[发明专利]高速电气化铁路牵引线保护带负荷试验方法

说明书

技术领域

本发明涉及高铁牵引供电线路继电保护的带负荷校验方法，包括牵引线带负荷校验原理和实现方法。本方法可方便用于电力生产现场，作为高铁牵引供电线路启动调试过程中牵引线保护装置带负荷校验的技术。该方法属于电力自动化技术领域。

背景技术

变电站保护配置与电流互感器（TA）回路比较复杂，对于纵联电流差动保护和具有方向性的线路保护如零序方向保护、距离保护、高频保护等，TA回路接线的正确性对装置动作行为十分重要，接线错误可能导致继电保护不正确动作，对电网运行造成很大的影响。因此，作为电网启动调试试验一项重要内容，带负荷校验是继电保护设备投运前的最后一道检查手段，以校验保护装置TA输入回路的相序和极性，确保继电保护装置正确工作。

对常规超高压交流电网继电保护设备，启动调试时通过带负荷校验检查电流极性是否正确的方法一般采用测量电流相位的方法，称为六角图法，即通过测量继电保护设备二次电流与电压的相位关系，同时考虑TA回路的设计极性，并在相量平面上与一次系统实际电压电流的相位关系来进行比较，通过两个相位关系的一致性来判断电流回路极性的正确性。利用这种方法进行线路保护带负荷校验时，要求线路电流和电压有确定的相位关系，一般通过系统方式调整使线路流过足够大的稳态负荷电流，可采用线路稳态潮流或长线路空载充电功率作为负载来确定线路工作电压与线路负载电流的相位关系。

对于高铁牵引供电系统，牵引变采用两相供电，当牵引变负载运行时供电线路是不对称系统。同时，只有牵引变供电臂范围内有电力机车运行时其供电线路才会有足够的负荷电流，且负荷电流的大小和方向受供电臂中电力机车及其运行状态等因素影响，负荷电流持续时间与机车在供电臂范围内运行时间有关，当电力机车驶出供电范围后，牵引供电线路负荷电流几乎为零。一般高速电气化牵引供电线路距离较短且电压等级相对较低（一般为220kV或110kV），线路充电功率（充电电流）太小不足以进行线路保护带负荷校验。随着高速电气化铁路的建设，电网中牵引站及相关牵引供电线路投运越来越多，一种实用且有效的牵引线保护带负荷校验方法有助于提高现场调试效率，保证校验结果的正确性，对于牵引供电线保护正常可靠工作至关重要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中的缺陷，提供一种高铁电气化铁路牵引线保护带负荷试验方法，提高试验效率与结果的正确性。

为解决上述技术问题，本发明提供一种高速电气化铁路牵引线保护带负荷试验方法，其特征是，根据具备的试验条件、现场实施操作情况、试验设备的情况分别采用以下三种方法中任意一种，

方法一：根据供电区段内电力机车运行状态进行带负荷校验：

试验步骤如下：

a1）试验开始前与牵引变电所确认牵引变接线方式；

b1）试验中与牵引变电所运行人员实时确认供电范围内机车的运行状况，包括：机车运行的供电臂、机车运行状态是负载还是电源；

c1）若机车处于负载状态，记录供电线路电压、电流相量或采用录波装置记录电压电流波形；

d1）根据记录的数据，利用机车负载运行时电压电流相位关系判断牵引供电线路TA二次回路接线的正确性；

方法二：根据供电母线保护装置采样值综合判断：

试验步骤如下：

a2）试验开始前与牵引变电所确认牵引变接线方式；

b2）根据牵引供电线路的电流变化，判断当前时刻是否有机车运行在供电范围之内及其运行的供电臂，当某供电相电流增大时，确定有机车运行在该供电相对应的供电臂；

c2）根据当前时刻供电母线保护装置中该牵引供电线路支路电流大小及母线保护差流大小，确认母差保护中该牵引供电支路TA极性正确；

d2）以母线保护中该供电线路的电压电流相位为基准，比较同一时刻母线保护与线路保护中该供电线路电压电流，结合保护中该牵引供电线路TA接入的设计极性，判断线路保护TA回路的正确性；

e2）通过识别机车在供电范围内的运行方式，对上述判断结果进行核实；根据当前时段母线保护中该支路电流和电压，计算识别有功功率及其传输方向，确认供电范围内机车是否处于再生制动状态；

f2）若确认机车处于负载运行状态下，根据牵引供电线路的电压电流相位关系进行线路保护相关相TA接线极性校核，完成线路保护带负荷校验；

方法三：利用电力机车合闸涌流进行判断：

试验步骤如下：

a3）试验开始前与牵引变电所确认牵引变接线方式；