[發(fā)明專利]一種四軌牽引供電系統(tǒng)單極對地故障保護方法

有效

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• 申請日: 2020-05-22
• 公開（公告）號: CN111478298B
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發(fā)明（設計）人: 韓正慶;左光耀;劉淑萍;沈睿;韋曉廣
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26;G01R31/08
• 代理公司: 成都盈信專利代理事務所(普通合伙) 51245
• 代理人: 崔建中

一種四軌牽引供電系統(tǒng)單極對地故障保護方法，包括步驟：檢測每一個變電所的正極對地電壓和負極對地電壓，判定系統(tǒng)發(fā)生負極或正極對地故障，閉合正極或負極單向導通裝置；計算每一個區(qū)段的差動電流；切除差動電流大于電流整定值的區(qū)段。還包括電流傳感器斷線判定和閉鎖保護，以及電壓傳感器斷線判定和閉鎖投入單向導通裝置的步驟。本發(fā)明能夠可靠判定正極對地故障和負極對地故障，使各變電所投入非故障極單向導通裝置構成故障回路；還能夠使故障區(qū)段兩側的斷路器可靠動作切除故障，非故障區(qū)段可靠不動作；電流傳感器斷線判據(jù)能夠可靠避免電流傳感器斷線導致保護誤動；電壓傳感器斷線判據(jù)能夠可靠避免電壓傳感器斷線導致單向導通裝置誤動作。

技術領域

本發(fā)明涉及地鐵牽引供電系統(tǒng)技術領域，特別是一種四軌牽引供電系統(tǒng)單極對地故障保護方法。

背景技術

四軌牽引供電系統(tǒng)采用專用回流軌回流，從根源上消除雜散電流，在地鐵領域擁有廣闊的發(fā)展前景。四軌牽引供電系統(tǒng)是一種對稱懸浮系統(tǒng)，其單極對地故障(包括正極對地故障或負極對地故障)及其繼電保護方法必須加以重視。否則，第一個極對地故障的若不能盡早發(fā)現(xiàn)和切除，可能引發(fā)更為嚴重的極對極故障，從而對地鐵安全可靠供電不利。

四軌牽引供電系統(tǒng)既有的繼電保護技術通過接入單向導通裝置實現(xiàn)單極對地故障檢測。但是，既有技術存在兩個問題：(1)僅能檢測正極對地故障；(2)當四軌牽引供電系統(tǒng)包含三個及以上變電所時，流過各所單向導通裝置的電流大小接近難以區(qū)分，從而造成多個變電所跳閘，保護方法不具有選擇性，擴大了停電范圍。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明公開一種四軌牽引供電系統(tǒng)單極對地故障保護方法，該方法能夠區(qū)分正極對地故障和負極對地故障，實現(xiàn)對單極對地故障的可靠保護，并且能夠準確區(qū)分故障區(qū)段。本發(fā)明還公開了電流傳感器斷線檢測方法和電壓傳感器斷線檢測方法，從而防止傳感器斷線導致保護不正確動作。

實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術方案如下：

一種四軌牽引供電系統(tǒng)單極對地故障保護方法，包括

步驟一：檢測每一個變電所的正極對地電壓U₊和負極對地電壓U_-；如果|U₊|U_set1且|U₊-U_-|U_set2則延時整定時間T_set1后，閉合負極單向導通裝置；如果|U_-|U_set1且|U₊-U_-|U_set2則延時整定時間T_set1后，閉合正極單向導通裝置；其中，U_set1為第一電壓整定值，U_set2為第二電壓整定值；

步驟二：計算每一個區(qū)段的差動電流I_d，

I_d＝|I_M+I_N|；

其中，I_M為區(qū)段左側的單極對地故障電流，I_N為區(qū)段右側的單極對地故障電流；

若電流正方向為正極由母線指向線路、負極由線路指向母線，則

I_M＝I_M+-I_M-，

I_N＝I_N+-I_N-；

若電流正方向為正極和負極都由母線指向線路，則

I_M＝I_M++I_M-，

I_N＝I_N++I_N-；