x I z D x I z DI I II I II I II I I 1 2T TF TRz z z z 2 2 R TR RFz z z z 3 2F TF RFz z z z 1 2 3 1 21 1 2 31 22 1 2 321 2 3 1 2 1 1 2 31 22 1 2 3

3、( 2 ) ( )2( )2( 2 ) 2( )22( )2TTF T RR xz z z z z DI Iz z zxz z DI Iz z zI I xz z z z z DI Iz z zxz z DI Iz z z 121 2 (1 )22(1 )TT FRR xI IDxI I IDxI IDxI ID 接 触 线 与 正 馈 线 截面 相 等 对 称 悬 挂1 3z z 0 5 10 15 20 25 300 1 2 3 4 5 6 7 短路点到牵引变电所的距离L(km) 牵引 网短 路阻 抗Z( ohm ) T-R短路阻抗理论计算曲线T-F短路阻抗理论计算曲线AT牵 引 网 阻

4、抗 曲 线 TR或 FR故 障 无法 用 电 抗 法 测 距 12 (1 )RR xI IDxI ID 21 2RR RI xI I DAT供 电 方 式 常 采 用 吸 上 电 流 比 测 距 原 理 155 1 227.5 2 3VTCT VTCT CTUZ I UZ I I 55 27.54Z Z 二 、 互 感 器 接 线 与 短 路 阻 抗 京 津 城 际 短 路 阻 抗 曲 线 京 津 城 际 短 路 电 流 曲 线 京 津 城 际 馈 线 保 护 配 置 与 整 定 原 则 ： 正 常 运 行 与越 区 供 电 采 用 1套 定 值 。三 、 全 并 联 AT供 电 牵 引 网

5、保 护 配 置 与 整 定 计 算京 津 城 际 馈 线 距 离 保 护 示 意 图 京 津 城 际 的 馈 线 保 护 模 式 探 讨 ：u优 点 ： 一 套 定 值 ， 越 区 供 电 时 无 需 改 变 定 值u缺 点 ： 正 常 运 行 时 末 端 较 大 范 围 需 要 阻 抗 3段 保 护 ， 动作 速 度 慢 。建 议 配 置 原 则 ：正 常 运 行 与 越 区 供 电 时 采 用 不 同 的 保 护 配 置与 整 定 。 正 常 供 电 方 式 D3、 D4保 护 配 置 ： 失 压 保 护 线 路 有 压 自 动 合 闸 D1、 D2保 护 配 置 ： 阻 抗 1段 电 流

6、 速 断 电 流 增 量 自 动 重 合 闸 (1)阻 抗 1段 ：电 抗 边 整 定 （ 按 供 电 臂 最 大 短 路 电 抗 整 定 ） ：.max*ZD k dX K X电 阻 边 整 定 （ 按 躲 开 最 大 负 荷 整 定 ） ： LFFFk nZD tgIK UR sincos9.0 max0.1t s时 限 （ 与 机 车 保 护 和 自 耦 变 压 器 保 护 配 合 ） (1)阻 抗 1段 ： 当 靠 近 保 护 安 装 处 故 障 时 ， 另 一 条 非 故 障 线 路 测 量 阻抗 非 常 大 ， 需 要 故 障 线 路 先 跳 ， 非 故 障 线 路 才 能 跳 闸

7、 。 也可 以 通 过 联 络 信 号 使 两 线 路 同 时 跳 闸 。 (1)阻 抗 1段 ： 求 供 电 臂 最 大 短 路 电 抗 需 要 考 虑 下 图 中 的 几 种 情 况时 的 最 大 阻 抗 ： (2)电 流 速 断 （ 按 躲 开 最 大 负 荷 电 流 整 定 ） ： 电 流 速 断 保 护 原 理 框 图 maxFkzd IKI 0.1t s时 限整 定 计 算 ： maxFkzd IKI 0.2 0.4t s 时 限 常 规 保 护 最 长 时 限 （ ） (3)电 流 增 量 （ 按 躲 开 1列 机 车 启 动 电 流 整 定 ） ： 电 流 增 量 原 理 框

8、图动 作 方 程 ：整 定 计 算 ： 1 1 1 1 (1 )A g h q A h h h ZDI I K K I I I K K I K I (4)失 压 保 护 ：(5)线 路 有 压 自 动 合 闸 ：0.6 0.7zd NU U 0.7 0.8 zd NU U 0.2 0.4t s时 限 变 电 所 保 护 最 长 时 限 （ - ）0.2 0.4t s时 限 变 电 所 保 护 最 长 时 限 （ - ） 越 区 供 电 方 式 D1、 D2保 护 配 置 ： 阻 抗 1段 阻 抗 2段 电 流 速 断 过 电 流 电 流 增 量 自 动 重 合 闸 D5、 D6保 护 配 置

9、： 阻 抗 1段 电 流 速 断 电 流 增 量 自 动 重 合 闸（ 与 正 常 供 电 时 D1、 D2相 同 ） 合 武 线 分 区 所 主 接 线 图 武 广 线 分 区 所 主 接 线 图 (1)阻 抗 1段 ：电 抗 边 整 定 按 分 区 所 SP处 短 路 电 抗 的 85 整 定 ：电 阻 边 整 定 （ 按 躲 开 最 大 负 荷 整 定 ） ： LFFFk nZD tgIK UR sincos9.0 max0.1t s时 限 （ 与 机 车 保 护 和 自 耦 变 压 器 保 护 配 合 ）. 10.85ZD d SPX X (2)阻 抗 2段 ：电 抗 边 整 定 按

10、越 区 时 最 大 短 路 电 抗 整 定 ：电 阻 边 整 定 （ 按 躲 开 最 大 负 荷 整 定 ） ： LFFFk nZD tgIK UR sincos9.0 max0.2t s时 限 .maxZD K dX K X (3)电 流 速 断 ：电 流 速 断 按 分 区 所 SP处 最 大 短 路 电 流 整 定 max.2.1 SPdzd II 0.1t s时 限与 正 常 供 电 方 式 下 的 整 定 相 同 maxFkzd IKI 0.2 0.4t s 时 限 常 规 保 护 最 长 时 限 （ ）(4)电 流 增 量 ： 过 电 流 定 值 按 躲 过 最 大 负 荷 电 流

11、 整 定maxFkzd IKI 时 限 0.2s(4)过 电 流 ： 馈 线 保 护 配 置 及 整 定l越 区 供 电 方 式 D3、 D4、 D7、 D8保 护 配 置 （ 与 正 常 供 电 时 D3、 D4相 同 ） ： 失 压 保 护 线 路 有 压 自 动 合 闸 u牵 引 变 压 器 保 护保 护 配 置l差 动 保 护l低 压 启 动 过 电 流 保 护l过 负 荷 保 护l非 电 量 保 护3. 变 压 器 保 护 配 置 与 整 定 计 算 京 津 城 际 变 压 器 保 护 示 意 图京 津 城 际 一 组 V/x变 压 器 组 采 用 2套 主 保 护 及 3套 后备

12、保 护 ， 国 内 厂 商 一 般 采 用 1套 主 保 护 1套 后 备 保 护 。 V/X变 压 器 组 差 动 保 护 原理 接 线 图 平 衡 关 系 :(1)差 动 保 护 :ph 1 01 0 1k 1 1ABCI II II 1A B phB AI I IKI I I 平 衡 关 系 :(1)差 动 保 护 : 单 相 三 绕 组 变 压 器 差 动保 护 原 理 接 线 图 差 动 电 流 :制 动 电 流 :CDACDBCDC 1I 1I 1I A phB phC phI IkI IkI I Ik 比 率 制 动 特 性 CDACDBCDC 1 1I 21 1I 21 1I

13、2 A phB phC phI IkI IkI I Ik 整 定 原 则 ：IDZ整 定 考 虑 不 平 衡 与 励 磁电 流 引 起 的 误 差 。K1考 虑 了 流 互 和 抽 头 导 致的 误 差 。K2考 虑 了 外 部 故 障 时 大 电流 导 致 的 流 互 饱 和 误 差 。ISD按 躲 过 励 磁 涌 流 整 定 。二 次 谐 波 闭 锁 15-20 比 率 制 动 特 性 (2)低 压 启 动 过 电 流 保 护 :电 流 按 整 定电 压 一 般 牵 引 网 额 定 电 压 的 60% 70%整 定高 压 侧 低 压 启 动 过 电 流 保 护 原 理 框 图CTf eKd

14、z nK IKI 跳 两 侧 断 路 器 1 信 号TGL 1 &U UDYU UDYIA IGLIB IGLIC IGL (2)低 压 启 动 过 电 流 保 护 :相 低 压 启 动 过 电 流 保 护 原 理 框相 低 压 启 动 过 电 流 保 护 原 理 框 图跳 相 断 路 器信 号TGL0&I IGL0U UDY 跳 相 断 路 器信 号TGL0&I IGL0U UDY 三 、 反 时 限 过 负 荷 保 护一 般 反 时 限 特 性 ：甚 反 时 限 特 性 ： 极 度 反 时 限 特 性 ： 10114.0 02.0 GFGF TIIt 1015.13 GF GF TIIt

15、101802 GFGF TIIt (4) 非 电 量 保 护瓦 斯 保 护变 压 器 内 部 故 障 时 ， 由 于 短 路 电 流 和 电 弧 的 作 用 使 附 近 的 绝缘 物 分 解 而 产 生 气 体 ， 同 时 由 于 气 体 的 上 升 会 引 起 油 流 的 变化 ， 利 用 这 个 特 点 构 成 瓦 斯 保 护 。压 力 保 护当 变 压 器 内 部 出 现 严 重 故 障 时 ， 压 力 释 放 装 置 使 油 膨 胀 和 分解 产 生 的 不 正 常 压 力 得 到 及 时 释 放 ， 以 免 损 坏 油 箱 ， 造 成 更大 的 损 失 。温 度 保 护非 电 量 保

16、 护 在 变 压 器 的 继 电 保 护 配 置 中 有 着 不 可 替代 的 作 用 ， 是 对 常 规 配 置 的 模 拟 量 保 护 的 重 要 补 充 。 l差 动 保 护l碰 壳 保 护l非 电 量 保 护u自 耦 变 压 器 保 护保 护 配 置 整 定 原 则 : 按 躲 过 最 大 不 平 衡 电 流 整 定 。 接 触 网 对 地 和 负 馈 线 对 地故 障 时 最 大 故 障 电 流 的 10 为 最 大 不 平 衡 电 流 。l动 作 电 流 为 0.125*Is.c max outl动 作 延 时 0msl采 用 二 次 谐 波 闭 锁 励 磁 涌 流 ， 定 值 为 15(1)差 动 保 护 :T FI I 平 衡 关 系 : 与 牵 引 变 压 器 类 似(3)非 电 量 保 护 :l根 据 经 验 值 ， 取 额 定 电 流 的 10l动 作 延 时 0ms(2)碰 壳 保 护 :