【正文】 ，環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)，所以電氣化鐵道已被世界看成未來(lái)發(fā)展方向的主要運(yùn)輸工具。s electric railway construction had the rapid development, from prehensively studies former Soviet Union at first, introduces positively after the reform and open policy with the independent development innovation, already was basic on has formed own technical pattern, the design method construction craft and the equipment production also had the very big enhancement, had achieved when certain level, in 1949 new China had been established, our country electric railway was a blank, now, our country already became the world electric railway great nation.key words：Capacitor。隨著微機(jī)保護(hù)技術(shù)的成熟和牽引供電系統(tǒng)繼電保護(hù)理論的發(fā)展，從 20 世紀(jì) 90 年代初開(kāi)始，微機(jī)保護(hù)裝置在牽引供電系統(tǒng)中越來(lái)越多地被采用。第二節(jié)　本文所做的主要工作目前國(guó)內(nèi)對(duì)微機(jī)饋線(xiàn)保護(hù)裝置及其采用的新技術(shù)尚無(wú)系統(tǒng)全面的介紹，本文通過(guò)介紹在國(guó)內(nèi)具有領(lǐng)先技術(shù)水平的幾種新型微機(jī)饋線(xiàn)保護(hù)裝置，對(duì)其保護(hù)原理作了淺顯的分析，結(jié)合牽引負(fù)荷及牽引網(wǎng)短路特性提出了三段自適應(yīng)阻抗保護(hù)和三段高阻接地保護(hù)的典型整定方案。牽引網(wǎng)保護(hù)還應(yīng)該包括安裝于分區(qū)所和開(kāi)閉所的繼電保護(hù)裝置，由于這些保護(hù)裝置都比較簡(jiǎn)單，在本文中不作詳細(xì)敘述。由于牽引網(wǎng)本身結(jié)構(gòu)和牽引負(fù)荷的許多特點(diǎn)，在某種程度上對(duì)牽引網(wǎng)保護(hù)及其保護(hù)裝置提出了更高的要求。牽引網(wǎng)必須沿鐵路線(xiàn)架設(shè)，距離地面又不能太高，因此必然要接近鐵路沿線(xiàn)的許多建筑物和鐵路設(shè)施而受其影響。鑒于上述原因，牽引網(wǎng)的短路故障比一般電網(wǎng)要多，這就要求牽引網(wǎng)的保護(hù)裝置能夠頻繁而可靠地動(dòng)作。當(dāng)采用雙機(jī)牽引時(shí)，負(fù)荷電流可達(dá)到更高的數(shù)值。這就是說(shuō)，每一條饋電線(xiàn)要供給多臺(tái)電力機(jī)車(chē)的牽引電流，因此，其最大負(fù)荷電流可以達(dá)到很大值。牽引網(wǎng)阻抗大，短路電流小，這一特點(diǎn)將使保護(hù)裝置的靈敏度大大降低?！?0176。由于牽引網(wǎng)負(fù)荷阻抗角和線(xiàn)路阻抗角差別較小，當(dāng)采用由圓特性方向阻抗繼電器構(gòu)成線(xiàn)路的距離保護(hù)時(shí)，為躲過(guò)負(fù)荷阻抗，短路阻抗角方向上的整定阻抗比較小，往往滿(mǎn)足不了靈敏度的要求。供電區(qū)間列車(chē)數(shù)量增加時(shí)，由于不同機(jī)車(chē)的換向角可能不同，所以饋線(xiàn)電流三次諧波的含量要減少。當(dāng)饋線(xiàn)突然斷電，機(jī)車(chē)失壓，而后由自動(dòng)重合閘動(dòng)作將饋線(xiàn)斷路器重新投入時(shí)，饋線(xiàn)電流將達(dá)到很高的數(shù)值，勵(lì)磁涌流曲線(xiàn)呈尖頂波，且偏向于時(shí)間軸的一側(cè)，故涌流中含有大量二次諧波 [1P78]。機(jī)車(chē)啟動(dòng)時(shí)的相位角增為 55176。由于各種機(jī)車(chē)整流電路的不同，其角度也有所差異。左右，與負(fù)荷功率因數(shù)角相差很大，這對(duì)構(gòu)成保護(hù)裝置是有利的。 短路2 2146A 15A % 176。由于牽引網(wǎng)為長(zhǎng)距離、重負(fù)荷線(xiàn)路，所以遠(yuǎn)點(diǎn)短路時(shí)短路電流的數(shù)值與最大負(fù)荷電流相接近。保護(hù)裝置應(yīng)設(shè)一次自動(dòng)重合閘，能夠恢復(fù)因瞬時(shí)性故障引起的跳閘停電，并且對(duì)于動(dòng)作時(shí)限較長(zhǎng)的保護(hù)應(yīng)設(shè)重合閘后加速，以縮短再次跳閘時(shí)間。微機(jī)繼電保護(hù)裝置是通過(guò)對(duì)數(shù)值進(jìn)行運(yùn)算和比較來(lái)判定短路故障的，而傳統(tǒng)式繼電保護(hù)裝置則是通過(guò)某種物理量(如力、力矩等)之間大小的比較來(lái)判定短路故障。各個(gè)通道經(jīng)過(guò)多路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)共用一個(gè)采樣保持器，然后進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換，如圖[３－１]所示。由于高性能單片機(jī)內(nèi)部計(jì)數(shù)器、定時(shí)器數(shù)量有限，因此，模擬量輸入通道數(shù)量不宜太多。由于新型單片機(jī)的性能卓越，現(xiàn)階段使用單片機(jī)的微機(jī)保護(hù)仍將是我國(guó)微機(jī)保護(hù)的主流產(chǎn)品。將數(shù)字信號(hào)處理器應(yīng)用于微機(jī)繼電保護(hù)，極大地縮短了數(shù)字濾波、濾序和傅立葉變換算法的計(jì)算時(shí)間[22]，不但可以完成數(shù)據(jù)采集、信號(hào)處理的功能，還可以完成以往主要由 CPU 完成的運(yùn)算功能，甚至完成獨(dú)立的繼電保護(hù)功能。CPU 模件由 CPU、RAM、ROM、Flash Memory 和串行 EEPROM 構(gòu)成。電源模件提供多組穩(wěn)壓電源，分別用于 CPU 模件、人機(jī)對(duì)話(huà)模件、交流采樣、驅(qū)動(dòng)繼電器和外部開(kāi)入。2．可獲得多種保護(hù)特性，且容易實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜的保護(hù)功能對(duì)傳統(tǒng)式繼電保護(hù)裝置，不同的保護(hù)特性需用不同的電氣線(xiàn)路，即有不可替代性。機(jī)械部件在運(yùn)行過(guò)程中的磨耗，電阻等元件的老化使參數(shù)發(fā)生變化等，都會(huì)對(duì)保護(hù)裝置的性能參數(shù)( 如動(dòng)作特性、整定值、返回系數(shù)等)產(chǎn)生影響。4．微機(jī)繼電保護(hù)裝置有較高的可靠性傳統(tǒng)式繼電保護(hù)裝置一般不具備檢查自身故障的能力；晶體管式繼電保護(hù)裝置配置巡檢設(shè)備后，可檢出設(shè)備故障并閉鎖跳閘出口回路；微機(jī)繼電保護(hù)裝置可具有在線(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)功能，對(duì)保護(hù)裝置硬件損壞、功能失效和二次回路異常運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)，并給出報(bào)警信號(hào)，同時(shí)閉鎖跳閘出口回路，滿(mǎn)足狀態(tài)檢修的需求。第四節(jié)　微機(jī)饋線(xiàn)保護(hù)的功能由于微機(jī)保護(hù)容易實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的保護(hù)特性和功能，目前的微機(jī)饋線(xiàn)保護(hù)裝置通常均由多種保護(hù)功能組成，各種保護(hù)通過(guò)合理的配合構(gòu)成了可靠、完善的牽引網(wǎng)保護(hù)?？蓪?shí)現(xiàn)在線(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)功能，發(fā)出裝置異常信號(hào)并閉鎖保護(hù)出口?；谇笆鰻恳W(wǎng)及其負(fù)荷的特點(diǎn)，在牽引網(wǎng)的保護(hù)中通常均以距離保護(hù)作為主保護(hù)，而用電流保護(hù)作為輔助保護(hù)，以消除距離保護(hù)在變電所近端短路時(shí)的保護(hù)死區(qū)。為了提高饋線(xiàn)保護(hù)的靈敏度，目前微機(jī)保護(hù)裝置可利用負(fù)荷電流中的諧波含量作為控制量，自適應(yīng)地調(diào)節(jié)阻抗繼電器的動(dòng)作邊界或測(cè)量值。此外，還可利用牽引負(fù)荷諧波含量高的特點(diǎn)采用諧波閉鎖過(guò)電流保護(hù)，以提高電流保護(hù)的靈敏度。為保證其選擇性，要求當(dāng)分區(qū)所后發(fā)生短路時(shí)或在最大負(fù)荷電流時(shí)保護(hù)不應(yīng)動(dòng)作，即應(yīng)按躲過(guò)饋線(xiàn)最大負(fù)荷電流、最大勵(lì)磁涌流和最大運(yùn)行方式下本段線(xiàn)路末端(分區(qū)所處) 的短路電流中最大的電流來(lái)整定。電流速斷保護(hù)是為當(dāng)饋線(xiàn)發(fā)生近端短路時(shí)保護(hù)裝置快速動(dòng)作而設(shè)，作為阻抗保護(hù)死區(qū)的輔助保護(hù)，必須保留。（4－2）Kk：可靠系數(shù)，取 ：本線(xiàn)路最大負(fù)荷電流，NLH：電流互感器變比為防止在機(jī)車(chē)起動(dòng)和投入機(jī)車(chē)變壓器時(shí)過(guò)電流保護(hù)誤動(dòng)作，通常加入二次諧波閉鎖條件：I2/I1≥KYL （4－3）KYL：二次諧波制動(dòng)系數(shù)當(dāng)二次諧波電流占基波的含量大于二次諧波閉鎖整定值時(shí)，閉鎖過(guò)電流及后面將要談到的阻抗保護(hù)、電流增量保護(hù)。過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間可整定為 ~，躲過(guò)主保護(hù)動(dòng)作時(shí)間。因此，在饋線(xiàn)過(guò)電流保護(hù)的整定計(jì)算中均不考慮自起動(dòng)系數(shù)。過(guò)負(fù)荷保護(hù)電流值可按接觸網(wǎng)容許電流整定：Igf=IYX/Kk第一節(jié)　阻抗保護(hù)特性分析阻抗保護(hù)動(dòng)作特性如圖５－１所示，為可靠保護(hù)過(guò)渡電阻較大，電抗分量較小的短路情況，四邊形阻抗保護(hù)通常有15176。其中 R 為阻抗特性電阻分量定值，X 為距離保護(hù) III 段電抗分量定值，測(cè)量阻抗為 Z∠α，則測(cè)量阻抗電阻分量為 ZCosα，電抗分量為 ZSinα。/|Sin（65176。αα α圖 5－1　阻抗保護(hù)特性分析圖阻抗保護(hù)在其它各邊的動(dòng)作判據(jù)如下：AB 邊：Z≤X/|Sin α| （當(dāng) arc tg[1/(R/X+ctg65176。α）| （當(dāng) arc tg[1/(1/X+ctg65176。+arc tg[1/(1+ctg65176。有的偏移阻抗微機(jī)保護(hù)裝置 AD 邊傾角固定為 65176。φ d圖 5－2　偏移阻抗調(diào)整示意圖這時(shí)應(yīng)核算保護(hù)范圍末端短路時(shí)的測(cè)量阻抗電阻分量，通過(guò)適當(dāng)調(diào)整偏移電阻使阻抗保護(hù)范圍左移，將線(xiàn)路阻抗角比較大時(shí)線(xiàn)路末端短路情況包含在內(nèi)。則偏移電阻計(jì)算如下：ΔR＜ X）=，以可靠保護(hù)線(xiàn)路阻抗角較大情況下的末端短路。微機(jī)保護(hù)線(xiàn)路阻抗整定值通常用電抗值表示，對(duì)于復(fù)線(xiàn)單邊供電，通常采用兩段阻抗保護(hù)。Z1SinφL(L1+L2)即在出現(xiàn)母線(xiàn)最低工作電壓 和饋線(xiàn)最大負(fù)荷電流 的情況下，阻抗保護(hù)不應(yīng)誤動(dòng)作。Kk (CosφF－SinφF / tgφL) （5－14）ZZ．φF －負(fù)荷阻抗角方向上的負(fù)荷阻抗整定值ΦF－負(fù)荷阻抗角φL－線(xiàn)路阻抗角，范圍為 60176。接觸網(wǎng)導(dǎo)線(xiàn)的允許電流及其過(guò)載能力都有相應(yīng)的規(guī)定，接觸網(wǎng)因長(zhǎng)期大電流發(fā)熱達(dá)到一定程度時(shí)應(yīng)報(bào)警或跳開(kāi)饋線(xiàn)斷路器，以保證行車(chē)安全。鋼鋁接觸導(dǎo)線(xiàn) GLCA100/215，其允許電流為 470A，相當(dāng)于截面為 100mm2 的銅導(dǎo)線(xiàn)。采用鋼承力索單鏈形懸掛的接觸網(wǎng)，容許電流的計(jì)算要比較復(fù)雜，因?yàn)殇摮辛λ鞯膮?shù)隨電流變化。根據(jù)熱平衡方程,可以計(jì)算出不同負(fù)荷情況下接觸網(wǎng)溫升。100%+P接觸網(wǎng)發(fā)熱保護(hù)跳閘動(dòng)作時(shí)間的計(jì)算如下：t=τ thΩ， 母線(xiàn)最低工作電壓 =24KV，饋線(xiàn)最大負(fù)荷電流=680A，折算至 母線(xiàn)處最大三相短路電流 =4000A，最小三相短路電流 =3608A。對(duì)保護(hù)裝置 1 進(jìn)行整定計(jì)算?；鶞?zhǔn)電流 Ij=Sj/√3U*/(2 X1Σ。Ij=1203AI = I =min*+%*)=I D. 60%.min= I D. 60%.min*Igl =Kk120=變電所相鄰饋線(xiàn)出口處短路時(shí)靈敏度變電所相鄰饋線(xiàn)出口處最小短路電流：I D. *=√3NLH=711/由于導(dǎo)電承力索的參數(shù)不受電流影響，其漏阻抗 ZcZjc=+ ，其絕對(duì)值為 ，與電流無(wú)關(guān)[5]。Igf=IYX/KkL176。NYH275 (CosφF －SinφF / tgφL)=(Cos37176。動(dòng)作時(shí)限整定為 。NLH/NYH=Z1SinφL2L=14． 72本文通過(guò)對(duì)牽引網(wǎng)及其負(fù)荷特性的分析，總結(jié)了國(guó)內(nèi)采用的微機(jī)饋線(xiàn)保護(hù)技術(shù)及工作原理，結(jié)合牽引負(fù)荷及牽引網(wǎng)短路特性提出了自適應(yīng)阻抗保護(hù)和三段高阻接地保護(hù)的典型整定方案，對(duì)長(zhǎng)供電臂末端短路時(shí)阻抗保護(hù)不能可靠動(dòng)作的情況提出了解決方案。今后工作方向主要有：對(duì)微機(jī)保護(hù)理論進(jìn)行深入學(xué)習(xí)，在微機(jī)保護(hù)原理方面做一些研究工作。本文僅對(duì)饋線(xiàn)保護(hù)進(jìn)行了研究，未涉及牽引網(wǎng)故障點(diǎn)測(cè)定和牽引網(wǎng)故障判別技術(shù)，今后需要對(duì)故障點(diǎn)測(cè)定理論和技術(shù)進(jìn)行深入研究，分析如何提高故障點(diǎn)測(cè)定的準(zhǔn)確