[其他]模擬整流式繼電保護裝置

無效

• 申請號: 87216123
• 申請日: 1987-12-09
• 公開（公告）號: CN87216123U
• 公開（公告）日: 1988-08-10
• 發明（設計）人: 劉聯和
• 申請（專利權）人: 保定市三豐電器廠
• 主分類號: H02H3/08
• 分類號: H02H3/08;B60L3/04
• 代理公司: 鐵道部科技情報所鐵路專利咨詢服務中心
• 代理人: 呂東明

本實用新型是一種饋電系統異相短路保護裝置，特別適用于電氣化鐵路牽引供電系統的異相短路故障保護。

電氣化鐵路牽引供電系統的異相短路故障如圖4.5所示（a）、（b）中Dab，國內現無此類保護裝置，而是借助于牽引網饋電線路的電流速斷保護兼顧之，其缺點如下：

1、動作靈敏度沒有保障，受電力系統運行方式變化與短路點過渡電阻變化影響較大。可能導致越級跳閘、擴大事故停電范圍，直接影響到供電的可靠性。

2、動作具有牽引網饋電線路保護要求的時間延遲，t_I＝0.1～0.2S。而異相短路應該瞬時動作。由此除導致短路電流危害程度增大之外，還可能導致降低重合閘的成功率，最終影響到擴大停電范圍，延長停電時間，以及增加斷路器的故障跳閘次數等不利影響。

3、動作故障性質不明，即不能確切判斷異相短路與變電所出口網－軌短路，導致責任不清，不利于提高運營管理水平，影響運營效益降低。

目前國內外一些文獻報導了關于對異相短路保護的原理、方案等，已分別展示了一些研究或運用的成果。如取牽引網饋電線兩臂電流差與異相電壓構成典型的相間距離保護原理的方式（渡邊寬著、丁向東等譯《交流電氣化鐵道牽引供電系統繼電保護》鐵道出版社，1981年）〔1〕，或者是取牽引網饋線電流與異相電壓構成一種連鎖速斷原理的方式（賀威俊：“電力牽引網異相短路保護動作特性分析”《鐵道學報》，1986年；1期）〔2〕等。

文獻〔1〕中的日本電氣化鐵道3相／2相變換主變式供電系統運用的“相間距離保護”原理的裝置，引用到我國Y／Δ主變式供電系統中，存在如下問題與缺欠：

1、Dab時，Uac、Ubc電壓高達1.1×0.866U_E＝0.9U_E（U_E指額定電壓），不能排除電力機車負荷與Dab疊加作用影響。由此導致距離保護原理裝置的動作靈敏度性能惡化、下降。

2、距離保護原理的裝置要求附加YH二次回路斷線閉鎖設施，以及要求在其“閉鎖”撤除運行后配置“后備保護”，以便取代原保護實施保護功能。既導致保護裝置復雜化，又對保護的可靠性、經濟性不利。

國內文獻〔2〕的“電流、電壓連鎖速斷”保護方案（尚未付諸實踐），在形式上比距離保護原理有所簡化，但其沒能擺脫距離保護模式的局限性。其不足之處在于：

1、動作靈敏度仍保持在一般過電流保護的水準，沒有明顯改進與提高。

2、與前述方案第2點缺點相同，對保護的可靠性、經濟性不利。

本實用新型的目的在于克服上述缺點，提供一種結構簡單、性能優異的模擬型、整流式、非零整定比幅器運用形態的保護裝置、完滿地解決電氣化鐵道供電系統的異相短路故障的保護問題。

本實用新型的目的可以通過以下措施來達到：模擬型整流式的繼電保護裝置，通過由兩個具有幅值與相位特征的電氣參量加工變換后形成兩個中間變量，隨后對兩個中間變量的幅值進行比幅，其特征在于：該幅值比較器的執行環節，由通常的“0指示器”的工作形態擴展為具有“特定整定值的指示器”的工作形態。

本實用新型提出了模擬型保護裝置的“非零整定比幅器”的運用形態的保護方法，由此設計出一種新型的異相短路保護裝置。

目前常規的模擬型保護“幅值比較器”的運用形態的概念為：

U_m－U_n≥C_ZD；

C_ZD≈0（或C_ZD趨于0）即執行元件為“0指示器”。

式中：U_m－動作量，U_n－抑制量，C_ZD－動作整定值。

“非零整定比幅器”運用形態的概念為：

U_m－U_n≥C_ZD

C_ZD＞＞0（相對C_ZD趨于0的常規形態而言）。

本實用新型的目的還可以通過以下措施來達到：模擬型整流式的電氣化鐵道異相短路故障保護的數學模型其特征在于：其整定、匹配、動作條件關系式如下：

＝（Sa＋Sb）、＝（Sa－Sb）；

：＝C_ZD.1（取不等于1的正值）；

｜｜－｜｜≥C_ZD.2，｜｜·SR_J。

式中：Sa.Sb－牽引網兩相饋電線路的電流或電壓；

·－選定的被比較的兩個合成中間變量；

·－電壓形成環節的變換系數。