[发明专利]一种基于方向电流增量元件的牵引网供电臂继电保护方法

说明书

本发明公开了一种基于方向电流增量元件的牵引网供电臂继电保护方法。牵引网的所亭通过断路器连接到供电臂，断路器配置馈线保护装置；馈线保护装置包括方向电流增量元件，馈线保护装置还构成保护单元；方向电流增量元件启动后跳开馈线保护装置对应的断路器并向同组保护单元的馈线保护装置发送联跳信号或闭锁信号；馈线保护装置收到联跳信号后跳开对应的断路器，收到闭锁信号后闭锁保护；方向电流增量元件的启动条件按照供电臂全长整定。本发明的有益效果在于，能单独保护供电臂全长；通过联跳信号弥补保护范围的不足、通过闭锁信号弥补选择性的不足，构成对供电臂的整体保护；能在故障后快速隔离故障供电臂，且不中断非故障侧供电臂的供电。

技术领域

本发明涉及电气化铁路供电技术领域，特别是一种基于方向电流增量元件的牵引网供电臂继电保护方法。

背景技术

高速铁路动车组具有运行速度高、牵引功率大、发车间隔短等特点。多国的高速铁路采用全并联AT供电方式，在变电所、AT所和分区所分别将上下行线路的同名导线并联，这种供电方式具有减小牵引网单位阻抗、改善牵引网网压、提高供电能力、减小电磁干扰等优点。但是，当线路上发生故障时具有故障电流大、故障回路多、故障电流分布复杂等特点，继电保护必须切除变电所、AT所、分区所的所有故障回路才能隔离故障区段，保护存在速动性和选择性的矛盾。

目前，高速铁路牵引网发生故障时，当前的继电保护方法首先跳开变电所保护上行和下行的断路器，再根据失压判据和重合闸实现并联解列和故障隔离。这一保护方法无法区分发生故障的供电臂，隔离故障时必须使上下行供电臂都先断电，再依靠重合闸弥补保护选择性的不足，恢复供电时间长，扩大了停电范围。

专利CN 103715670 A《一种基于阻抗特征的高速铁路供电臂联跳保护方法》在变电所、AT所和分区所分别配置四边形动作特性的阻抗保护，并通过联跳信号构成对供电臂的整体保护。专利CN 103715671 A《一种基于电流特征的高速铁路供电臂联调保护方法》在变电所配置电流比判据和过电流判据，在AT所和分区所配置方向过电流判据，并通过联跳信号构成对供电臂的整体保护。上述两方案均通过变电所和AT所的保护共同保护变电所至AT所之间的供电区段、通过AT所和分区所的保护共同保护AT所至分区所之间的供电区段，各保护装置均不能单独保护整个供电臂，一旦通信故障将造成保护拒动。

发明内容

本发明公开了基于方向电流增量元件的牵引网供电臂继电保护方法，能在故障后快速隔离故障供电臂，且不中断非故障侧供电臂的供电，兼顾了保护的选择性和速动性。

非供电所亭设置一个断路器(单线供电臂)或者两个断路器(复线供电臂)，保护方法的技术方案如下：

一种基于方向电流增量元件的牵引网供电臂继电保护方法，所述牵引网包括两个以上所亭，每一个所亭通过断路器连接到供电臂，每一个断路器配置馈线保护装置；供电侧的断路器配置的馈线保护装置包括正向电流增量元件，非供电侧的断路器配置的馈线保护装置包括正向电流增量元件和反向电流增量元件；所述正向为所亭指向供电臂，反向为供电臂指向所亭；连接同一供电臂的断路器配置的所有馈线保护装置构成一组保护单元；任一馈线保护装置的正向电流增量元件启动后，且在延时t内未收到同组保护单元的馈线保护装置发送的闭锁信号，则跳开本馈线保护装置对应的断路器，并向同组保护单元的馈线保护装置发送联跳信号；任一馈线保护装置的反向电流增量元件启动后，并向同组保护单元的馈线保护装置发送闭锁信号；任一馈线保护装置收到联跳信号后，跳开本馈线保护装置对应的断路器；任一馈线保护装置收到闭锁信号后，闭锁保护；所述正向电流增量元件启动或反向电流增量元件启动，其启动条件按照供电臂全长整定。

进一步地，所述供电臂包括上行供电臂和下行供电臂。

非供电所亭的并联线上仅设置一个断路器，保护方法的技术方案如下：