直接供電方式牽引網(wǎng)距離保護(hù)整定計(jì)算優(yōu)化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電氣化鐵路牽引供電系統(tǒng)的安全的技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及一種直接供 電方式牽引網(wǎng)距離保護(hù)整定計(jì)算優(yōu)化方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 電氣化鐵路牽引供電系統(tǒng)的安全性是保證列車正常運(yùn)行的重要前提，特別是牽引 網(wǎng)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、故障頻繁，且無備用，繼電保護(hù)的正確動作顯得尤為重要。距離保護(hù)是牽引 網(wǎng)的主保護(hù)。帶回流線的直接供電方式是我國普速鐵路采用的最常用的供電方式，這種供 電方式下有多種運(yùn)行形式，目前主流的定值方案需針對不同的供電形式，對牽引網(wǎng)饋線距 離保護(hù)設(shè)計(jì)多套定值，當(dāng)供電形式發(fā)生改變時(shí)，人為切換定值區(qū)間，這無疑增加了值班人員 操作的復(fù)雜程度及可能發(fā)生的意外情況，導(dǎo)致保護(hù)不正確動作概率增大。因此有必要對當(dāng) 前直接供電的整定計(jì)算方案進(jìn)行簡化。
[0003] 而目前實(shí)際具體保護(hù)方案中，有些方案直接采用一套固定的阻抗，未針對直接供 電方式下不同供電形式采取不同測量阻抗。
[0004] 直接供電方式以距離保護(hù)為主保護(hù)，設(shè)置兩段（1、11段）式距離保護(hù)，并結(jié)合綜合 諧波抑制等方案，同時(shí)配以電流速斷保護(hù)，電流增量保護(hù)等。正常供電時(shí)，距離I段保護(hù)范 圍為85%被保護(hù)線路Li，II段保護(hù)范圍為Li全長，可靠系數(shù)取1. 2~1. 5。越區(qū)供電時(shí)切 換被保護(hù)線路長度為兩供電臂之和，計(jì)算方法與正常供電相似。迂回或末端并聯(lián)時(shí)，依據(jù)分 區(qū)所是否設(shè)置保護(hù)，設(shè)計(jì)各自對應(yīng)的兩段式段距離保護(hù)定值方案。對于不同的供電方式采 取不同的定值方案，供電方式改變時(shí)，切換定值區(qū)間。
[0005] 當(dāng)供電形式發(fā)生改變時(shí)，人為切換定值區(qū)間，這無疑增加了值班人員操作的復(fù)雜 程度及可能發(fā)生的意外情況，導(dǎo)致保護(hù)不正確動作概率增大。其次，正常供電或分區(qū)所無 保護(hù)的越區(qū)供電情況下，設(shè)置兩段保護(hù)不會實(shí)現(xiàn)上下級的選擇性，但會因此損失線路末端 15%部分的速動性。最后，實(shí)際具體保護(hù)方案中，有些方案直接采用一套固定的阻抗，未針 對直接供電方式下不同供電形式采取不同測量阻抗。而采用不同單位測量阻抗方案中，單 位測量阻抗的依據(jù)不同，則定值不同，所以保護(hù)的實(shí)際范圍也不相同。
[0006] 帶回流線的直接供電方式下有多種運(yùn)行形式，目前主流的定值方案需針對不同的 供電形式，對牽引網(wǎng)饋線距離保護(hù)設(shè)計(jì)多套定值，當(dāng)供電形式發(fā)生改變時(shí)，人為切換定值區(qū) 間，這無疑增加了值班人員操作的復(fù)雜程度及可能發(fā)生的意外情況，導(dǎo)致保護(hù)不正確動作 概率增大。相較電力系統(tǒng)，牽引供電系統(tǒng)的方式相對簡單，因此有必要對當(dāng)前直接供電的整 定計(jì)算方案進(jìn)行簡化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的技術(shù)解決問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種直接供電方式牽引網(wǎng) 距離保護(hù)整定計(jì)算優(yōu)化方法，其達(dá)到繼電保護(hù)最根本的選擇性、速動性、靈敏性、可靠性的 平衡，僅用一套保護(hù)定值兼顧所有運(yùn)行方式，減少運(yùn)行維護(hù)工作量，避免定值切換導(dǎo)致的 各種非預(yù)期問題，提升保護(hù)動作的可靠性。
[0008] 本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：這種直接供電方式牽引網(wǎng)距離保護(hù)整定計(jì)算優(yōu)化方 法，牽引網(wǎng)的供電系統(tǒng)為工頻單相交流制，機(jī)車通過接觸網(wǎng)T取流，流過機(jī)車后，經(jīng)過鋼軌R 流回變電所；正常運(yùn)行時(shí)，各牽引變電所的饋線在牽引網(wǎng)中無電聯(lián)系，每臺電力機(jī)車、每一 條供電臂只從一個(gè)牽引變電所取電；在復(fù)線區(qū)段，上行I段和下行II段兩條線路在同一牽 引變電所取電，但在線路中間或者末端各自獨(dú)立不并聯(lián)，該方法包括以下步驟：
[0009] (1)I段：優(yōu)先保證距離I段的選擇性，按躲過線路末端短路來整定；
[0010] (2)II段：保護(hù)范圍按各種供電方式下的最長距離進(jìn)行整定。
[0011] 本方法針對直接供電的不同供電形式，在考慮了不同供電方式下的測量阻抗因素 后，設(shè)計(jì)了一種可以兼顧正常、越區(qū)、迂回及末端并聯(lián)方式的定值方案，供電方式變化時(shí)無 需工作人員手動切換定值區(qū)間，也避免了定值轉(zhuǎn)換過程中可能出現(xiàn)的各種意外情況，整定 方案更加簡潔可靠，因此達(dá)到繼電保護(hù)最根本的選擇性、速動性、靈敏性、可靠性的平衡， 僅用一套保護(hù)定值兼顧所有運(yùn)行方式，減少運(yùn)行維護(hù)工作量，避免定值切換導(dǎo)致的各種非 預(yù)期問題，提升保護(hù)動作的可靠性。
【附圖說明】
[0012] 圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)中牽引供電系統(tǒng)及其直接供電模型；
[0013] 圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的保護(hù)動作分析；
[0014] 圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的末端并聯(lián)單位測量阻抗計(jì)算。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 這種直接供電方式牽引網(wǎng)距離保護(hù)整定計(jì)算優(yōu)化方法，牽引網(wǎng)的供電系統(tǒng)為工頻 單相交流制，機(jī)車通過接觸網(wǎng)T取流，流過機(jī)車后，經(jīng)過鋼軌R流回變電所；正常運(yùn)行時(shí)，各 牽引變電所的饋線在牽引網(wǎng)中無電聯(lián)系，每臺電力機(jī)車、每一條供電臂只從一個(gè)牽引變電 所取電；在復(fù)線區(qū)段，上行I段和下行II段兩條線路在同一牽引變電所取電，但在線路中間 或者末端各自獨(dú)立不并聯(lián)（如圖1所示），如圖2所示，該方法包括以下步驟：
[0016] (1)I段：優(yōu)先保證距離I段的選擇性，按躲過線路末端短路來整定；
[0017] (2)II段：保護(hù)范圍按各種供電方式下的最長距離進(jìn)行整定。
[0018] 本方法針對直接供電的不同供電形式，在考慮了不同供電方式下的測量阻抗因素 后，設(shè)計(jì)了一種可以兼顧正常、越區(qū)、迂回及末端并聯(lián)方式的定值方案，供電方式變化時(shí)無 需工作人員手動切換定值區(qū)間，也避免了定值轉(zhuǎn)換過程中可能出現(xiàn)的各種意外情況，整定 方案更加簡潔可靠，因此達(dá)到繼電保護(hù)最根本的選擇性、速動性、靈敏性、可靠性的平衡， 僅用一套保護(hù)定值兼顧所有運(yùn)行方式，減少運(yùn)行維護(hù)工作量，避免定值切換導(dǎo)致的各種非 預(yù)期問題，提升保護(hù)動作的可靠性。
[0019] 優(yōu)選地，所述步驟（1)中整定時(shí)限取0.ls，動作阻抗電抗邊按照公式（1)計(jì)算：
[0020] (1)
[0021] 其中可靠系數(shù)Kral= 0. 85,Xi為采用最小運(yùn)行方式的單位測量電抗，XSf3tl為I段 距離保護(hù)的整定定值，LKL2為兩個(gè)供電臂的長度。優(yōu)選地，所述步驟（2)中選擇1^+1^與21^ 之中較大值，整定時(shí)限取〇.5s，動作阻抗電抗邊按照公式（2)計(jì)算：
[0022] ( 2 )
[0023] 其中靈