王亚妮

（广州铁路职业技术学院，广东广州510430）

铁路供电技术

牵引网距离保护压互断线闭锁整定分析

王亚妮

（广州铁路职业技术学院，广东广州510430）

针对接触网不同运行方式下的电压互感器正常运行和断线两种情况，对牵引网距离保护压互断线闭锁整定计算进行了分析和探讨，并提出了整定建议。

牵引网；距离保护；压互断线闭锁；整定

为克服压互二次断线造成距离保护误跳闸，牵引网距离保护均设有压互断线闭锁功能，压互断线闭锁设有检测电压和检测电流两个独立整定值，对距离保护实施动态闭锁，当检测到的电压和电流均小于整定值时，距离保护将被闭锁。由于对检测电压和电流的整定缺乏权威的整定计算方法和整定规范，实际运行中发生过距离保护被错误闭锁的现象，造成馈线保护可靠性下降，严重影响供电安全。

1 距离保护压互断线闭锁整定现状

一般将检测电压整定在25～55 V之间。一方面，压互断线后存在感应电压，如果检测电压整定过低，不易检测出压互断线；另一方面，压互断线闭锁功能是根据检测条件动态闭锁距离保护的，如检测电压整定过高，当发生牵引网远端短路时，也可能造成距离保护被误闭锁而拒动。早期检测电压整定值偏高，如整定为55 V，近年来，随着馈线最大负荷电流不断增大，出现了距离保护拒动现象，检测电压整定值逐步降低，现在一般整定为30 V。压互断线后，距离保护相当于过流保护，检测电流一般按最大负荷电流的1.0～1.2倍整定，检测电流过小，压互断线后易造成过负荷跳闸，检测电流过大，则压互断线后距离保护不能作为主保护保护线路全长，一旦此时发生末端短路故障，馈线保护有整体拒动的可能。

2 距离保护压互断线闭锁整定分析

怎样才能对压互断线闭锁设置合理的整定值，需分析压互正常运行及压互断线两种情况，压互正常运行是常态，也是分析的重点，此时应保证距离保护动作区的完整性；压互断线是暂态，此时一般不考虑越区供电及越级跳闸等情况，主要是保证本保护区保护动作的可靠性。

2.1 压互断线闭锁距离保护特性示意图

压互正常运行，故障点距变电所较近时，检测电压低于定值，但是短路电流较大超过检测电流定值，不会闭锁距离保护；故障点较远时，检测电流低于定值，但27.5 k V母线电压较高，检测电压高于定值，也不会闭锁距离保护。当故障点介于两者之间时，若检测电压和检测电流均小于整定值，距离保护将会被误闭锁。即压互断线闭锁整定不当时，距离保护中部阻抗动作区会被压互断线错误闭锁，闭锁区域的大小受系统，牵引网阻抗及接触网运行方式和压互断线闭锁整定值的影响。压互断线闭锁距离保护特性示意图如图1所示。

图1 压互断线闭锁距离保护特性示意图

以采用四边形阻抗特性的距离保护作为分析对象，图1所示为距离保护Ⅱ段特性示意图。图中检测电流边界上方与检测电压边界下方的阴影部分为距离保护被压互断线闭锁的区域。检测电流与系统、主变压器和接触网阻抗有关，系统、主变压器阻抗基本为纯电抗，相当于在纵轴0点之下以某点为圆心画圆得到检测电流边界。检测电压与检测电流和接触网阻抗有关，在靠近纵轴方向，检测电压偏小；在靠近横轴方向，检测电压偏大，相当于以纵轴0点以下高于检测电流圆心之处为圆心，画圆得到检测电压边界。当检测电流、检测电压定值偏大时，距离保护被压互断线闭锁的动作区域呈条带状；当检测电流、检测电压定值略大时，距离保护被压互断线闭锁的动作区域呈缺口状。当检测电流、检测电压定值整定合理时，检测电流边界在检测电压边界的上方，压互断线不会动态误闭锁距离保护，距离保护的动作区域完整无缺。

2.2 单线区段压互断线整定值分析计算

单线区段假设牵引变电所采用V/V接线变压器，系统在最小运行方式下运行（此方式下压互断线易动态误闭锁距离保护），接触网按纯电抗计算。压互断线闭锁定值应按以下步骤进行整定计算。

（1）压互正常运行时，距离Ⅱ段保护应能可靠保护越区供电线路全长。

即接触网电抗等于XI时，短路电流等于检测电流，如果XI不大于线路全长电抗时，则：

式中I为检测电流一次值，A；Ifmax为最大负荷电流，A；Id为接触网短路时，馈线保护测量的短路电流，A；Xc为电力系统最小运行方式下短路阻抗，Ω；Xb为主变压器短路阻抗，Ω；XⅠ为单条接触网自电抗，Ω；U为检测电压一次值，V；K为可靠系数，取1.1～1.2。

（2）压互断线时，检测电流要小于本保护区末端最小短路电流，即：

式中Imin为本保护区末端最小短路电流，A。

2.3 复线区段压互断线整定值分析计算

复线区段上下行馈线并联运行情况下末端发生短路故障，变电所单条馈线测量的短路电流较小，当分区所断路器拒分时，变电所压互断线易动态误闭锁距离保护，压互断线闭锁定值应按以下步骤进行整定计算。

2.3.1 压互正常运行时，距离Ⅱ段保护应能可靠保护环形及越区供电线路全长

（1）当检测电流等于上下行馈线并联运行末端最小短路电流时

式中XZ为上下行馈线并联运行，两条接触网考虑互感后的并联总电抗，Ω。

（2）当检测电流大于上下行馈线并联运行末端最小短路电流时

故障点向变电所靠近，设故障发生在上行，则检测电流I等于上行短路电流I1，设下行短路电流为I2，馈线总短路电流为I12，有：

令检测电流I＝I1，解方程可得变电所距故障点距离l，将l代入上式可得检测电压。

式中L为本保护区距离，km；l为变电所距故障点距离，km。

（3）当检测电流小于上下行馈线并联运行末端最小短路电流时

当检测电压定值过低或最大负荷电流较小，使检测电流小于上下行馈线并联运行末端最小短路电流时，应按分区所并联运行情况下的越区供电方式进行整定计算。

即被越区段接触网电抗等于XI时，短路电流等于检测电流，如果XI不大于被越区段线路全长电抗时，则：

2.3.2 压互断线时，检测电流要小于本保护区末端最小短路电流，即：

该电流为单条接触网末端最小短路电流，因为压互断线时，可不考虑分区所断路器拒动。当分区所断路器跳闸后，单条接触网末端最小短路电流能可靠使距离保护动作跳闸即可。

综上所述，在对压互断线闭锁定值进行分析计算时，应先按检测电流整定原则确定检测电流，之后按检测电流的大小及运行方式计算检测电压整定值，当检测电流不满足本保护区末端最小短路电流要求或检测电压低于25 V时，应适当减小检测电流定值，必要时检测电流可小于最大负荷电流，并重新计算检测电压定值。

3 结束语

本文针对接触网不同运行方式下的电压互感器正常运行和断线两种情况，以变电所采用V/V接线变压器为例，对距离保护压互断线闭锁整定值进行了分析计算，其他接线变压器可参照进行。此整定计算方法较为繁杂，按实际运行经验，压互断线闭锁可按检测电压＝30 V，检测电流＝（1.0～1.2）倍最大负荷电流进行整定计算；负荷电流较大的区段，可采用本文方法进行校验。

［1］ 曹建猷.电气化铁道供电系统［M］.成都：西南交大出版社，1988.

［2］ 交大许继TA21型牵引变电所安全监控与综合自动化系统说明书［R］.WBH－892K馈线保护装置.2000.

［3］ 国电南自WBZ－65A微机馈线保护测控装置技术说明书［R］.2004.

［4］ 天津凯发DK3531A电铁馈线保护测控装置技术说明书［R］.2010.

Setting Analysis of Wirded-Break Blocking of PT of Network Distance Protection

WANG Yani
（Guangzhou Institute of Railway Technology，Guangzhou 510430 Guangdong，China）

According to two cases of the normal operation and break-in of voltage transformer under the different operating modes of catenary，this paper analyzes and discusses the setting calculation of wirded-break blocking of PT of network distance protection，and puts forward the setting suggestions.

traction network；distance protection；wirded-break blocking of PT；setting

U223

A

10.3969/j.issn.1008－7842.2014.04.31

1008－7842（2014）04－0128－03

7—）女，副教授（

2013－12－14）