高速铁路牵引供电系统保护原理AT(自耦变压器)供电方式全并联AT供电系统SS－变电所；ATP－自耦变压器所；SP－分区所；SFSP－辅助开闭所；T－接触线；R－钢轨；F－负馈线；PW－保护线；CPW－辅助连接二、继电保护的作用◆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）。③基本原理◆提取电力系统元件在三种运行状态下的“差异”；◆区分出三种运行状态（故障、不正常、正常）；◆识别出发生故障和出现异常的元件；◆完成继电保护任务。电流保护原理图三、对继电保护的基本要求②选择性保护装置动作时，在可能最小的区间将故障从系统中切除，最大限度的保证系统中无故障部分继续运行。◆只应由装在故障元件上的保护装置动作切除故障；◆相邻元件的保护装置对它起后备保护的作用。③速动性尽可能快的切除故障，以减少设备和用户在大短路电流和低电压下的运行时间，降低设备的损坏程度，提高系统运行的稳定性。需要快速切除的故障：◆高压输电线路上的故障（系统稳定性）；◆发电厂或重要用户的母线电压低于允许值（一般为0.7倍额定电压）；◆大容量的发电机、变压器及电动机内部发生的故障；◆线路导线截面过小，不允许延时切除的故障；故障切除时间=保护装置动作时间+断路器动作时间④灵敏性对保护范围内发生故障和不正常运行状态的反应能力，一般用灵敏系数和灵敏度衡量。增大灵敏度，增大保护动作的依赖性，但有时与保护的安全性相矛盾。上述四个基本要求是评价和研究继电保护性能的基础。在它们之间，既有矛盾的一面，又要根据被保护元件在电力系统中的作用，使以上四个基本要求在所配置的保护中得到统一。1.2电流保护原理一、电流速断保护（电流Ⅰ段）——当所在线路保护范围内发生短路时，反应电流增大而瞬时动作切除故障的电流保护。整定计算保护范围校验电流速断保护的评价二、限时电流速断保护（电流Ⅱ段）整定原则动作时限被保护线路末端的最小两相短路电流对限时电流速断保护的评价三、定时限过电流保护（电流Ⅲ段）动作电流：按躲开被保护线路的最大负荷电流，且在自起动电流下继电器能可靠返回进行整定。动作时限灵敏度校验评价1.3距离保护原理二、距离保护的工作原理距离保护的实质是用测量阻抗与被保护线路的整定阻抗比较。当短路点在保护范围以外时，即时，继电器不动作；当短路点在保护范围以内时，即时，继电器动作。A四、距离保护的时限特性五、阻抗继电器动作特性方向阻抗继电器的死区及消除死区的方法3、偏移特性阻抗继电器◆电压回路断线闭锁◆振荡闭锁当电力系统失去同步而发生振荡时，电流、电压将在很大范围内作周期性变化，阻抗继电器的测量阻抗也将随之变化，这就可能引起保护装置误动作。◆电弧电阻对保护的影响在短路点一般都有过渡电阻，其中主要是电弧电阻。它的存在使短路电流减小，阻抗增大，阻抗角变小，对于阻抗继电器有时会影响到保护的正确动作。一般采用偏移阻抗继电器提高躲负荷能力1.4牵引网馈线保护二、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2.自适应距离保护的基本思想◆相控整流电力机车负荷电流中含有丰富的奇次谐波分量（三次谐波为最多），而牵引网短路电流接近于正弦波，因此可利用三次谐波的含量区分正常工作与故障状态；◆电力机车通过电分相或空载投入AT，牵引网产生的励磁涌流接近故障电流，但其中含有较高的二次谐波分量，因此可利用二次谐波区分励磁涌流和故障电流。①综合谐波抑制◆综合谐波含量定义②二次谐波闭锁◆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3.距离保护的整定一、ab边的整定ab边按线路阻抗整定，即：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；◆短路电流在短时间（ms级）内增量很大。3.电流增量定义4.动作判椐5.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。6.特点◆可按一列机车起动电流整定四、过电流保护◆综合谐波抑制◆二次谐波闭锁五、反时限过负荷保护常用的三种反时限特性◆一般反时限1.5牵引变压器保护二、低压启动过电流保护1.作用◆变压器差动保护近后备◆馈出线保护的远后备2.整定1.高压侧低压启动过电流保护原理框图2.α相低压启动过电流保护原理框3.β相低压启动过电流保护原理