继电保护课程设计——牵引变电所牵引馈线保护设计

课程设计（实训）报告题目专业班级学号姓名指导教师熊列彬电气工程学院二〇一年月至二〇一年月课程设计任务书排）。

2、页面不够可附加页附图1 牵引变电所主接线示意图注：图中仅画出了一台牵引主变压器，接在27.5kV母线的并联电容补偿装置附图2给出。

附图2 并联电容补偿装置接线示意图27．5kV27．5kV在本次课程设计中,按照题目的要求分别对主变压器、并联电容补偿装置、馈线三部分依据保护配置原则，设置了相应的保护方案并计算出了整定值.最后绘制了B相馈线的保护原理接线图和展开图。

首先对于主变压器的保护,采用纵联差动保护和瓦斯保护为主保护，以电气量和非电气量分别来检测变压器可能存在的故障.考虑到存在相间短路和接地短路的故障情况,从而设置低电压启动过流保护和零序过流保护为后备保护。

其次对于并联电容补偿装置，我运用了继电保护课程中所学的知识，设置电流速断保护、电流差动保护、电压差动保护为主保护，而用过电流保护、过电压保护、谐波过电流保护、低电压保护作为后备保护.然后在A、B馈线的保护设定中，参考母线保护的整定原则和输电线路的整定原则后，利用电流速断保护和距离保护作为主保护，过电流保护为后备保护的方式来保护馈线.同时考虑到线路上的瞬时故障较多，可以采用重合闸前加速保护与继电保护配合的方式,从而提高供电的可靠性。

最后，按照题目要求，绘制出了B相馈线的保护原理图和展开图,包括电流保护和距离保护两部分.并且对信号回路和控制回路作了相应说明。

关键词：电流保护距离保护纵联差动保护保护原理图正文 (3)1.主变压器保护的配置方案设计 (3)2.主变压器保护的整定计算 (3)2。

1纵联差动保护的整定计算 (3)2.2相间短路的后备保护-—三相低电压过电流保护（110kV） (4)2.3相间短路的后备保护—-单相低电压过电流保护（27.5kV) (5)2。

4接地短路的后备保护——零序过电流保护 (5)2。

5非电量保护-—重瓦斯保护整定计算 (6)2.6其他保护——过负荷保护的整定计算 (6)3。

浅谈城市轨道交通牵引供电馈线系统的继电保护配置摘要：在城市轨道交通牵引供电馈线系统中采取有效的继电保护措施，有利于保证轨道交通运行平稳可靠，降低电力故障给运行带来的影响，并且可以提高电力线路的可控性，能够给轨道交通安全运行提供技术支撑。

本文以轨道交通牵引供电系统为研究对象，探索了其继电保护的配置方案，以供借鉴。

关键词：城市轨道交通；牵引供电系统；继电保护1牵引供电系统构成分析1.1供电方式在当前城市轨道交通体系中，地铁是较为普遍的交通方式，地铁运行中的供电方式是双边供电，即供电臂从两端相邻的变电所取得电流的供电方式。

双边供电的相关配置处于露天环境下，没有备用，提出了较高的运行要求。

另外，城市轨道交通供电还包括其他普通铁路的供电，针对普通铁路供电主要的方式有：直接供电方式、自耦变压器供电方式以及带回流线直接供电方式等。

1.2接触网接触网在现阶段的城市轨道交通系统中的应用较为普遍，接触网供电有刚性接触网和柔性接触网两种方式。

柔性接触网主要利用了导线的性能，降低支撑点的负荷，比较广泛的应用在城市无轨电车和轻轨中；然而，柔性接触网的悬挂点硬度大，整体跨度小，因此而引发实际运行中发生轻微震荡的现象，所以不适用于高速的城市轨道交通运输中。

2牵引供电系统馈线保护要求在城市轨道交通车辆运行中，牵引供电系统为数据传送与运行引导提供保障，也是整个系统可以平稳运行的基础。

对牵引供电系统进行分析可知，相应的继电保护包括电压和电流两个方式，依据电力系统框架和功能的不同，所选择的保护方式也不同。

根据城市轨道交通牵引供电系统的保护现状来看，大部分采用的保护方式是电流为主、电压为辅；并且，对已有的故障数据进行分析发现，牵引供电系统保护中，需要达到过载电流保护装置反应敏捷、可以及时阻断故障隐患这一要求，要保证不降低供电系统运行的平稳性，而且，还要采用不同的供电方案和智能监测设施，提高电网管理水平与控制能力。

3牵引供电系统保护设计分析针对城市轨道交通牵引供电系统保护设计，需要重点进行电流保护，其次进行电压保护；同时，结合城市轨道交通电力系统关于平稳运行的相关要求，合理配置断路器，建立完善的备用电网系统，从而有效降低电力故障可能造成的供电系统破坏，保证电力设备完好。

浅谈铁路牵引变电所馈线保护•机电论文浅谈铁路牵引变电所馈线保护浅谈铁路牵引变电所馈线保护亓雷刘爰宾曹恒波（济南铁路局,山东济南250000 ）供电系统中的变压器、输电线路、母线以及用电设备,—旦发生故瞳,迅速而有选择性的切除故障设备，是保证供电系统及其设备安全运行最有效的方法之 _。

切除故障的时间通常要小到几十毫秒到几百毫秒,实践证明,只有装设在供电系统上的继电保护装置,才有可能完成这个任务。

继电保护装置,就是指能反映供电系统中电气设备发生故障或不正常运行状态,并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。

下面就继电保护应用于馈线保护进行简单介绍。

1馈线保护面对的几个问题交流电气化铁路牵引供电系统是一个单相系统。

其负荷持性不同于一般的电力系统负荷,主要表现在：1）牵引负荷不仅是移动的，而且其大小随时都在变化；2）牵引供电臂供电距离长，单位阻抗比一般输电线路单位阻抗大；3）牵引负荷的变化频率及幅度远远大于一般的电力负荷；4）当在接触网电压下空载投入机车牵引变压器，或馈线突然断电、机车失压后由自动重合闸动作将馈线断路器重新投入咸电力机车在运行过程中失电而又复得（如机车惰性通过电分相）,或含有AT、BT的牵引网空载投入等t®兄下会产生励磁电流；5）为了适应机车沿线路移动牵引网的结构比电力系统输电线路要复杂得多。

2馈线保护的分类2.1距离保护由于交流牵引负荷与交流牵引网短路参数与电力系统有很大的不同，仅反映电流值变化的电流保护灵敏系数较低，一般不能作为牵引馈线的主保护。

距离保护既反映被保护线路故障时电压的降＜氐,又反应电流的升高,即距离保护反映的是故障点至保护安装处的距离（阻抗值）,采用方向阻抗继电器时还可反应相角的变化,同时不受系统运行方式的影响，其灵敏系数较高。

因此在馈线保护中一般采用距离保护作为主保护。

2.2电流速断保护从牵引负荷的特点可知，在某些情况下牵引网短路电流将接近负荷，甚至低于负荷电流。

各专业全套优秀毕业设计图纸石家庄铁道大学四方学院集中实践报告书课题名称 中间牵引变电所电气主接线的设计姓 名 学 号 20117280 系、 部 电气工程系 专业班级 方1110-6指导教师2015年1月5日※※※※※※※※※ ※※※※※※2011级牵引供电课程设计一、设计任务及要求：设计任务：中间牵引变电所电气主接线的设计。

设计要求：确定该牵引变电所高压侧的电气主接线的形式，并分析主变压器货110KV线路故障时运行方式的转换；确定牵引变压器的容量、台数及接线方式；确定牵引负荷侧电气主接线的形式；对变电所进行短路计算，并进行电气设备选择；设置合适的过电压保护装置、防雷装置以及提高接触网功率因数的装置；用CAD 画出整个牵引变电所的电气主接线图。

二、指导教师评语：三、成绩指导教师签名：年月日中间牵引变电所电气主接线的设计目录1.设计目的及依据 (1)1.1设计目的 (1)1.2设计基本要求 (1)1.3设计依据 (1)2.设计思路 (2)3.牵引变压器的选择和容量计算 (2)3.1变压器计算容量计算 (2)3.2变压器校核容量计算 (2)3.3变压器安装容量计算和选择 (3)4.主接线设计 (3)4.1牵引变电所高压侧主接线 (3)4.2牵引变电所低压侧主接线 (3)5.短路计算………………..………………..…….……..…....…………………..…………错误！未定义书签。

5.1短路计算的目的 (4)5.2短路计算 (4)6.电气设备选择 (6)6.1 110KV侧进线的选择 (6)6.2高压断路器的选择 (7)6.2.1 110kV侧断路器选择 (7)6.2.2 27.5kV侧断路器选择 (8)6.3隔离开关的选取 (8)6.3.1 110kV侧隔离开关选择 (8)6.3.2 27.5kV侧隔离开关选择 (9)6.4互感器的选取 (9)6.4.1 110kV侧电流互感器选择 (9)6.4.2 27.5kV侧电流互感器选择 (10)7.并联无功补偿….…….………………………..….….….…….….…….....….…………错误！未定义书签。

地铁牵引供电系统直流馈线保护技术摘要：在我国地铁不断发展的条件下，其供电系统也需要进一步优化才能够符合发展所需。

然而，在目前的地铁中，其直流馈线的保护还存在着不足的地方。

通过优化馈线保护技术，能够提高地铁交通的运营技术水平，为其安全性等带来保证。

本文就其馈线保护方面的技术进行了认真分析，并提出了相关建议，希望有助于地铁交通的进一步发展提升。

关键词：地铁运营；牵引供电系统；直流馈线保护引言：目前，我国的交通与经济发展之间存在着极为紧密的联系。

地铁作为重要的城市交通工程，不仅能够为人们的生活出行带来便利，还能够为经济发展做出巨大贡献。

通过加强对其供电系统方面相关技术的应用研究，有助于进一步优化地铁的供电系统，从而提供地铁的安全性和服务质量。

1地铁牵引供电系统直流馈线保护技术在直流馈线保护中，其设计需要注意一些要点才能够实现保护。

对各保护间存在的配合关系进行综合考虑，这样才能够在故障出现的时候，及时地将故障部分作切断处理，使设备不至于受到损坏。

而地铁在运行中，保护装置可以把短路与启动电流区进行区分，且不会因冲击电流而引起误动，使地铁可以稳定运营。

1.1地铁牵引供电系统保护在当前的地铁交通里面，其牵引供电出现系统故障或者运行状态异常是有可能存在的。

其中，最危险、较常见的故障即各类短路故障。

如果被保护的线路之上出现了短路故障，其特征就会表现为电压降低以及电流增加。

通过这两个特点，就能够构成供电系统的电流和电压保护。

1.2地铁牵引供电系统的直流馈线保护技术1.2.1框架泄漏方面的保护在地铁供电系统中开关设备柜出现短路情况时，产生的电流就会对设备造成损坏，在工作人员接触开关设备柜时也会对工作人员造成安全威胁。

由于设备与接地网直接连接，在设备出现特殊情况时会带来异常的接地电流，通过框架泄露保护对设备状态的实时监测，在接地电流超过设定的整定值时，框架泄露保护就会启动，开启电流保护动作。

当系统运行状态正常时，电流没有被检测到，而柜体却出现了损坏，电流就流入了接地网，达到了整定值，框架泄露保护动作，断路器和直流断路器跳闸。

继电保护牵引变压器设计课程设计继电保护原理课程设计报告专业：班级：姓名：学号：指导教师：1 设计原始资料1.1 具体题目某牵引变电所甲采用直接供电方式向复线区段供电，牵引变压器类型为110/27.5kV，三相平衡接线，两供电臂电流归算到27.5kV侧电流如下表所示。

牵引变电所供电臂长度km端子平均电流A有效电流A短路电流A甲24.6 β282 363 102320.4 α240 319 874试对该牵引变电所牵引变压器进行相关保护设计。

1.2 要完成的内容通过对题目的分析，将该牵引变电所变压器的保护设计分为以下几个部分：(1) 选择变压器的主保护的配置，并对上述保护进行说明与分析；(2) 根据题目所述接线方式和额定电压，为牵引变压器选型，确定变压器的额定容量；(3) 根据题目要求以及所选变压器的参数，完成对该牵引变压器保护的整定计算以及灵敏度校验；(4) 选择保护的设备，如继电器以及电流互感器；(5) 根据变压器保护原理绘制保护的原理图；(6) 对本次课程设计进行总结与评价。

2 设计的课题内容2.1 设计规程根据《继电保护和自动装置设计技术规程》的规定，中、低压变压器应对主保护进行配置。

2.2 本设计的主保护配置(1)差动保护：对于牵引变电所内的牵引变压器，均应装设差动保护。

电流纵差动保护不但能够正确区分区内区外故障，而且不需要与其他元件的保护配合，可以无延时地切除区内各种故障，具有独特的优点，被广泛地用作变压器的主保护。

(2) 瓦斯保护：电力变压器是利用变压器油作为绝缘和冷却介质。

当变压器油箱故障时，在故障电流和故障点电弧的作用下，变压器和其他绝缘材料会因受热而分解，产生大量气体。

气体排出的多少以及排出的速度与变压器的故障程度有关。

利用这种气体来实现保护的装置成为瓦斯保护。

瓦斯保护能够保护变压器油箱内的各种轻微故障，但像变压器绝缘子闪络等油箱外面的故障，瓦斯保护不能反应。

3 主保护的配合及整定计算3.1变压器的选型及参数计算根据题目要求，变压器类型为110/27.5kV ，三相平衡接线，因此选择变压器容量为10MVA 的变压器。

毕业设计（论文）摘要随着我国经济的发展，城市轨道交通,尤其是地铁，作为一种交通工具也迅速发展，并被越来越广泛的应用。

我国直流牵引供电系统的研制与开发起步较晚，目前还没有厂家进行完善的开发和生产，所以直流牵引供电系统的保护将成为一个研究的热点问题。

本文首先在了解城市轨道交通系统组成和直流牵引供电系统组成的基础上，研究地铁的供电方式、保护原理及实现方式。

再通过参数的计算及牵引负荷和牵引网短路电流特性的分析，用MATLABA/SIMULINK中电力系统仿真模块12脉波整流机组和牵引网稳态电流模型，对接触网上不同点的短路电流进行了仿真分析。

本文研究了常见的几种馈线保护方法，对这几种保护进行了配置，并研究了故障保护流程。

最后，对地铁馈线保护系统系统进行了简单的模块化设计，并简要分析了各模块，使结构更完整。

本文计算了钢轨直流电阻、电感和供电回路外电感等参数，研究了单边供电和双边供电时短路电流的计算。

通过对接触网上不同点的短路电流的仿真，更精准的反应了短路后电流暂态过程。

关键词：地铁；直流牵引供电；馈线保护；整流；短路电流兰州交通大学毕业设计（论文）AbstractWith the development of the national economy, urban rail as a vehicle, especially for subway, had a rapid development, and will be used more and more widely. It is to late to study and develop the protection for DC traction power supply system in China, there is no manufacturer which has the ability to make it. So, the protection for DC traction power supply system will become a popular issue.Firstly, on the basis of known the constitution of the urban rail and the protection for DC traction power supply system, the dissertation study the subway power supply mode, protected principle and realized form. Then, through the calculation of short-circuit parameter and analyze the characteristic of the short-circuit currents on the traction network and traction load, the dissertation using power system model in MATLAB/SIMULINK，it not only built the 12-pulse rectifiers and DC traction power supply system, but also simulated and analyzed the short-circuit currents when a contact line short-circuit occurred at different positions. The dissertation study several common protection methods, and design the allocation means for these protection, devise the protection process when the fault happened. Last, the thesis design a simple modularized protection system of feeder line in subway, and simply analyzed each module, made it more completely.The dissertation calculate some parameter, such as railway DC resistance, inductance and external inductance of supply circuit. It study the calculation method of short-circuit on single side feeding and two side feeding. Through the simulation of short-circuit currents when a contact line short-circuit occurred at different positions, it reflect the transient process of short-circuit currents accurately.Key words：Subway, DC traction power supply system, Protection for feeder line, Rectifier, Short-circuit current毕业设计（论文）目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1 课题背景与意义 (1)1.2 课题研究现状 (2)1.3 本课题的研究内容与目标 (4)2 直流牵引供电系统 (5)2.1 城市轨道交通供电系统的组成 (5)2.2 直流牵引供电系统 (5)2.3 供电方式 (7)2.3.1 地铁供电制式 (7)2.3.2 牵引变电所牵引网的供电方式 (8)2.4 保护原理及实现方式 (9)2.4.1 保护原理 (9)2.4.2 实现方式 (9)2.5 小结 (10)3 地铁直流牵引网短路计算 (11)3.1 参数计算 (11)3.1.1 钢轨直流电阻、电感计算 (11)3.1.2 供电回路外电感 (14)3.2 数学模型 (16)3.2.1 12脉波整流机组 (16)3.2.2 牵引网数学模型及稳态电流 (20)3.3 地铁牵引负荷和牵引网短路电流特点 (21)3.4 小结 (22)4 地铁馈线保护设计 (23)4.1 保护设计逻辑框图 (23)4.2 各种保护概述 (24)4.2.1 大电流脱扣保护 (24)4.2.2 电流上升率及电流增量保护（DDL保护） (24)4.2.3 框架泄漏保护 (26)4.2.4 热力过负荷保护 (28)4.2.5 双边跳联保护 (30)4.2.6 定时限过流保护（DTM保护） (31)4.2.7 低电压保护 (32)4.3 简单保护设计的流程 (32)4.4 小结 (32)5 地铁馈线保护的仿真 (34)5.1 仿真模型的建立 (34)5.1.1 12脉波整流机组仿真 (34)5.1.2 直流牵引供电系统的仿真模型 (35)5.2 仿真结果及分析 (36)5.2.1 模型参数的选取 (36)5.2.2 空载时直流电压波形 (38)5.2.3 短路点不同位置时的短路电流波形 (39)5.2.4 结果分析 (41)5.3 小结 (41)6 简单地铁直流牵引供电系统馈线保护系统 (42)结论 (44)致谢 (45)参考文献 (46)1 绪论1.1 课题背景与意义(1) 轨道交通及其背景随着社会的进步和经济的发展，城市交通日趋紧张，这时地铁、轻轨等方式成为解决我国大中城市交通拥挤问题的最佳方案，由于城市轨道交通具有运载能力大、噪音废气污染小、运行快速准时、占用土地少等特点，使之对于缓解城市交通拥挤、改善城市大气环境以及推动城市经济和社会发展具有十分重要的意义。

牵引变电所继电保护设计与分析毕业设计陕西铁路工程职业技术学院毕业设计（论文）毕业设计（论文）题目：牵引变电所继电保护设计与分析1陕西铁路工程职业技术学院毕业设计（论文）摘要随着科学技术和生产的迅速发展，电力系统的调节、控制、保护、测量等操作已日趋自动化。

这些自动化中的一个重要方面，就是在电力系统发生故障或出现不正常运行状态时，能够自动反应和处理故障。

列如：测定故障的参数和位置，切除故障设备，投入备用设备等，这些设备称为电力系统的继电保护与自动化装置。

所谓“继电”,是指电路的相互更替和延续。

利用电路的这种相互更替和延续而构成的电力系统的保护措施称为继电保护。

继电保护与自动化技术是在近几十年来迅速发展起来的一门科学技术。

最早的保护，是反应线路短路故障而使电流增大的电流保护。

通常采用熔断器（保险丝）就是一种最简单的电流保护。

但是，随着电力系统的发展，熔断器已远远不能满足电力系统保护的要求，而出现了继电器。

用继电器反应电流的变化，并使断路器跳闸切除故障设备，起到保护作用，这就形成了所谓的“继电保护”。

继电保护是保证电力系统安全可靠运行的重要措施。

在现代电力系统中，如果没有新能良好的继电保护装置，要维持系统正常工作是不可能的。

不仅如此，继电保护技术的发展和继电保护装置的进一步完善，将有力的促进电力系统的发展。

摘要With the rapid development of science and technology and production, regulation, control, protection, measurement of power system operation has become more and more automation. An important aspect of these automation, is in power system malfunction or abnormal operation state, can automatically respond and handle failure. Such as: the parameters and the determination of position of fault, the fault equipment put into standby equipment removal, etc., relay protection and automation device for power system of these devices called.The so-called \mutual replacement and continuity and protection measures of power system structure called the relay protection.Relay protection and automation technology is in a science and technology developed rapidly in recent decades. Protection most early, is a reaction line short circuit fault and the current increase in current protection. Usually use the fuse (fuse) is one of the most simple current protection. However, with the development of power system, the fuse has been far can not meet the requirement of power system protection, and the emergence of a relay. With the change of reaction current relay, and the circuit breaker tripping fault removal equipment, plays a role in protection, which formed the so-called \The relay protection is an important measure to ensure the safe and reliable operation of power system. In the modern power system relay protection device, if no new is good, it is impossible to maintain thenormal work of the system. Not only that, development and relay protection device of the relay protection technology to further improve, will effectively promote the development of the electric power system.2陕西铁路工程职业技术学院毕业设计（论文）目录1. 牵引变电所一次设备概述 .................................................................. (4)1.1 电气化铁道牵引供电系统概况 .................................................................. ............................. 4 1.2 牵引变电所的分类 .................................................................. ................................................. 6 1.3 牵引供电系统向接触网的供电方式 .................................................................. ..................... 7 1.4牵引负荷的特点................................................................... ..................................................... 9 1.5 电气主接线 .................................................................. .......................................................... 11 1.7 主变压器 .................................................................. .............................................................. 11 1.8 高压断路器 ............................................................................................................................ 11 1.9 互感器的选择................................................................... ...................................................... 12 2.牵引变电所馈线保护................................................................... (14)2.1 电气化铁路馈线短路的类型 .................................................................. ................................ 14 2.2 馈线保护的装置................................................................... ................................................... 14 2.3 馈线保护的后备保护 .................................................................. .. (16)3陕西铁路工程职业技术学院毕业设计（论文）1. 牵引变电所一次设备概述1.1 电气化铁道牵引供电系统概况电气化铁道的牵引供电系统由牵引变电所（包括分区亭、开闭所、ＡＴ所）、牵引网（馈电线、接触网、钢轨和回流线）、电力机车等组成。

电气化铁路牵引变电所主接线设计及继电保护分析作者：陶倩刘磊武金甲来源：《消费电子》2022年第02期《中长期高速铁路网规划》中指出，至2025年，中国铁路网发展规模将高达17.5万公里，当中高铁将实现3.8万公里。

到2030年，中国的远景铁路网发展规模将实现20万公里，当中高铁将实现4.5万公里。

铁道行业广阔的市场前景，特别是高速铁路的高速发展会带来电气化铁路供电系统行业旺盛的市场需求。

我国目前的客运专线用的单相工频（50Hz）交流电，除个别大运量货运线路之外，牵引供电系统都采用AT供电.AT供电通常配置的继电保护为馈线距离保护、过电流保护、电流速断保护等保护。

在自動化技术迅猛发展下，牵引供电系统及继电保护系统已有综合自动化发展的趋势。

铁路是我国交通运输中的重要组成部分，国家铁路和城市轨道交通是关系到我国国计民生的重大基础设施。

电力牵引在铁路、城轨和工矿运输中广泛应用，提高了运量和经济效益，电气化铁路为我国铁路缓解了运输压力，与我国能源结构状况相适应，对我们出行及社会发展有着重要的作用，是当今铁路机车牵引的主要动力来源。

牵引变电所的安全可靠工作是维护电气化高速铁路正常安全可靠运转的重要前提，其继电保护工作就是维持牵引变电站正常工作和故障切除的最主要维护手段之一。

主要功能包括：通过对用户的动作定值设定迅速切断故障装置和线路，减少了故障范围和故障时间所造成的经济损失。

利用自动重合闸、后备供电电源自投等设备，保证供电的安全可靠、减少了供电故障停电时间。

以及通过故障标记，迅速对故障地点加以定位，从而加速了故障抢修的速度。

采用了微机综合自动化控制系统，从而完成对牵引变电所设备的远程调度。

牵引变电所继电保护是保证牵引变电所可靠工作的关键，如果加设了继电保护系统装置，就可以使牵引变电所按正常状态工作。

所以，牵引变电所主接线设计以及继电保护系统的可靠配置、安全操作，对于电气化铁路的运营具有关键的意义。

（一）电气主接线的设计功能高铁牵引供电系统主要任务是为高铁电力机车的操作和控制不间断地供应高效且稳定电力。

继电保护原理课程设计报告专业：电气工程及其自动化班级：电气1705班姓名：王素云学号：201709904指导教师：陈晓婧兰州交通大学自动化与电气工程学院2020年7月17日目录1 设计原始资料 (2)2设计的课题内容 (2)2.1馈线保护的特殊问题 (3)2.2本设计的保护设计 (3)2.2.1自适应距离保护原理 (3)2.2.2电流速断保护 (4)2.2.3电流增量保护 (5)3 保护的配合及整定计算 (6)3.1主保护的整定计算 (6)3.1.1变电所牵引馈线的主保护 (6)3.1.2分区所牵引馈线的主保护 (7)3.2后备保护的整定计算 (7)3.2.1变电所牵引馈线的后备保护 (7)3.2.2分区所牵引馈线的后备保护 (7)4原理图的绘制 (7)5结论 (10)1设计原始资料某牵引变电所甲采用直接供电方式向复线区段供电，牵引变压器类型为110/27.5kV，三相平衡接线，两供电臂电流归算到27.5kV侧电流如下表所示。

线路阻抗为0.4Ω/km。

2设计的课题内容复线单边供电时，为了使牵引网减小正常运行时的电压损失、增大线路容量、减小电能损失、消除电力机车跨越车站接触网渡线时分段处产生电弧的可能，在复线区段采用上、下行线路并联供电方式，如图1所示。

即在一般情况下，断路器QF3、QF4闭合，隔离开关QS1、QS2断开，上、下行线路在分区所并联。

图中α表示本变电所的一个端子，β表示相邻下级变电所的一个端子。

图1复线单边供电图为了保证在上(或下)行线路故障时不影响下(或上)行线路的正常供电，所以，并联供电方式的馈线保护在变电所与分区所处均应设置保护，以缩小停电范围。

而变电所处α、β端子的保护类似，我只选α端子的保护进行整定计算，5、6处的保护相同，可只整定其中一个(例如5)。

2.1馈线保护的特殊问题(1) 牵引负荷不仅是移动的，而且其大小随时在变化。

馈线电流变化范围大，一般在轻负荷和最大负荷电流值(数百至数千安)之间变动;(2)供电臂供电距离长，单位阻抗较大。

直流牵引供电系统馈线保护原理与配置分析摘要：本文以伊朗德黑兰地铁采用的赛雪龙直流开关柜为例，通过介绍几种主要保护功能原理，保护功能如何整定，区分故障情况和正常运行情况,为地铁馈线保护的配置提供了理论基础。

关键词：牵引供电系统，直流馈线保护，配合整定牵引供电系统可能发生各种故障和不正常运行状态，最常见的、同时也是最危险的故障就是发生短路。

当被保护线路上发生短路故障时，其主要特征就是电流增加和电压降低。

利用这两个特征，可以构成电流电压保护。

本文重点介绍馈线保护的几种主要形式。

一、大电流脱扣保护大电流脱扣保护属于断路器的本体保护，不具有延时性。

通过断路器内设置的脱扣机构实现保护。

当通过断路器的电流超过整定值时，脱扣器马上动作，使断路器跳闸实现保护。

其固有动作时间仅几毫秒，所以大电流脱扣保护非常灵敏。

该保护用以快速切除金属性近端短路故障，往往先于电流上升率及电流增量保护动作。

而对于短路点在远端的情况下，由于短路电流相对较小，大电流脱扣不能有效保护。

大电流脱扣保护的整定值要通过计算和短路试验设定，整定值的配置原则是：比最大负荷时列车正常启动的电流大，并且比最大短路电流小。

二、定时限过流保护当直流线路发生长时间的非正常的电流增大时，可以设置定时限过流保护，通过在保护控制单元预先设定电流最大值和时间值来实现保护功能，保护原理与大电流脱扣保护类似，不同之处电流最大值的设定应小于大电流脱扣保护装置动作值，且过电流延时T的单位是秒，远远大于脱扣保护动作延时。

对于最大电流值的设定，要求小于被保护线路末端短路电流，且大于列车的启动电流。

通过过电流定值和过电流延时时间定值的整定，躲过列车正常启动、加速过程引起电流变化而产生的误动作。

三、DDL 保护DDL 保护是一种反应电流变化趋势的保护，它逐渐成为直流牵引网末端短路的主保护。

采用DDL?保护功能，在牵引直流供电系统中作为主保护，赛雪龙直流柜控制保护单元SEPCOS通过分析电流上升率di/dt、电流增加持续的时间t?及电流增量ΔI，检测中远距离短路故障，其故障电流低于断路器的大电流脱扣整定值。

铁道牵引变电所馈线保护研究发布时间：2023-03-28T08:18:02.846Z 来源：《中国科技信息》2023年第1月第1期作者：肖学智[导读] 文章针对铁道牵引变电所馈线保护等相关问题做了详细阐释，旨在可以为同行人士提供有价值的借鉴和参考，更好的促进行业的健康持续发展。

肖学智太原铁路集团公司大同西供电段山西大同 037000摘要：文章针对铁道牵引变电所馈线保护等相关问题做了详细阐释，旨在可以为同行人士提供有价值的借鉴和参考，更好的促进行业的健康持续发展。

关键词：铁道；牵引变电所；馈线保护前言：随着我国科技水平的不断提高，我国的铁道牵引变电所类型逐渐增多，到现在为止，我国主要有单相牵引、三相牵引、三相一两相牵引三种类型的牵引变电所。

每种牵引变电所都有不同的特点，在实际应用中需要结合实际应用情况来进行匹配，通过梳理铁道牵引变电所馈线保护策略，细化具体保护内容，对于提升系统运行过程稳定性有着积极的意义。

1牵引供电方式及特点分析1.1供电方式1.1.1单线区段供电图1单线区段供电方式分类如图1所示，在单线区段供电方式的选择中，可选模式包括单边供电和双边供电两种方式，前者在应用过程中，其供电过程相对简单，而且具备了较强的独立性，在很多单线区域内得到了良好应用。

后者在应用过程中则具备了良好的供给质量，电能输送过程中的损失量较少，同时关联在一起的设备其负荷分布均匀度较高，但是继电保护过程也相对复杂，并且接触网中也会有电流穿过，保护要求较高。

两种保护方式在实际应用中，需结合实际情况进行选择，以满足区域供电的基础要求。

1.1.2复线区段供电第一种，单边分开供电，此类供电方法在应用中的便捷性和独立性较高，而且不需要设置分区，针对一些运量较小的线路区域。

第二种，单线并联供电，该供电方式在应用中具备了更加稳定的供电质量，而且位于接触线的上、下位置处的负荷量比较均匀，供电量相对较大，需要做好分区设置工作，这也是现阶段许多复线区段中经常使用到的供电方式。

直流牵引供电系统馈线保护作者：罗健儒来源：《科学与财富》2017年第15期（深圳地铁有集团运营总部维修中心）摘要：地铁牵引供电系统各种各样的故障均有可能发生，特别是短路引发的一系列故障危害性较大。

因此，设置各类直流开关柜的保护配置，对直流牵引供电系统进行保护。

本文主要对直流牵引供电系统馈线保护等进行探索。

关键词：地铁；直流；保护引言城市轨道交通的直流牵引供电系统电气保护配置是否完善、保护定值是否合理，直接关系到地铁的运营安全。

直流牵引供电系统包括牵引整流机组、直流母线、牵引网和电动客车等 4 部分电力设备，每一部分构成一个保护单元，形成一个包含主保护、后备保护、辅助保护的体系.其中牵引网部分由变电所馈出线、接触网、行走轨和回流线构成，由于接触网是向列车供电的唯一线路，长时间处于高速摩擦、振动等恶劣工作环境中，所以牵引网部分发生故障的可能性很高，这一部分的保护系统是否完善、可靠，在很大程度上决定着整个供电系统的安全性和可靠性。

牵引网保护通常称作馈线保护，本文作者将对牵引供电系统的馈线保护进行较深入的分析研究。

一、地铁直流牵引网短路电流特点（1）地铁直流牵引网短路电流特点a.地铁列车起动时的电流变化率时间以及中远端短路电流变化率的时间较长；b.和负荷电流变化率比较，短路电流的变化率要高很多，而远端短路电流变化率同地铁起动的最高电流变化率相一致；c.若车流密度及直流馈线距离达到一定值时，最高负荷电流可能会高于或等于末端短路电流。

（2）地铁直流保护系统设计要点直流保护系统设计有以下要点：a.应分析部分特殊故障形势下的保护，如屏蔽门与接触网的短路故障、隧道电缆支架与接触网的短路、架空接地线与接触网的短路等。

b.在地铁的日常运行中，直流保护系统应避免误跳闸问题以降低对地铁运行的影响，其可能会产生的影响有地铁列车在经过接触网分段时的冲击电流影响和地铁起动电流、电压影响等。

C.应加强各类保护之间的配合，以确保当直流系统出现短路故障时故障能够有效切除。

牵引变电所的馈线保护牵引变电所的馈线保护华东交通大学电气与电子工程学院刘家李随着时代的发展,利用微机构成的变电站自动化系统在电力系统得到了广泛的应用,并取得了良好的效果,使得电力系统继电保护的可靠性和快速性都得到很大提高.由于牵引供电系统的负荷特性和电力系统的负荷特性不同,牵引网继电保护技术和操作水平相对落后,电力系统的变电站自动化技术在牵引供电系统中还没有得到广泛应用.而牵引变电所变电站自动化的馈线保护主要去分析牵引供电系统的构成,牵引变电所向电力机车的供电方式,以及电气化铁路的负荷特征.牵引负荷具有冲击性、移动性、电流变化范围广、励磁涌流大、高次谐波含量高等不同于一般负荷的特征,因此其馈线保护的原理相对于一般变电所来说有所不同.通过分析其负荷特征,根据自适应原理,提出了利用高次谐波对距离保护、电流增量保护等主、后备保护进行抑制,自动改变其动作边界,并利用二次谐波进行保护闭锁,对防止由励磁涌流、再生负荷等因素引起的保护误动作有很好的功能.其中距离保护主要采用四边形保护特性.自2005 年5月馈线保护整定值调整以来,牵引变电所运行基本稳定,这避免了大负荷电流引起的变电所馈线断路器跳闸,保证了牵引变电所的可靠供电.1 故障分析由于阻抗 II 段是按正常供电进行整定（见式 1）,阻抗III 段是按越区供电进行整定（见式2）,所以一般阻抗III 段的线路阻抗大于阻抗II 段的线路阻抗,当相邻变电所供电臂越时,相差就越大。

由式（1）和式（2）的整定计算方法,结合四边形特性可以明显地看出阻抗III 段Z 值大于正常供电时阻抗II 段的Z 值.由于阻抗II 段与阻抗III 段选取了相同的最大负荷电流,这样它们的R值相同.Z II=K k （2×Z1）×n L/n y （1）Z III=K k （Z1+2×Z2）×n L/n y。

（2）式中.Z II 为1#变电所阻抗II 段线路阻抗整定值;Z III 为1#变电所阻抗III 段线路阻抗整定值;Z1 为1#变电所至分区亭的线路阻抗;Z2 为2#变电所至分区亭的线路阻抗;K k 为可靠系数;n L 为馈线电流互感器变比;n y 为馈线母线电压变比.而负荷电流阻抗角一般为30°～45°.这样造成正常负荷电流落到了阻抗III 段的动作区,造成阻抗III 段保护误动.这也是为什么阻抗II 段与阻抗III 段R 值和动作时间相同,但大多阻抗II 段不跳闸的原因.当列车提速后车流密度增大,再加上客车内用电从网上取流以及货车取流的增加等,构成了大负荷电流跳闸的条件,引起变电所馈线断路器跳闸.2 参数的选取准则（1）通过对多次跳闸分析,发现原来选取的最大负荷电流不能满足要求,所以造成了保护的误动.故标指示的短路电流可作为线路最大负荷电流的选取依据,故标显示OVER 测量越限,是因为线路没有发生短路,只是负荷阻抗而不是短路电抗,所以不能显示公里数.（2）最大负荷电流的选取不能引起主变压器的二次低压起动过电流保护动作，因此选取该电流后要校验低压起动过流的低电压以满足要求.（3）最大负荷电流的选取不能超过接触网接触悬挂载流的允许载流能力,防止因其选择不当引起接触网过载发生断线事故.3 元氏变电所馈线保护调整计算实例（1）根据故标装置指示选取最大负荷电流.II 段最大负荷电流由原来的460 A 根据测量及主变压器负载能力改为选取750 A（I fzd）.（2）II 段R 值计算。