一種直接供電方式牽引網(wǎng)距離保護整定計算優(yōu)化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及電氣化鐵路牽引供電系統(tǒng)的安全的技術(shù)領(lǐng)域，具體地設(shè)及一種直接供 電方式牽引網(wǎng)距離保護整定計算優(yōu)化方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 電氣化鐵路牽引供電系統(tǒng)的安全性是保證列車正常運行的重要前提，特別是牽引 網(wǎng)的結(jié)構(gòu)復雜、故障頻繁，且無備用，繼電保護的正確動作顯得尤為重要。距離保護是牽引 網(wǎng)的主保護。帶回流線的直接供電方式是我國普速鐵路采用的最常用的供電方式，運種供 電方式下有多種運行形式，目前主流的定值方案需針對不同的供電形式，對牽引網(wǎng)饋線距 離保護設(shè)計多套定值，當供電形式發(fā)生改變時，人為切換定值區(qū)間，運無疑增加了值班人員 操作的復雜程度及可能發(fā)生的意外情況，導致保護不正確動作概率增大。因此有必要對當 前直接供電的整定計算方案進行簡化。
[0003] 而目前實際具體保護方案中，有些方案直接采用一套固定的阻抗，未針對直接供 電方式下不同供電形式采取不同測量阻抗。
[0004] 直接供電方式W距離保護為主保護，設(shè)置兩段α、π段）式距離保護，并結(jié)合綜合 諧波抑制等方案，同時配W電流速斷保護，電流增量保護等。正常供電時，距離I段保護范 圍為85%被保護線路Li，II段保護范圍為Li全長，可靠系數(shù)取1. 2~1. 5。越區(qū)供電時切 換被保護線路長度為兩供電臂之和，計算方法與正常供電相似。迂回或末端并聯(lián)時，依據(jù)分 區(qū)所是否設(shè)置保護，設(shè)計各自對應(yīng)的兩段式段距離保護定值方案。對于不同的供電方式采 取不同的定值方案，供電方式改變時，切換定值區(qū)間。
[0005] 當供電形式發(fā)生改變時，人為切換定值區(qū)間，運無疑增加了值班人員操作的復雜 程度及可能發(fā)生的意外情況，導致保護不正確動作概率增大。其次，正常供電或分區(qū)所無 保護的越區(qū)供電情況下，設(shè)置兩段保護不會實現(xiàn)上下級的選擇性，但會因此損失線路末端 15%部分的速動性。最后，實際具體保護方案中，有些方案直接采用一套固定的阻抗，未針 對直接供電方式下不同供電形式采取不同測量阻抗。而采用不同單位測量阻抗方案中，單 位測量阻抗的依據(jù)不同，則定值不同，所W保護的實際范圍也不相同。
[0006] 帶回流線的直接供電方式下有多種運行形式，目前主流的定值方案需針對不同的 供電形式，對牽引網(wǎng)饋線距離保護設(shè)計多套定值，當供電形式發(fā)生改變時，人為切換定值區(qū) 間，運無疑增加了值班人員操作的復雜程度及可能發(fā)生的意外情況，導致保護不正確動作 概率增大。相較電力系統(tǒng)，牽引供電系統(tǒng)的方式相對簡單，因此有必要對當前直接供電的整 定計算方案進行簡化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的技術(shù)解決問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種直接供電方式牽引網(wǎng) 距離保護整定計算優(yōu)化方法，其達到繼電保護最根本的選擇性、速動性、靈敏性、可靠性的 平衡，在考慮靈敏性優(yōu)先的情況下，僅用一套保護定值兼顧所有運行方式，減少運行維護 工作量，避免定值切換導致的各種非預期問題，提升保護動作的可靠性。
[0008] 本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：運種直接供電方式牽引網(wǎng)距離保護整定計算優(yōu)化方 法，牽引網(wǎng)的供電系統(tǒng)為工頻單相交流制，機車通過接觸網(wǎng)T取流，流過機車后，經(jīng)過鋼軌R 流回變電所證常運行時，各牽引變電所的饋線在牽引網(wǎng)中無電聯(lián)系，每臺電力機車、每一 條供電臂只從一個牽引變電所取電；在復線區(qū)段，上行I段和下行II段兩條線路在同一牽 引變電所取電，但在線路中間或者末端各自獨立不并聯(lián)，該方法包括W下步驟：
[0009] (1)I段：優(yōu)先保證距離I段的靈敏性，按保障本線路全長來整定；
[0010] (2)II段：保護范圍按各種供電方式下的最長距離進行整定。
[0011] 本方法針對直接供電的不同供電形式，在考慮了不同供電方式下的測量阻抗因素 后，設(shè)計了一種可W兼顧正常、越區(qū)、迂回及末端并聯(lián)方式的定值方案，供電方式變化時無 需工作人員手動切換定值區(qū)間，也避免了定值轉(zhuǎn)換過程中可能出現(xiàn)的各種意外情況，整定 方案更加簡潔可靠，因此達到繼電保護最根本的選擇性、速動性、靈敏性、可靠性的平衡， 在考慮靈敏性優(yōu)先的情況下，僅用一套保護定值兼顧所有運行方式，減少運行維護工作 量，避免定值切換導致的各種非預期問題，提升保護動作的可靠性，并且對正常運行方式 的性能沒有任何影響。
【附圖說明】
[0012] 圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)中牽引供電系統(tǒng)及其直接供電模型；
[0013] 圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的保護動作分析；
[0014] 圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的末端并聯(lián)單位測量阻抗計算。
【具體實施方式】
[0015] 運種直接供電方式牽引網(wǎng)距離保護整定計算優(yōu)化方法，牽引網(wǎng)的供電系統(tǒng)為工頻 單相交流制，機車通過接觸網(wǎng)T取流，流過機車后，經(jīng)過鋼軌R流回變電所；正常運行時，各 牽引變電所的饋線在牽引網(wǎng)中無電聯(lián)系，每臺電力機車、每一條供電臂只從一個牽引變電 所取電；在復線區(qū)段，上行I段和下行II段兩條線路在同一牽引變電所取電，但在線路中間 或者末端各自獨立不并聯(lián)（如圖1所示），如圖2所示，該方法包括W下步驟：
[0016] (1)I段：優(yōu)先保證距離I段的靈敏性，按保障本線路全長來整定；
[0017] (2)II段：保護范圍按各種供電方式下的最長距離進行整定。
[001引本方法針對直接供電的不同供電形式，在考慮了不同供電方式下的測量阻抗因素 后，設(shè)計了一種可W兼顧正常、越區(qū)、迂回及末端并聯(lián)方式的定值方案，供電方式變化時無 需工作人員手動切換定值區(qū)間，也避免了定值轉(zhuǎn)換過程中可能出現(xiàn)的各種意外情況，整定 方案更加簡潔可靠，因此達到繼電保護最根本的選擇性、速動性、靈敏性、可靠性的平衡， 在考慮靈敏性優(yōu)先的情況下，僅用一套保護定值兼顧所有運行方式，減少運行維護工作 量，避免定值切換導致的各種非預期問題，提升保護動作的可靠性，并且對正常運行方式 的性能沒有任何影響。
[0019] 優(yōu)選地，所述步驟（1)中整定時限取0.Is,動作阻抗電抗邊按照公式（1)計算：
[0020]Xset.i>Kim狂l+Xm) (D
[0021] 其中可靠系數(shù)Kbm的范圍是1.1-1. 2，x為I段距離保護的整定定值，Li、L2為兩 個供電臂的長度。 陽0巧為保證I段的靈敏度，采用最大運行方式的單位測量電抗Xi+Xm進行整定。在此動 作值下，迂回供電形式下發(fā)生短路故障對應(yīng)的單位測量阻抗最小，實際保護范圍將擴大