一种基于供电臂差压和超前相电流的电铁馈线阻抗保护方法

摘要

本发明公开了一种牵引变电所供电臂短路故障的保护方法。该方法采用供电臂的差压和超前相的电流构成新型的电铁馈线阻抗保护，新型阻抗保护采用了改进的四边形特性，基于R轴的平行四边形可以保护供电臂间短路故障，同时对于供电臂的任何接地故障不落在动作区域。本发明提出的阻抗保护只需要供电臂的电压和超前相的电流，因此在已经运行或新建的牵引变电所都很容易实现，理论上不受励磁涌流、负荷状态、故障类型、故障时的初始相位角、系统阻抗及过渡电阻的影响。试验结果表明该原理具有很好的灵敏性、选择性、快速性。

主权项

1、一种基于供电臂差压和超前相电流的电铁馈线阻抗保护方法，该阻抗保护方法用于牵引变电所两供电臂之间的短路保护，所述牵引变电所通过电铁馈线向电力机车和电牵引网供电，所述电铁馈线包括两个不同相的供电臂(b、c)，两供电臂通过分相绝缘器连接；其特征在于，该电铁馈线阻抗保护方法包括如下步骤：(1)在超前相供电臂(b)的保护装置中，实时检测两供电臂(b、c)的电压瞬时值和超前相供电臂(b)的电流瞬时值，并通过傅氏算法计算电压电流向量值；(2)按照下式计算测量阻抗值：$Z_j=\frac{U_{12}}{I_1}$其中，Z_j为保护的计算阻抗；U₁₂为超前相供电臂即保护装置安装处的电压与另一供电臂电压之间的向量差；I₁为超前相供电臂线路的故障电流；(3)当测量阻抗满足以下动作方程时，电铁馈线阻抗保护动作跳闸：$\left\{\begin{array}{c}{X}_j<R_j·k\\ 0<X_j<X_{\mathrm{set}}\\ X_j>k·(R_j-R_{\mathrm{set}})\end{array}\right.$其中，X_set为电抗整定值；R_set为电阻整定值；X_j为计算电抗值；R_j为计算电阻值；k为裕度系数，k依据线路的整定阻抗的阻抗角来确定，Z_j＝R_j+X_jj；X_set按线路的出口短路的阻抗整定，考虑1.2倍的可靠系数；R_set按供电臂间短路的最大过渡电阻整定。