高速铁路牵引供电系统馈线保护问题分析

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1、高速铁路牵引供电系统馈线保护问题分析王志坤陕西榆横铁路有限责任公司摘要：围绕高速铁路牵引供电系统馈线保护问题展开探讨，分析牵引供电系统的供电方式，并结合高速铁路牵引供电系统供电能力进行分析，以期为高速铁路牵引供电系统馈线保护问题提供参考。关键词：高速铁路;牵引供电系统;馈线保护;收稿日期：2017-07-06Received：2017-07-060引言社会经济的迅猛发展，促进了交通运输业的发展，使得高速铁路在人流、物流运输方面的功能和作用得到/较好的发挥。高速铁路牵引供电系统的供电能力问题关系高速铁路运营的安全性和稳定性，如何做好馈线保护是现阶段

2、必须考虑的一个重耍问题。在分析高速铁路牵引供电系统馈线保护问题过程中，本文借助实测数据信息，对馈线保护问题进行了探讨，以满足高速铁路牵引供电系统馈线保护的实际需要。1高速铁路牵引供电系统简介牵引供电系统是保证高速铁路稳定、可靠运行的重要组成部分，由牵引变电所、牵引网、接触网及电力系统等组成，主要是将电力系统liokv三相交流电转化为27.5kV或55kV单相电后传输给接触网，以满足高速铁路对电能的需要，如图1所示。牵引供电系统的作用在于向电力机车送电，是一种双导线供电系统。目前，高速铁路牵引供电系统的供电方式主耍分为直接供电、吸流变压器供电、AT

3、供电、同轴电缆供电和直供加回流线供电。这些供电方式各有优点，但也存在一定的局限性。直接供电方式电路结构简单，投入的设备较少，但易产生较为强大的磁场，会对附近的传输信号产生较大的干扰;吸流变压器供电方式具有较好的防干扰作用，但会导致接触网的工作量増加，并且发生事故的几率较高;AT供电方式较为灵活，有利于高速、大功率电力机车运行，但是运行和维修的费用较高；同轴电缆供电方式的供电距离较远，不会对周围通信线路产生干扰，但是造价高、投资大;而直供加冋流线供电方式干扰较小、投资少，且维修较为方便。2馈线存在的问题及馈线保护策略2.1高速铁路牵引供电系统馈线存

4、在的问题(1)牵引网导线短路故障。牵引网导线短路故障问题对于高速铁路牵引供电系统的供电能力有着较大的影响，关系到系统运行的安全性和稳定性。从现阶段高速铁路牵引供电系统的运行情况来看，该故障主要包括F-R短路、T-F短路和T-R短路。短路故障问题的产生，主要受绝缘子影响。绝缘子在牵引供电系统运行过程中，受到外部环境影响较大，易导致电弧短路，从而影响设备运行的安全性和稳定性。同时，短路故障发生后若得不到及时解决，就会给牵引供电系统周围线路和设备带来不利影响，尤其是严重影响高速铁路运行的稳定性和安全性。(2)牵引网断线接地故障。断线故障也是高速铁路牵引

5、供电系统常见问题。断线故障主要包含正馈线断线和接触网断线，其屮正馈线断线的发生几率较高。正馈线断线包括了电源侧悬空、非电源侧悬空接地故障。牵引网断线接地故障可能造成供电系统无法进行正常的供电，导致高速铁路牵引供电系统无法正常工作，给高速铁路运行带来不利影响。由于牵引网断线故障发生几率较高，因此在维护过程中就需加强检修和维护的次数，并做好时间方面的安排。(3)异相短路故障。高速铁路牵引供电系统主要以单相供电方式为主，而电力供电系统则采取了三相方式进行供电，目的在于保证电力机车能可靠地获取电能供应，因此在采用三和方式供电过程中就要使单和电和三和电对应

6、。针对这种情况，高速铁路牵引供电系统需要在一定距离设置一个分相段，从而保证电能的可靠供应；同时，在无法进行供电的区域设置分相绝缘器，对电流进行隔离处理。为此，高速铁路运行过程屮，在车辆通过分相区域时需人为操作使电流能可靠供应，一旦出现人员操作失误就导致异相短路故障的发生。结合上述分析来看，高速铁路牵引供电系统馈线问题主要表现在牵引网导线短路故障、断线接地故障、异相短路故障等，这些故障问题给高速铁路牵引供电系统的稳定、可靠运行带来了较人的阻碍，必须针对于实际问题做好分析，从而切实、有效地解决。2.2高速铁路牵引供电系统馈线保护策略分析(1)电流速断

7、保护。高速铁路牵引供电系统运行过程中，近端故障发生后，通过电流速断保护措施能较好地得以解决，从而保证系统处于一个较为稳定的运行状态。此外，在高速铁路牵引供电系统保护过程中，可根据部分线路情况，设置相应的谐波自适应功能，以满足系统安全运行的需要。(1)距离保护策略。牵引网在运行过程中，可能因故障而导致电流、电压出现不稳的情况，从而影响系统运行的稳定性。在距离保护策略过程中，要注重继电保护器反映相角的变化情况，采取高灵敏度的保护方式对阻抗进行保护，使其处于一个合理的运行范围内。为此，可借助距离保护方式及时、可靠地解决短路故障问题，满足高速铁路牵引供电

8、系统的运行需要。(2)自动保护方式。随着高速铁路的快速发展，牵引供电系统面临着更为严峻、复杂的运行环境，因此需采取自动保护方式来提升系统