高速鐵路牽引供電系統(tǒng)新型保護(hù)原理研究.pdf

1、本文力求對(duì)高速鐵路牽引供電系統(tǒng)饋線、變壓器的保護(hù)原理進(jìn)行系統(tǒng)的研究,為中國(guó)高速鐵路建設(shè)準(zhǔn)備一定的技術(shù)基礎(chǔ),同時(shí)完善現(xiàn)有牽引供電系統(tǒng)保護(hù)原理和功能、提高其工作可靠性.關(guān)于牽引供電系統(tǒng)饋線保護(hù),在深入分析牽引負(fù)荷的非線性、移動(dòng)性、劇烈波動(dòng)性、諧波含量高等特點(diǎn),以及牽引網(wǎng)故障特征和常規(guī)原理的饋線保護(hù)誤動(dòng)或拒動(dòng)行為的基礎(chǔ)上,分別提出了由電流中綜合諧波含量控制的三段自適應(yīng)距離保護(hù)原理、自適應(yīng)電流增量保護(hù)原理,和由自由相電壓中綜合諧波含量控制的自適

2、應(yīng)電壓增量的異相短路故障保護(hù)原理;這些原理分別經(jīng)過了現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行或仿真試驗(yàn)的驗(yàn)證,結(jié)果表明原理是正確的.關(guān)于牽引網(wǎng)瞬時(shí)性與永久性故障識(shí)別,系統(tǒng)地分析了復(fù)線電力牽引網(wǎng)同一方向上、下行線路既有電感耦合,又有電容耦合,以及瞬時(shí)性故障時(shí),故障線路的耦合電壓決定于電感耦合和電容耦合,而永久性故障時(shí),耦合電壓主要決定于電感耦合的特征,提出了基于耦合電壓的自適應(yīng)故障性質(zhì)識(shí)別原理;仿真試驗(yàn)表明:該原理識(shí)別瞬時(shí)性與永久性故障的靈敏度很高.關(guān)于三相—兩相(四相

3、)平衡變壓器的差動(dòng)保護(hù),從理論上優(yōu)化了阻抗匹配平衡變壓器差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作方程;論證了除阻抗匹配平衡變壓器外的三相—兩相(四相)平衡變壓器原、次邊電流變換關(guān)系的統(tǒng)一性,這一論斷對(duì)于指導(dǎo)三相—兩相(四相)平衡變壓器差動(dòng)保護(hù)的研究與運(yùn)行具有積極意義;系統(tǒng)地研究了三相—兩相(四相)平衡變壓器差動(dòng)保護(hù)的整定原則,給出了整定計(jì)算公式,為運(yùn)行管理部門進(jìn)行三相—兩相(四相)平衡變壓器差動(dòng)保護(hù)整定提供了理論依據(jù).關(guān)于基于模型的變壓器保護(hù)原理,通過深入分析牽

4、引變電所低壓母線上并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置對(duì)變壓器差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作行為影響和外部原因引起變壓器差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng),證明了電流差動(dòng)保護(hù)的固有缺陷;建立了兩種特殊接線的三相—兩相牽引變壓器—SCOTT平衡變壓器和阻抗匹配平衡變壓器的電壓平衡方程;以此為基礎(chǔ),提出了基于模型的三相—兩相平衡變壓器保護(hù)原理、動(dòng)作特性與動(dòng)作方程;研究了基于模型的三相—兩相平衡變壓器保護(hù)的整定原則與計(jì)算公式;對(duì)SCOTT平衡變壓器進(jìn)行了仿真試驗(yàn),驗(yàn)證了基于模型的平衡變壓器保護(hù)原理、動(dòng)