【正文】 時(shí)期限內(nèi)故障己經(jīng)消除，則重合閘循環(huán)已經(jīng)完成，系統(tǒng)發(fā)出重合閘成功信息。 電氣化鐵路由于其負(fù)荷具有沖擊性、移動(dòng)性、電流變化范圍廣、勵(lì)磁涌流大、高次諧波含量高等不同于一般負(fù)荷的特點(diǎn)，而且供電方式采用單相供電，故障類型較三相故障簡單，所以其保護(hù)模塊的設(shè)計(jì)也不同于一般的保護(hù)設(shè)計(jì)，其饋線保護(hù)的原理相對于一般變電所來說有所不同。 隨著變電站繼電保護(hù)技術(shù)進(jìn)一步優(yōu)化，大大提高了整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性，大大 降低運(yùn)行檢修人員的勞動(dòng)強(qiáng)度， 繼電保護(hù)技術(shù)將引起電力行業(yè)有關(guān)部門的重視，成為變電站設(shè)計(jì)核心技術(shù)之一。 可見繼電保護(hù)是任何電力系統(tǒng)必不可少的組成部分，對保證系統(tǒng)安全運(yùn)行、保證電能質(zhì)量、防止故障的擴(kuò)大和事故的發(fā)生，都有極其重要的作用。圖 25為一次自動(dòng)重合閘功能框圖，HWJ為合閘位置繼電器接點(diǎn)開入， TCD為重 合閘充電時(shí)間， TCH為重合閘時(shí)間。在復(fù)原倒計(jì)時(shí)階段沒有故障發(fā)生，整個(gè)重合閘即宣告完成，此時(shí)系統(tǒng)輸出重合閘成功信息所有功能恢復(fù)原設(shè)定狀態(tài)。當(dāng)饋線發(fā)生大電流短路時(shí)裝置具有大電流閉鎖重合閘功能。 自動(dòng)重合閘 裝置可設(shè)一次自動(dòng)重合閘，當(dāng)饋線發(fā)生瞬時(shí)性故障時(shí)，經(jīng)過重合閘整定時(shí)間，裝置發(fā)出合閘命令，保證了牽引系統(tǒng)的供電質(zhì)量；當(dāng)發(fā)生永久性故障時(shí)，重合閘后，可由過電流、阻 抗Ⅱ段或阻抗 III段保護(hù)進(jìn)行加速跳閘，保證快速切除故障線路。當(dāng)計(jì)算的溫度超過設(shè)定的報(bào)警溫度時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)。 動(dòng)作原理：饋線熱過負(fù)荷的兩個(gè)基本元素為外界環(huán)境溫度和負(fù)荷電流。 過熱保護(hù) 電氣化鐵道的發(fā)展方向是高速、重載。反時(shí)限過流保護(hù)是動(dòng)作時(shí)間與被保護(hù)線路中電流的大小有關(guān)的一種保護(hù)，當(dāng)電流大時(shí)，保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限短，而電流小時(shí)動(dòng)作時(shí)限長。動(dòng)作方程為： ? ? 227252321 1 zdIKIIII ?????? 212 KII ? dzUU? 式中： K為綜合諧波抑制系數(shù)， K2為二次諧波閉鎖值， Udz為低壓啟動(dòng)值。 三段過流保護(hù)是動(dòng)作時(shí)間與被保護(hù)線路中電流的大小有關(guān)的一種保護(hù)，當(dāng)電流大時(shí)，保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限短，而當(dāng)電流小時(shí)動(dòng)作時(shí)限長。 圖 23 電流速斷保護(hù)方案框圖 三段過電流保護(hù) 機(jī)車在線路上行駛的時(shí)候，負(fù)荷電流經(jīng)常變化，即在任一電流值下運(yùn)行的時(shí)間都很短。為了整定時(shí)能夠躲過最大負(fù)荷電流和勵(lì)磁涌流，可以利用高次諧波進(jìn)行抑制。 無論是在牽引運(yùn)行狀態(tài)還是在再生制動(dòng)狀態(tài)，負(fù)荷電流中都含有 豐富的高次諧波（三次諧波為主）；當(dāng)機(jī)車變壓器投入時(shí)，產(chǎn)生的勵(lì)磁涌流含有很高的二次諧波分量，而短路故障時(shí)，機(jī)車被旁路，故障電流基本上是基波，電流增量保護(hù)也采用了高次諧波抑制，二次諧波閉鎖。而一個(gè)供電區(qū)間的最大負(fù)荷電流一般能達(dá)到一列車最大電流的兩倍左右。電流增量保護(hù)就是利用了短路時(shí)電流瞬間增大的特性。 ? ? ? ?,a r g fIU lfmmfm ?????? 或者 ? ? ? ?,a r g 2flfmmfm IU ?????? Um為阻抗繼電器的測量電壓， Vφ 1為阻抗繼電器偏移平行四邊形特性的傾斜角； φ f為最大負(fù)荷電流的最大功率因素角； Zzd為阻抗繼電器的整定值。陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 一列車起動(dòng)，另一列車過電分相后空載合閘，產(chǎn)生勵(lì)磁涌流 Iu，負(fù)荷最大值和 Iu分別為： ,m a x uffm III ?? ? ? pqf InII 2m a x ??? 式中 Ku為涌流倍數(shù)， r為涌流衰減時(shí)間常數(shù)， Ile為機(jī)車變壓器原邊額定電流。從圖 21可以看出四邊形特性阻抗繼電器不僅在阻抗繼電器中躲開負(fù)荷的能力最強(qiáng)，而且其躲開過渡電阻的能力也較強(qiáng)，所以在牽引網(wǎng)饋線保護(hù)中普遍采用。 距離保護(hù)的動(dòng)作元件是反應(yīng)阻抗下降而動(dòng)作的阻抗繼電器。在此拋開這些因素的影響，把短路時(shí)的電牽引供電系統(tǒng)等效為如下的短路計(jì)算模型： 饋線保護(hù)的裝置 距離保護(hù) 距離保護(hù)是反映被保護(hù)線路始端電壓和線路電流比值而工作的一種保護(hù)，這個(gè)比值被稱為測量阻抗 Zj，（ Zj，＝ Uj/Ij）． 在線路正常運(yùn)行時(shí)的測量阻抗稱為負(fù)荷阻抗，其值較大；當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)，測量阻抗等于保護(hù)安裝處的線路阻抗，其值較 ?。憾夜收宵c(diǎn)越靠近保護(hù)安裝處，其值越小。 除以上的故障種類之外，有時(shí)也可能出現(xiàn)這些故障同時(shí)發(fā)生的情況。 ⑴ 110kV 線路獨(dú)立電流互感器的選擇： LB6— 110W，額定電流比 2*600/ 2*300/5；準(zhǔn)確次級 10P20， ； ⑵ 1 主變?nèi)齻?cè)電流互感器： 110KV 側(cè)： LRB110 額定電流比 600/5；準(zhǔn)確次級 10P20,； 35KV 側(cè)： ；準(zhǔn)確次級 5P10； LZZBJ935 額定電流比 800/5；準(zhǔn)確次級 10P20,； 10KV 側(cè)： LZZBJ910 額定電流比 2500/5；準(zhǔn)確次級 5P20,； ⑶ 10KV 線路及電容器電流互感器： LZZBJ910，額定電流比 600/5；準(zhǔn)確次級10P20,。電流互感器的二次側(cè)絕對不能夠開路。在擴(kuò)建時(shí)應(yīng)能很方便的從初期建設(shè)到最終接線。它的接線方式能反映正常和事故情況下供送電情況。它們的連接方式對供電可靠性、運(yùn)行靈活性及經(jīng)濟(jì)合理性等起著決定性作用。另外，由于受電弓對接觸導(dǎo)線有迅速移動(dòng)的向上壓力，使接觸導(dǎo)線經(jīng)常處于振動(dòng)狀態(tài)，因此引起接觸網(wǎng)機(jī)械故障的機(jī)率增大。由于勵(lì)磁涌流不 屬于故障兩牽引網(wǎng)中出現(xiàn)涌流的幾率和其幅值都比較大，因此在牽引饋線保護(hù)中應(yīng)保證在此情況下不誤動(dòng)。而牽引網(wǎng)短路時(shí)，機(jī)車退出了工作，由于是高壓回路的單相 直接接地，以及供電回路的參數(shù)電抗分量大于電阻分量等原因，所以電氣化鐵道供電回路故障電流的波形是不含高次諧波成份的正弦波。整流式電力機(jī)車以及電動(dòng)車組的電流均含有大量 的高次諧波，其中的三次諧波含量最高，可達(dá) 20%或 30%左右。由于單位阻抗大，輸送距離遠(yuǎn)，故末端最小短路電流較小。牽引負(fù)荷為單相移動(dòng)負(fù)荷，牽引負(fù)荷的大小與線路的機(jī)車數(shù)量、機(jī)車種類、機(jī)車功率、運(yùn)行速度以及線路情況等有關(guān)，其幅值、相位隨時(shí)都在發(fā)生變化。目前濟(jì)南局管轄范圍內(nèi)的膠濟(jì)線、隴海線、京滬線全部采用 DN供電方式，包括最近上馬的膠濟(jì)客運(yùn)專線也是采用 DN供電方式。復(fù)線區(qū)段適當(dāng)縮短具體設(shè)置要由供電計(jì)算確定。 同軸電力電纜供電方式，就是將同軸電力電纜沿電氣化鐵路裝設(shè)，電纜的內(nèi)導(dǎo)體與接觸懸掛相連、用作正饋線，外導(dǎo)體與軌道相連，用作負(fù)饋線，每隔一定距離分成一個(gè)供電分區(qū)。 AT并聯(lián)于接觸導(dǎo)線和正饋線之間， AT中點(diǎn)和鋼軸相連，使大部分回流流經(jīng)正饋線，從而降低對鄰近通信線的干擾。 由圖 13可知， DN供電方式是由接觸網(wǎng)、鋼軌、沿全線架設(shè)的負(fù)饋線 NR（每隔幾公里用 P金屬線和鋼軌相連接）組成。歷史上還出現(xiàn)過三相電力牽引及其變電所 ,但因三相接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜 ,現(xiàn)在一般不用。 ，兩分區(qū)也需隔開。若用兩臺(tái)單相變壓器時(shí)，其原邊繞組分別接到 高壓三相母線中兩對不同的母線上，使三相負(fù)載平衡；兩個(gè)副邊繞組按 V 形接線 ,公共點(diǎn)接軌道 ,其余兩端分別向兩側(cè)的分區(qū)供電 ,并用相關(guān)分段。這種牽引變電所的優(yōu)點(diǎn)是變壓器副邊保持三相，可供變電所本身和地方的三相用電；缺點(diǎn)是變壓器的容量未能充分利用。 ①三相牽引變電所：變壓器原邊繞組通常為星形連接，副邊繞組為三角形連接。 回流線：連接軌道和牽引變電所的 導(dǎo)線，把軌道中的回路電流導(dǎo)入牽引變電所。 接觸網(wǎng)：是一種懸掛在電氣化鐵道線路上方，并和鐵路鋼軌保持一定距離的鏈形或單導(dǎo)線的輸電網(wǎng)。 圖 11 電氣化鐵道牽引供電示意圖 牽引變電所：主要是將電力系統(tǒng)傳送 的 220kv或 110kv的 三相電源轉(zhuǎn)換成牽引網(wǎng)額定電壓 ，然后向鐵路沿線架設(shè)的牽引網(wǎng)供電。不僅如此，繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展和繼電保護(hù) 裝置的進(jìn)一步完善，將有力的促進(jìn)電力系統(tǒng)的發(fā)展。但是，隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，熔斷器已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足電力系統(tǒng)保護(hù)的要求，而出現(xiàn)了繼電器。利用電路的這種相互更替和延續(xù)而構(gòu)成的電力系統(tǒng)的保護(hù)措施稱為繼電保護(hù)。陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1