接触网培训班-牵引供电系统继电保护ppt课件.ppt

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1、牵引供电系统继电保护西南交通大学电气工程学院AT供电方式为什么能够提高供电能力供电系统为什么需要继电保护需要什么样的继电保护牵引网保护原理分析从普速牵引网理解保护配合机车带电闯分相跳闸案例分析全并联AT牵引网电流分布全并联AT牵引网保护需求变压器保护分析主要内容21.AT供电方式为什么能够提高供电能力？TRnnATATFTRAT接触网钢轨正馈线直供方式AT供电方式带回流线的直供方式42.供电系统为什么需要继电保护？正常运行状态：供电系统的电压和电流都在允许的范围以内，能够保持长期安全工作的状态。故障状态正

2、常运行状态不正常运行状态在最大容量范围以内在最大工作电流范围以内在允许工作电压范围以内不正常运行状态：正常运行条件受到破坏，但还未发生故障。故障状态正常运行状态不正常运行状态主要有：1）负荷越限致使电流升高（过负荷）2）线路压损过大致使末端电压降低（低电压）3）再生制动或谐振致使电压升高（过电压）故障状态：电气设备在运行过程中由于外力、绝缘老化、过电压、误操作、设计制造缺陷等原因而发生短路、断线等故障。故障状态正常运行状态不正常运行状态后果：短路电流以及电弧烧坏设备短路电流产生的热和电动力使设备的使用寿命

3、缩短电压降低使电力机车或动车组停运继电保护定义反应系统中电气元件发生故障或不正常运行状态，并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。继电保护作用切除故障自动、迅速、有选择地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到损坏，保证无故障部分迅速恢复正常运行。反应不正常运行状态根据运行维护条件，动作于发信号或跳闸，一般不要求迅速动作（延时动作）。93.需要什么样的继电保护？可靠性选择性速动性灵敏性四项基本要求可靠性：保护范围内部故障时必须动作（不拒动），保护范围外部故障时不动作（不误动）。选择性：跳开离

4、故障位置最近的断路器，使停电范围尽量缩小。4处阻抗保护为主保护4处过电流保护为近后备保护3处保护为远后备速动性：以尽可能短的时间将故障切除。故障切除时间＝保护动作时间+断路器动作时间保护动作时间一般快速保护：60ms～120ms;最快可达：10ms～40ms(如：超高压线路主保护)断路器动作时间一般的断路器：60ms～150ms;最快可达：20ms～60ms定值t/s时限起动出口返回15灵敏性：保护范围内的任何短路故障都能正确反应，常用灵敏系数来衡量。过量保护灵敏系数欠量保护灵敏系数4.牵引网保护原理分析

5、（1）牵引负荷特点—单相负荷牵引负荷的单相性会在电力系统产生负序电流三相电源单相负荷一、牵引供电系统的特点（2）牵引负荷特点—非线性动车组采用整流－逆变电路驱动电机工作，具有非线性特点，会产生各次谐波。动车组内部结构示意图（3）牵引负荷特点—移动性，电流变化范围大线路上运行的机车（动车组）数量、类型、运行工况随时都会发生变化，供电线路的牵引负荷电流随之变化。和谐号动车组（4）牵引负荷特点—冲击性B牵引供电系统一般采用换相连接牵引网采用分段供电接触网采用电分相的特殊结构——自动过分相供电分区供电臂AACCB

6、BA电分相（4）牵引负荷特点—冲击性（续）动车组过分相时每次合断路器相当于机车主变空载合闸，会产生励磁涌流，具有以下特点：涌流幅值可达到变压器额定电流的6倍以上；呈尖顶波且偏向于时间轴侧；含有大量二次谐波。单相变压器空载合闸励磁涌流波形二、牵引网自适应距离保护1.对距离保护的要求◆躲故障过渡电阻能力◆负荷特性对距离保护的影响因此，在牵引网馈线保护中距离保护通常采用偏移四边形特性。232.自适应距离保护的基本思想◆交直型电力机车负荷电流中含有丰富的奇次谐波分量；◆电力机车通过电分相或空载投入AT，牵引网产生

7、的励磁涌流中含有较高的二次谐波分量。基本思想：根据负荷电流中综合谐波含量，自动调节阻抗继电器的边界。24①综合谐波抑制◆综合谐波含量定义◆自适应调节动作边界自适应阻抗继电器的动作特性图25②二次谐波闭锁◆目的为了避免电力机车通过电分相或AT供电方式下空载投入接触网产生的励磁涌流引起保护误动作。◆判据263.距离保护的整定一、动作电抗整定ab边按线路阻抗整定，即：二、动作电阻整定按基波最小负荷阻抗整定，即：27三、电流增量保护1.目的提高躲过渡电阻能力2.基本思想◆负荷电流在短时间（ms级）内增量不大；◆短

8、路电流在短时间（ms级）内增量很大。3.电流增量定义时间间隔通常取一个或两个工频周波284.动作判椐◆综合谐波含量：◆谐波抑制系数：（通常取大于1的数）◆二次谐波闭锁：◆原理框图295.动作分析◆负荷→故障故障电流基本为纯正弦波，则=0，显然，继电器的动作量为基波电流增量。◆负荷→负荷负荷电流中综合谐波含量越大，继电器的动作量也就越小，继电器的动作门槛值也就越大，继电器越不容易动作。可见改进后躲过渡电阻的能力大大增强。306.