[發明專利]基于瞬時有功功率變化量的牽引網繼電保護方法

有效

• 申請號: 202110781244.8
• 申請日: 2021-07-10
• 公開（公告）號: CN113488971B
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 韓正慶;陳彥初;沈睿;劉淑萍;高仕斌
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26
• 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

本發明公開了一種基于瞬時有功功率變化量的牽引網繼電保護方法，用保護裝置測得的牽引網電壓瞬時值u_s和電流瞬時值i_s，計算得到當前時刻的瞬時有功功率的直流分量和一個工頻周期以前的瞬時有功功率的直流分量兩者做差得到直流分量變化量當大于整定值時保護啟動。將保護啟動時的記為進入延時階段。延時階段中，用各個時刻的瞬時有功功率的直流分量和做差得到變化量若延時階段中均滿足大于整定值則延時結束后跳開保護對應的斷路器并發出信號。保護配置二次諧波閉鎖判據，若當前電流的二次諧波有效值I₂與基波有效值I₁的比值I₂/I₁大于整定值K_2.set則立刻閉鎖保護。本發明能在故障后快速識別并隔離故障，特別是對高阻接地故障、牽引網末端故障的識別和保護。

技術領域

本發明涉及電氣化鐵路供電技術領域，特別是一種基于瞬時有功功率變化量的牽引網繼電保護方法。

背景技術

電氣化鐵路牽引網的故障主要是短路故障和斷線接地故障，故障發生時一般由牽引變電所饋線主保護阻抗保護來進行動作跳閘。但高阻接地故障時，測量阻抗增大、短路電流減小導致阻抗保護拒動，這將對牽引供電系統的安全穩定運行帶來巨大隱患。

電流增量保護作為阻抗保護的后備保護，在高阻接地故障和異相短路故障情況下發揮著重要作用。隨著電氣化鐵路的高速化、重載化，牽引網負荷電流愈發增大。在供電臂內多車同時取流時發生高阻接地故障或牽引網末端發生短路故障時，電流增量較小，可能造成電流增量保護拒動；當有列車經過電分相駛入供電臂且供電臂內有列車起動時，電流增量較大，若諧波閉鎖元件處于臨界狀態，電流增量保護可能誤動。綜上，目前缺乏對高阻接地故障、牽引網末端故障等故障準確識別和保護的保護方法。

專利ZL2020208668248基于直流分量的電流增量保護裝置，在傳統電流增量保護的基礎上增加直流分量的電流增量提取電路，利用故障電流中富含的非周期分量與負荷電流做區分，減少保護的誤動。但是，該方案仍以傳統電流增量保護為基礎，輔以直流分量作為故障與負荷的區分，仍無法解決多車取流時發生高阻接地故障或牽引網末端發生短路故障時，電流增量較小導致保護拒動的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于瞬時有功功率變化量的牽引網繼電保護方法。

實現本發明目的的技術方案如下：

基于瞬時有功功率變化量的牽引網繼電保護方法，當且I₂/I₁＜K_2.set，啟動保護裝置并進入延時階段；

其中，為瞬時有功功率的直流分量變化量，為當前時刻的瞬時有功功率的直流分量，為一個工頻周期以前的瞬時有功功率的直流分量，均由保護裝置測得牽引網電壓瞬時值和電流瞬時值后計算得到；為整定值；I₂為電流的二次諧波分量，I₁為電流的二次基波分量，K_2.set為二次諧波含量整定值；

如延時階段中各個時刻均滿足則延時階段結束后跳開保護裝置對應的斷路器；

其中，為延時階段中各個時刻的瞬時有功功率的直流分量，由保護裝置在延時階段中測得牽引網電壓瞬時值和電流瞬時值后計算得到；為保護裝置啟動時刻的

本發明能在故障后快速識別并隔離故障，特別是對高阻接地故障、牽引網末端故障的識別和保護。

附圖說明

圖1是保護動作邏輯圖。

圖2是全并聯AT供電雙斷路器模式正常供電示意圖。

圖3是全并聯AT供電雙斷路器模式越區供電示意圖。

圖4是全并聯AT供電單斷路器模式正常供電示意圖。