智能牵引变电所站域后备保护系统研究

研究目的:为充分利用智能牵引变电所网络数据共享的特征,提高牵引变电所继电保护的整体性能,分析了牵引变电所常规后备保护的不足,提出了站域后备保护的功能需求,研究了综合利用站域信息的牵引变压器后备保护、母线主后备保护、馈线远后备保护和失灵保护、死区保护实现方案,构建了牵引变电所站域后备保护系统。研究结论:(1)智能牵引变电所站域后备保护系统综合利用牵引变电所站域信息,基于保护的方向选择性和逻辑选择性进行综合判断;(2)站域后备保护系统实现了牵引变压器后备保护、母线主后备保护和馈线远后备保护的功能;(3)典型故障情况下的保护动作情况分析表明,站域后备保护系统能够改善和提升传统后备保护的性能,实现快速、准确切除故障元件的目标,提高智能牵引变电所后备保护的可靠性;(4)本研究成果可为智能牵引变电所继电保护优化配置提供借鉴。     

基于GOOSE机制的牵引网母线及开闭所保护方案

文章提出了一种基于GOOSE机制的牵引网成套保护解决方案,通过增加馈线保护和主变保护的GOOSE信号闭锁逻辑、牵引变电所和开闭所的保护定值配合机制,解决目前牵引供电系统在运行中存在的母线短路保护速动性不足、牵引变压器低压侧死区故障难以切除、开闭所继电保护与牵引所继电保护配合不足导致停电范围扩大等问题。新方案可以缩短停电范围并快速切除故障,与原有保护方案相比成本低、原理简单容易实现、可适用于新建线路和已投运工程的升级改造。     

牵引变电所主变压器与馈线保护配合问题探讨

牵引变电所主变压器与馈线保护灵敏度系数配合存在的问题是牵引变电所２７．５ｋＶ母线残压值可能大于主变压器２７．５ｋＶ低压起动过电流保护的动作电压值，使该保护不动作，起不到应有的作用，为此进行了计算探讨，发现低压起动过电流保护灵敏度系数不能满足设计规范规定的大于或等于１．２的要求，并针对此问题提出几种可能的解决方法。     

主变低压侧过流保护动作分析及改进方案探讨

牵引变电所安全稳定运行是铁路运输秩序高效、稳定的保证,设备故障时能快速恢复供电对保证运输秩序具有重要意义。通过对牵引变电所主变压器低压侧低电压启动过电流保护动作原因的归类分析,针对各类型故障发生的原因及现象等进行分析探讨,提出了相应的应急处置办法,并从相关保护设置及保护配置等方面对此类故障提出了改进与防范措施,对保障牵变压器过电流保护动作后的快速恢复供电具有一定的积极意义。     

韶关—广州段电气化牵引变电所越级跳闸的原因与处理对策

通过对韶关—广州段牵引变电所越级跳闸故障的分析检测,指出继电保护装置动作时限设置不合理是导致故障的原因,提出将馈线保护装置的阻抗Ⅱ段保护与过电流保护的动作时限由原设计的0.5s调整为0.4s,使主变27.5 kV单相低压过电流保护与该保护的动作时限级差△t由0.2s提高到0.3s.经此调整后满足了继电保护装置的选择性要...     

地铁主变电所变压器差动保护误动作分析

国内地铁主变电所部分采用变压器低压侧引线直接T接接地变压器经小电阻接地的模式,接地变处于变压器差动保护范围内,同时由于变压器差动保护采用不同的高、低压侧电流相位调整方案,零序电流对差动保护的影响也不尽相同,给变压器保护的设计、调试和运行带来困扰。本文详细阐述了差动保护电流相位调整原理,结合某地铁主所主接线形式,通过分析差动保护故障电流波形深入研究了其误动作原因,并提出改进方案,为轨道交通供电系统的设计、调试提供参考。     

继电保护异常动作的预防措施

石太客运专线牵引变电所送电运行后,牵引变压器差动保护、220kV侧低压闭锁过电流保护不正常动作现象时有发生。利用现场检测数据和理论分析的方法,对牵引变压器差动保护、低压闭锁过电流保护异常动作原因进行了详细的检测分析,制定了切实可行的预防措施。     

一起牵引变电所过电流保护动作分析

对一起牵引变电所过电流保护动作进行了分析,通过分析变压器低压侧相间电压与负荷的关系,结合过电流保护低压启动判据,给出过流保护动作的原因,并提出一种改进保护判据的方法。     

55kV母线单极接地故障保持不动作问题

分析了牵引变电所在切除AT变压器情况下，55kV母线发生单极地故障时既有的各种继电保护装置均不动作的问题，并提出了3种解决办法可供选择：将AT变压器由馈线开关外侧改接到55kV母线上，增加55kV电压保护；新建变电所采用十字交叉主变压器。     

V／X接线主变压器差动保护装置动作跳闸分析

根据高速铁路V／X接线变压器差动保护原理,结合录波、故障报文等信息对嘉兴南牵引变电所主变压器差动保护装置故障跳闸进行分析,并提出了变压器差动保护装置动作的主要原因及对策。     

主变压器差动保护装置极性问题的探讨

阐述牵引变电所三相V/v接线牵引变压器差动保护极性的影响因素及其校验方法（微机保护的极性、主变压器的极性和电流互感器的极性3方面）,分析了包西线某牵引变电所主变压器设计和接线的缺陷,提出并验证了三相V/v接线牵引变压器差动保护接线方式的正确性。     

大秦线牵引变电所存在的问题及解决方案

以大秦线铁路牵引变电所为例,通过列举牵引变电所主变压器、110kV进线隔开、微保综自等变配电设备的运行现状和存在的主要问题,阐述了制约牵引变电所安全稳定运行的诸多不利因素及可能对设备安全造成的严重危害。并根据变配电设备的运行特点,结合现场运行实际情况,对存在的问题进行相应研究探讨,提出解决方案,制定预防措施,从而改善牵引变配电设备的运行环境,确保牵引变电所的安全稳定运行。     

牵引供电系统在长期过负荷状态下的策略分析

研究目的:我国高速铁路目前尚处于发展阶段,没有形成大规模的高速铁路网,为了弥补高速铁路网的不足,部分跨区域的高铁列车需要在普速线路上"借道"开行,这样就导致了部分普速铁路在满足既有繁忙的客货运条件下,又要开行大量跨区域的动车组列车,致使电气化铁道牵引供电系统长期处于严重过负荷状态下。研究结论:本文以萧甬线(杭州萧山至宁波)为例,按照牵引负荷逐步增大的顺序分阶段研究了牵引供电及其他系统在长期严重过负荷状态(超设计条件)下的策略:(1)调整馈线速断保护、过流保护以及牵引变压器过负荷保护的定值;(2)在行车组织上考虑限车措施;(3)对牵引变压器及其一二次侧出线导线、上网供电线、接触网导线、所内流互等设备进行提升改造;(4)增设主变热过负荷保护以及油色谱在线监测系统等。     

一种电压互感器断线新判据

牵引变压器低压侧采用单相电压互感器,现有的判据无法准确识别电压互感器的断线故障。针对电压互感器断线会导致变压器低压启动过电流保护误动,提出一种新的电压互感器断线判据。利用两个不同时刻的电压和电流值可以计算出系统的等效阻抗,通过对比计算阻抗与实际阻抗可以检测出电压互感器是否发生断线故障。利用Matlab软件以成渝线石板滩变电所为例进行仿真,在断线故障、负荷变化、系统阻抗变化、对侧故障等情况下的仿真结果表明,新判据可以准确、快速地检测出电压互感器断线故障。     

多雷区牵引变电所防雷设计探讨

结合电气化铁路多年的工程设计经验,依据湘桂线地处南方多雷区的工程特点,提出了牵引变电所一次、二次设备的直击雷、感应雷防护措施及牵引变电所防雷接地方案,可供电气化铁路牵引变电所的防雷设计同仁参考。     

牵引变电所设置馈线大电流闭锁重合闸改善主变压器运行条件措施的探讨

通过分析事故案例,说明牵引变电所近端短路可能对设备安全造成严重后果和危害,根据牵引变电所馈线保护设置情况,结合现场设备,对牵引变电所改善主变压器运行条件设置馈线大电流闭锁重合闸进行探讨分析,提出完善馈线保护的措施,以改变牵引变压器运行条件,减少主变压器故障,延长主变压器使用寿命。     

铁路牵引变电所防火设计标准对比分析

火灾与人身安全和财产损失息息相关,为完善铁路工程牵引变电所防火设计,提高设计质量。根据牵引变电所采用的防火设计标准,结合目前铁路工程建设、验收阶段出现的问题,分别从消防车道、防火间距、建(构)筑物火灾危险性分类、火灾自动报警、消防疏散照明等方面进行对比分析。建议完善铁路行业牵引变电所的设计技术标准体系,修编现行铁路工程防火设计标准,规避标准间要求不一致带来的误解,引导工程设计人员正确执行防火设计标准。     

牵引变电设计标准与电力行业相关标准差异性分析

铁路工程建设标准直接决定了铁路建设水平,通过对现行铁路牵引变电设计标准与电力行业相关标准在体系结构、规范深广度、条文内容等方面进行对比分析,提出现行铁路牵引变电设计标准应在GIS配电装置、防火、220kV牵引变压器继电保护配置及与牵引变电所土建相关接口等方面参照电力行业相关标准予以补充或新增专用标准,以达到进一步完善铁路有关技术标准,提升铁路牵引变电设计水平的目的。     

Mal-operation Reason Analysis and Solution for Differential Voltage Protection of Shunt CapacitorsEI北大核心

Research purposes: Shunt capacitors are the important device of power system in electrified railway. The relay for shunt capacitors is equipped with over-current, harmonic over-current, difference current, differential voltage protections, etc. When HXD locomotive went through some power supply arms on Long-Hai line, mal-operation of differential voltage protection for shunt capacitors occurred frequently. According to load characteristic of AC-DC-AC locomotive and actual situation on site, the fault wave of differential voltage protection in a traction substation is analyzed, the reason of mal-operation is found, and the corresponding solution is got. Research conclusions:(1) The mal-operation reason of differential voltage protection is caused by Fourier transform which is influenced by frequency aliasing. The influence of frequency aliasing results in the amplification of differential voltage value and mal-operation of differential voltage protection. (2) By altering the sampling frequency from 20 points per period to 100 points per period, the influence of frequency aliasing on Fourier transform is eliminated. (3) There have been no longer mal-operations of differential voltage protection, ever since the revised program of protection came into use. (4) In the area of power supply system of electrified railway, this analytical method and solution have important reference value in analysis and application of electrical quantities with higher harmonics. © 2018, Editorial Department of Journal of Railway Engineering Society. All right reserved.