[发明专利]一种高速铁路供电网络系统及其保护方法

说明书

本发明公开了一种高速铁路供电网络系统，包括至少两个牵引变电所，设置在相邻两牵引变电所之间的自耦变压器AT分区所，设置在牵引变电所和AT分区所之间的AT所，以及连接所述牵引变电所、AT所和AT分区所的上、下行牵引网供电臂，牵引变电所的上行馈线断路器1DL和下行馈线断路器2DL分别配置有第一阻抗保护装置和第一过流保护装置；AT所设置有2台自耦变压器，用于并联连接2台自耦变压器的隔离开关1GK，每台自耦变压器的进线侧并联的两台馈线断路器3DL、5DL和4DL、6DL分别配置有第二阻抗保护装置和第二过流保护装置，每台自耦变压器连接的2台馈线断路器与上、下行牵引网供电臂的接触点之间设置有电分段。

技术领域

本发明涉及一种高速铁路供电网络系统及其保护方法。

背景技术

目前我国高速铁路供电网络，由牵引变电所为上下行馈线提供独立的馈线断路器，AT所上下行馈线各设一台断路器，并设两台自耦变互为备用，在AT所实现上下行牵引网供电臂并联。AT分区所设四台馈线断路器，四台自耦变压器，在AT分区所实现两侧供电臂上下行牵引网供电臂各自并联及越区功能。

但随着我国高铁互联成网，客运量逐步增加，问题随之而来：AT所至AT分区所区段，特别是末端发生短路故障时，反映到牵引变电所馈线断路器的供电臂短路电流与最大负荷电流极为接近。尤其是高阻接地时，阻抗角也无明显差异。同时高速动车组传动方式为交直交电力传动，其谐波特性是以高次谐波为主，且谐波含量很低，无法作为保护判据进行提取。如此导致现行的2次谐波电流闭锁或2、3、5次谐波的综合谐波抑制作为负荷电流与短路电流的区别判据已不适用。已无法通过牵引变电所的继电保护装置通过综合谐波抑制判据区分最大负荷电流与供电臂短路电流继电保护可靠性和选择性缺失，保护拒动或误动，影响铁路运输组织的事件在部分繁忙干线屡有发生。

本专利解决的关键技术难点之一是采用何种技术实现对AT所至AT分区所区段最大负荷电流与供电臂短路电流的有效区分，确保继电保护装置可靠、灵敏的切断短路故障。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种高速铁路供电网络系统及其保护方法。

作为本发明实施例的一个方面，涉及一种高速铁路供电网络系统，包括至少两个牵引变电所，设置在相邻两牵引变电所之间的自耦变压器AT分区所，设置在牵引变电所和AT分区所之间的AT所，以及连接所述牵引变电所、AT所和AT分区所的上、下行牵引网供电臂，所述牵引变电所设置有上行馈线断路器1DL和下行馈线断路器2DL，所述上行馈线断路器1DL和下行馈线断路器2DL分别配置有：用于识别供电网络系统金属性接地短路并切除牵引变电所供电的第一阻抗保护装置，用于识别供电网络系统过电流并切除牵引变电所供电的第一过流保护装置；

所述AT所设置有2台自耦变压器，用于并联连接2台自耦变压器的隔离开关1GK，每台自耦变压器的进线侧并联有两台馈线断路器3DL、5DL和4DL、6DL，每台自耦变压器连接的2台馈线断路器与上、下行牵引网供电臂的接触点之间设置有电分段，所述馈线断路器3DL、5DL、4DL和6DL分别配置有用于识别供电网络系统金属性接地短路并切除AT所供电的第二阻抗保护装置和用于识别供电网络系统过电流并切除AT所供电的第二过流保护装置。

在一个实施例中，所述上行馈线断路器1DL和下行馈线断路器2DL分别配置有识别供电网络系统高阻短路或过负荷并切除牵引变电所供电的第三阻抗保护装置。