牵引供电新型异相短路保护原理的研究.pdf

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1、第38卷第22期电力系统保护与控制Vl0l-38NO．222010年11月16日PowerSystemProtectionandControlNOV．16．20l0牵引供电新型异相短路保护原理的研究李冀昆，高仕斌，王涛(西南交通大学电气工程学院，四川成都610031)摘要：在建立电弧模型的基础上，对异相电弧短路故障信号进行仿真分析，证明原有的馈线保护原理存在缺陷。对牵引供电系统异相电弧短路故障发生时，各相电压电流的谐波特点进行分析研究，提出了通过检测异相短路两供电臂间电压来确认异相短路发生时的低压保护方案。通过对轻、重载和单臂、双臂工况下发生异相电弧

2、短路故障时的两供电臂间相间电压仿真，验证了该保护方案的正确性，有效性和可行性。这种保护方案可作为牵引网异相短路的主保护，并与牵引网馈线成套保护结合，组成牵引网完整的保护策略。关键词：牵引供电系统；异相电弧短路；电弧模型；谐波分析Researchonnewprotectionprincipleagainstwrong-phaseshortcircuitoftheACtractionsupplyLIJi．kun，GAOShi—bin，WANGTao(SchoolofElec~icalEngineering，SouthwestJiaotongUnivers

3、ity，Chengdu610031，China)Abstract：Thefaultsignofwrong·phasearcshortcircuitissimulatedandanalyzedbybuildingarcmode1．Theflawoftheexistingfeederprotectionprincipleisproved．BasedontheanalysisoftheharmonicscharacteristicsofeachphasevoltageandcurrentthatresultfromwrongphasearCshortcir

4、cuit，thelowvoltageprotectionprinciplebydetectingthevoltagebetweenthetwosupplyarmsisproposedtoconfirmtheappearanceofwrongphaseshortcircuit．Thecorrectness，efectivenessandfeasibili锣oftheprotectionprincipleareverifiedbysimulationsofthevoltagebetweenthetwosupplyarmsintheconditionsof

5、thelightload，heavyload，andonearm，twoarmsshortcircuit．Thisprotectionprinciplecanbeusedasthemainprotectionagainstwrongphasearcshortcircuitintractionnetwork，anditCanbecombinedwithtractionsupplyfeedercompleteprotectiontoformacompleteprotectionstrategy．Keywords：ACtractionsupplysyste

6、m；wrong—phasearcshortcircuit；arcmodel；harmonicanalysis中图分类号：TM773文献标识码：A文章编号：1674—3415(2010)22—0063-05缺陷。然而，由于高阻电弧故障因电弧短路的条件、0引言地点、状态和诱发原因各异，呈现明显的随机性和牵引供电系统异相短路是一种危害很大的近区时变性，因此对高阻电弧故障保护成为继电保护所故障。日本和印度等国早就针对电气化区段所采用面临的一个急需解决又难于解决的问题。高阻电弧的主变压器接线形式和供电方式，在牵引网考虑了故障保护的问题，在国外已经进行了大量的理

7、论探异相短路的专门保护装置。对于这种故障，在国内，讨和试验分析，其中以美国TexasA&M大学的B．过去很长时间都没有引起人们的重视。我国牵引供D．Russell为代表，提出了一系列用于电力系统高阻电系统的异相短路，其成因主要是受电弓飞弧引起故障检测的判据，并有一些样机在试运行。高阻故的。由于电弧电阻非线性、时变性、高阻等特点，障的检测方法主要有能量方法、随机方法、电弧相常规原理馈线保护中的阻抗保护、电流速断保护往特性方法和频谱分析法。高阻电弧故障的保护对于往难以正确地反应动作。国内目前只有文献【1．4】进国内外广大的继电保护工作者来说是一个比较复杂

8、行了这方面的研究并提出了专门设置牵引网异相短棘手的问题，由于常规保护一般不能有效地识别这路保护的方案，但都存