1、目 錄摘 要2前 言3第1章 緒論.4第2章 鐵路牽引供電系統(tǒng)及繼電保護(hù)概述.52.1 鐵路牽引供電系統(tǒng)組成52.1.1 牽引變電所、開閉所62.1.2 牽引網(wǎng)、分區(qū)所、AT所72.2 繼電保護(hù)裝置82.2.1 繼電保護(hù)分類92.2.2 對繼電保護(hù)的基本要求10第3章 牽引變壓器繼電保護(hù)配置及分析.113.1 牽引變壓器的運(yùn)行方式113.1.1 空載合閘113.1.2 短路故障113.1.3 不正常運(yùn)行狀態(tài)123.2 牽引變壓器的保護(hù)123.2.1 主保護(hù)123.2.2 后備保護(hù)133.2.3 輔助性保護(hù)133.3 牽引變壓器差動(dòng)保護(hù)143.3.1 單相變壓器143.3.2 Y/d11接線變壓

2、器153.3.3 V/v接線變壓器153.3.4 阻抗匹配平衡變壓器163.3.5 Scott接線變壓器173.3.6 V/x接線變壓器183.3.7 自耦變壓器183.4 牽引變壓器差動(dòng)保護(hù)原理框圖19第4章 AT供電方式繼電保護(hù)配置及分析214.1 鐵路牽引供電方式214.2 AT供電方式繼電保護(hù)配置及分析214.2.1 AT供電方式的原理接線214.2.2 AT供電方式的特點(diǎn)224.2.3 AT供電方式牽引網(wǎng)保護(hù)配置224.2.4 全并聯(lián)AT供電牽引網(wǎng)保護(hù)配置24總結(jié)和體會.27謝辭.28參考文獻(xiàn).29摘 要電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展對繼電保護(hù)不斷提出新的要求，電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)的飛

3、速發(fā)展又為繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展不斷地注入了新的活力。繼電保護(hù)配置一般規(guī)定，電力系統(tǒng)中的電力設(shè)備和線路，應(yīng)裝設(shè)短路故障和異常運(yùn)行保護(hù)裝置。電力設(shè)備和線路短路故障的保護(hù)應(yīng)有主保護(hù)和后備保護(hù)，必要時(shí)可再增設(shè)輔助保護(hù)。繼電保護(hù)的基本要求：可靠性、選擇性、速動(dòng)性、靈敏性。這四個(gè)基本要求是評價(jià)和研究繼電保護(hù)性能的基礎(chǔ)，在它們之間，既有矛盾的一面，又要根據(jù)被保護(hù)元件在供電系統(tǒng)中的作用，使這四個(gè)基本要求在所配置的保護(hù)中得到統(tǒng)一。本文主要分析了鐵路牽引供電系統(tǒng)里牽引變壓器的繼電保護(hù)配置和AT供電方式下繼電保護(hù)配置。 【關(guān)鍵詞】繼電保護(hù)配置；鐵路牽引供電系統(tǒng)；牽引變壓器，AT供電前 言目前，我國正在大規(guī)模進(jìn)行客運(yùn)專

4、線建設(shè)，已開通約3000km，均采用電力牽引方式，相應(yīng)對鐵路供電系統(tǒng)繼電保護(hù)可靠性和自動(dòng)化水平都提出了更高要求。在鐵道部“引進(jìn)、消化吸收、再創(chuàng)新”技術(shù)路線指導(dǎo)下，鐵路供電保護(hù)專業(yè)科研、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營、制造各單位密切合作，在保護(hù)原理、保護(hù)配置與整定原則、功能設(shè)計(jì)與回路優(yōu)化、調(diào)試方法與運(yùn)營維護(hù)等方面都取得長足進(jìn)步，完全實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化并將對國外輸出技術(shù)和產(chǎn)品。如今，隨著材料、器件、制造技術(shù)等相關(guān)學(xué)科的發(fā)展，繼電保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)、形式和制造工藝也發(fā)生著巨大的變化，經(jīng)歷了機(jī)電式保護(hù)裝置、靜態(tài)繼電保護(hù)裝置和數(shù)字式繼電保護(hù)裝置三個(gè)發(fā)展階段。第1章 緒論我國鐵路供電系統(tǒng)繼電保護(hù)的技術(shù)發(fā)展是從20世紀(jì)60年代我國

5、開通了第一條電氣化鐵路寶成鐵路寶鳳段，采用電磁型保護(hù)；70、80年代晶體管保護(hù)成為主流產(chǎn)品；90年代初西南交通大學(xué)、鐵道科學(xué)研究院等研究機(jī)構(gòu)與國內(nèi)繼電保護(hù)主要企業(yè)合作，研制成功鐵路微機(jī)系列保護(hù)并開始推廣應(yīng)用；2002年西南交通大學(xué)與相關(guān)設(shè)計(jì)、運(yùn)行、制造單位開發(fā)第一套牽引變電所安全監(jiān)控及綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，從秦沈客運(yùn)專線起步，推動(dòng)我國鐵路供電系統(tǒng)保護(hù)進(jìn)入無人值班的變電所自動(dòng)化時(shí)代。繼電保護(hù)科學(xué)和技術(shù)是隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展而發(fā)展起來的。供電系統(tǒng)發(fā)生短路是不可避免的，伴隨著短路，電流增大。為避免發(fā)電機(jī)被燒壞，最早采用熔斷器串聯(lián)于供電線路中，當(dāng)發(fā)生短路時(shí)，短路電流首先熔斷熔斷器，斷開短路的設(shè)備，保護(hù)發(fā)電機(jī)，

6、這種保護(hù)方式由于簡單，時(shí)至今日仍廣泛應(yīng)用于10kv及以下的中低壓線路和用電設(shè)備。隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，用電設(shè)備的功率、發(fā)電機(jī)的容量增大，電力網(wǎng)的接線日益復(fù)雜，于1890年后出現(xiàn)了直接裝于斷路器上反應(yīng)一次電流的電磁型過電流繼電器。20世紀(jì)初，繼電器才廣泛用于電力系統(tǒng)的保護(hù)，被認(rèn)為是繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展的開端。 第2章 鐵路牽引供電系統(tǒng)及繼電保護(hù)概述2.1 鐵路牽引供電系統(tǒng)組成鐵路牽引供電系統(tǒng)由牽引變電所、分區(qū)所和接觸網(wǎng)等組成。牽引變電所內(nèi)設(shè)備主要包括牽引變壓器、斷路器、電動(dòng)及手動(dòng)隔離開關(guān)、避雷器、電壓及電流互感器、二次保護(hù)系統(tǒng)、交直流電源系統(tǒng)等；接觸網(wǎng)根據(jù)供電方式不同有AT、直供兩類方式(BT已基本不

7、用），其中AT接觸網(wǎng)由供電線、接觸線、承力索、吊弦、正饋線、保護(hù)線組成。直供接觸網(wǎng)由供電線、接觸線、承力索、吊弦、回流線組成。電力系統(tǒng)提供兩路獨(dú)立電源進(jìn)線，由牽引變電所進(jìn)行電能變換后送上牽引網(wǎng)，供電力機(jī)車接受電能實(shí)現(xiàn)電力牽引，如圖2-1所示圖2-1 牽引供電系統(tǒng)示意圖 電力牽引的電流制先后出現(xiàn)了直流制、低頻單相交流制，我國采用工頻單相交流制，常用牽引供電方式有直接供電和AT供電兩種方式，其中的AT供電方式供電能力最強(qiáng)。2.1.1 牽引變電所、開閉所1.牽引變電所牽引變電所的作用是將電力系統(tǒng)引入的110KV、220KV或其他電壓等級三相交流電變換成27.5KV的單相交流電，通過牽引網(wǎng)的饋電線送至

8、鐵路沿線的接觸網(wǎng)，為電力機(jī)車供電。有少數(shù)牽引變電所還承擔(dān)向鐵路地區(qū)工農(nóng)業(yè)用戶的10KV動(dòng)力負(fù)荷的特殊需求還常采用特殊結(jié)線變壓器，如單相結(jié)線、V/V結(jié)線、斯科特結(jié)線、阻抗匹配平衡結(jié)線等變壓器。2.開閉所在電氣化鐵路樞紐地區(qū)，客運(yùn)站、編組站和電力機(jī)車機(jī)務(wù)段等鐵路設(shè)施較集中的地方，由于站線延續(xù)長且股道數(shù)量多，接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)和配置復(fù)雜，客貨運(yùn)交會、編組和電力機(jī)車整備作業(yè)繁忙，致使該地區(qū)牽引網(wǎng)發(fā)生故障的幾率增多。為了保證樞紐供電的可靠性，縮小事故范圍，一般將接觸網(wǎng)橫向分組及分區(qū)供電。因此設(shè)置開閉所，由相鄰兩牽引變電所的牽引饋線經(jīng)斷路器1QF、2QF向它供電。通過開閉所的多路饋線和斷路器3QF6QF向站場、電

9、力機(jī)車機(jī)務(wù)段等牽引負(fù)荷供電，7QF、8QF為旁路斷路器，如圖2-2所示。圖2-2 開閉所接線示意圖2.1.2 牽引網(wǎng)、分區(qū)所、AT所1.牽引網(wǎng)牽引網(wǎng)是由饋電線、接觸網(wǎng)、回流線組成的雙導(dǎo)線供電系統(tǒng)。牽引供電回路是牽引變電所饋電線接觸網(wǎng)電力機(jī)車鋼軌和大地回流線牽引變電所。接觸網(wǎng)是懸掛于電氣化鐵道鋼軌的上方并和鋼軌頂面保持一定距離的輸電網(wǎng)。電力機(jī)車的受電弓和接觸網(wǎng)滑動(dòng)接觸，獲取電能。我國接觸網(wǎng)的額定電壓是27.5KV。由于接觸網(wǎng)運(yùn)行條件惡劣，且無法備用，因此接觸網(wǎng)正常與否對電氣化鐵路安全運(yùn)行意義重大。饋電線是連接牽引變電所和接觸網(wǎng)的導(dǎo)線，采用大截面的鋼芯鋁絞線或電纜。軌道在電氣化區(qū)段除作為列車導(dǎo)軌之外，還是回流的導(dǎo)線，是牽引供電回路的重要組成部分?；亓骶€是連接鋼軌和牽引變電所中牽引變壓器接地相之間的導(dǎo)線。它的作用是將軌道中的回流引入牽引變電所。2.分區(qū)所 為了增加供電的靈活性，在兩個(gè)牽引變電所的供電區(qū)中間常增設(shè)分區(qū)所。分區(qū)所如圖2-3所示，斷路器1QF、2QF正常工作時(shí)閉合，實(shí)現(xiàn)上、下行牽引網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)行。隔離開關(guān)1QS、2QS在正常運(yùn)行時(shí)斷開，當(dāng)相鄰牽引變電所