《电气化铁路牵引供电系统继电保护设计报告》11000字

电气化铁路牵引供电系统继电保护设计报告

1 绪论 1

1.1研究背景及意义 1

1.2国内外研究现状 1

1.3本文的主要研究内容 2

2 电气化铁路牵引供电系统与继电保护原理探究 2

2.1 电气化铁路牵引供电系统 2

2.1.1全并联AT供电方式。 3

2.1.2直接供电方式 4

2.1.3 AT供电方式 4

2.2继电保护研究 5

2.2.1电力系统线路保护 5

2.2.2牵引网保护 5

2.2.3变压器保护 6

2.3变压器保护与传统变压器继电保护 7

2.2.5变电保护在继电保护上的配置对比分析 7

2.4变压器继电保护性能 8

2.5变压器保护配置方案 9

2.6变压器继电保护问题说明 10

3 变压器继电保护配置实例及其自动化的实现 10

3.1 变压器继电优化简要介绍 10

3.2 变压器继电保护配置与自动化实施方案 10

3.2.1变压器继电保护 11

3.2.2 220KV母线保护、220KV母联保护 11

3.2.3110KV母线保护、110KV母联保护 12

3.2.4线路保护与应用 12

3.2.5电容器、电抗器保护与应用 13

4 研究结论与展望 14

1 绪论

1.1研究背景及意义

电气化铁路牵引电气系统的主要功能是给电力机车提供恒定而可靠的电能。继电保护在牵引电源系统中发挥重要作用，以提供稳定可靠的电流。一方面，当系统处于正常运行状态时满足机车的运行要求，另一方面，当系统处于非活动状态或处于异常运行状态时，可以快速解决问题。从长远来看，牵引供电系统将不可避免地在电气化铁路运行中遇到问题，由于使用受电弓滑动接触和接触网以及机械振动的取留方法，与电网相比，牵引网络的故障发生率要高得多。由于材料，制造工艺，安装和维护技术的原因，中国牵引供电系统的故障率远高于国外电气化铁路。传统的防护措施在某些严重情况下可能无法有效发挥作用，从而导致严重的事故，例如起火，以及长时间的列车供电中断。在变压器方面，我国的电气化铁路使用特殊连接的变压器，与传统的普速铁路相比，其容量和电压得到了显着提高。诸如初级变压器保护之类的偏差保护和诸如备用变压器保护之类的低压过载保护适用性还需要加大研究的深入。^[1]

随着我国电气化铁路里程的迅速增加和公路网的不断扩大，必须考虑电气化铁路牵引供电系统的特点和发展规律，制定新的保护原理和标准，并从根本上改善继电保护，无疑具有重要的理论和实践意义，可以带来巨大的经济价值和社会效益。作为电气化铁路的重要组成部分，保护装置的配置非常重要。继电保护需要集选择性，速度，可靠性和灵敏性于一体，是牵引系统安全有效运行的保证。

1.2国内外研究现状

自1961年8月15日，宝成第一条主要电力铁路宝鸡至奉州段建成以来，我国的电气化铁路已发展了半个多世纪。为了增加电源容量并减少通信线路上的干扰，我国的电气化铁路电网随后开发了直接的后方电源，BT(吸流变压器)供电方式，AT(自祸变压器)供电方式和CC(同轴电缆)供电方式。中国目前使用的主要供电方式包括直接供电，直接返回电源和高压电源。^[2]

图1 直接供电方式

国外电气化铁路线起步较早，因此国外有关牵引系统设计方案优化的研究也相对较早，日本和德国的代表对此进行了研究。日本采用单频供电系统，新干线供电方式为AT SSkV供电方式，也称为日本方式，日本模式的特点是牵引变电所出口设有AZ所，这种模式在我国也有采用。法国还使用单频电源系统，主要电源模式是2 X 25 kV AT电源模式，也称为法国模式。法国式的特点是从牵引站提取A1。因此，中央泵被拉入拉压变压器的次级部分，以执行与日本型号相同的功能。流行的日本AT来源和法国AZ来源都在我国得到采用，特别是近年来，法国模式已应用于我国新建的电力铁路线上。文献^[3]已经提出了一种新的AT馈送模式并对其进行了简要说明。文献^[4]这三种类型的电源在以下三个方面进行了比较：牵引变压器电源，牵引供电传输电网电源和监控电压。

文献^[9]已经提出了一种简单的方法来确定牵引站之间的距离。首先，分析了应用于牵引电力系统的不同电力方法的优缺点，并研究了牵引电压对机车与车站之间空间距离的影响。然后，分析了整条线的牵引站数量对电力机车工作距离的影响，最终得出了适合电源类型的统一最优模型。站点之间的最小距离由机车的最终电压确定，但计算得相对较大。

1.3本文的主要研究内容

本文的研究目的提高铁路牵引供电系统的效率降低能耗。本文选择的研究对象是电气化铁路，对牵引供电系统全线负荷特征进行了，论文主要研究内容如下：

本文首先说明电气化铁路的作用以及一般继电保护的安装和配置，其次对电气化铁路牵引供电系统与继电保护原理进行分析；在弄清楚牵引网的供电方式后，研究牵引供电系统的继电保护研究，主要集中在变压电能损失和全线牵引变压器的容量利用率；最后提出牵引供电系统主变电所的保护配置。介绍了变压器保护配置方案、变压器继电保护问题说明结构和工作原理；然后对变压器继电优化做了简要介绍；最后对变压器继电保护配置与自动化实现。^[4]

2 电气化铁路牵引供电系统与继电保护原理探究

电气系统提供两条独立的电源进线。当转换电力时，它将电力发送到牵引网，以便电力机车接收电力，从而牵引结束。牵引站，牵引网络和电力机车，组成牵引驱动系统。

2.1 电气化铁路牵引供电系统

铁路牵引动力系统的目的是将电力从本地发电厂或发电厂供应给沿铁路运行的电动机。它主要包括外部电气系统，牵引变电所、分区所、AT所牵引变电所的功能就是是将系统中的高输入电压转换为低压交流电压，通过馈电线将其传输到铁路边的接触网里，以为其供电。因为牵引负荷是单相负荷，为了使单相负载尽可能均匀地分布在电气系统的三相之间，上拉式压力互感器通常选择一个单独的接线变压器，例如斯科特线，电阻器对应于均衡器和其他变压器。牵引压力互感器，例如V / x接线，用于电气化铁路。^[5]这些区域通常位于两个牵引站的源区域之间，以实现更灵活的供电。电力牵引供电示意图如图 2.1 所示。

图2 电力牵引供电系统示意图

牵引网是由馈电线、接触网、回流线组成的多导线供电回路，这是EMS可以接电的唯一方法。动车组通过受电弓和接触线之间的滑动触点接收电流。当EMC工作时，受电弓和接触线始终滑动接触。如果两个触点均不良，则可能导致过热或电弧放电，从而损坏接触线。另外，为了使受电弓均匀地磨损，辊隙与受电弓的中心线成一角度并具有之字形。由EMS高速运动引起的压力导致接触线频繁振动，并增加了牵引网络的机械故障。结果，短的牵引网比电源线更为常见。由于牵引网的恶劣且不受保护的运行条件，牵引网的继电保护对于电气化铁路的安全运行至关重要。^[6]它有以下几种供电方式：

2.1.1全并联AT供电方式。

为了满足“高速，高密度”的EMS性能要求，我国的电气化铁路网络通常采用完全并行的AT供电方式来增强电源。由于动车组负荷和全并联AT供电方式的应用，电气轨的负载和故障特性与正常速度电气轨的负载和故障特性有很大差异，但是牵引保护原理仍然适用。^[7]批准了远程保护，可防止滑轨。距离保护、过电流保护等原理，可能无法完全满足电气化铁路不断增长的需求。一方面，由于大容量EMS的不断推广和使用以及运行密度的提高，牵引供电系统中的负载电流不断增大，负载电阻不断减小，继电保护网络的灵敏度不断提高，很大程度上增加了拒动和误动概率。另一方面，由于牵引网络的平行分支，分配的电流被重新分配并具有混合特性。不能仅使用站电流和阻抗来确定故障线，在当前的保护方案中，当牵引网络出现故障时，首先将两条线路从站点断开，然后根据断开和电压准则执行并行隔离和故障隔离。这满足了牵引供电系统要求的选择性保护的要求。在电压高于220 kV的电源系统中，主要使用光学电流差保护作为一次保护，有助于实现线路故障开关的选择性和快速操作。但是，电源线上的负载超出了差动保护范围，并且负载电流不会影响差动保护的设置和灵敏度。如果牵引网络由于EMC负载在差动保护范围内而接受光纤的纵向差动保护，则根据最大牵引，剩余电流的作用值必须大于负载电流，这使得微保护和敏感与基于单端信息量的过电流保护没有区别，差动保护的优势。因此，有必要对完全平行于电气化铁路的牵引网继电器的保护进行专门研究。第一章分析了现有牵引网络的保护方案，然后分析了完全平行于高压电源的牵引网络的短路电流和电阻特性，并提出了一种新的保护方案。

2.1.2直接供电方式

直接供电相对简单，通过从牵引变电所发电来提供电力机车所需的电力，作为直接供电方式。它有很多好处，这种方式的结构比较简单，而且节省投资，但是其回路电阻大，供电距离较短。同时因为牵引供电系统是单相负载，这种不平衡的供电线路将严重影响通信线路。直接供电方式相对简单，作为一种电气模式，其中从牵引站产生的电力直接馈送到机车。结构如图3所示。其优点是结构简单，投资少。但是它在电路中的电阻很高，并且与电源的距离很短。同时，由于上拉电源系统是单相负载，因此该电源模式的牵引反馈是钢轨，这是一种不平衡的供电模式，对通信线路具有较大的感应作用。为克服通信线路中的干扰，提出了带回线的直接供电方式。返回轨道和钢轨之间的平行牵引力使轨道流尽可能地从轨道回流线向牵引站牵引变电所，从而部分补偿了架空线对相邻触点的干扰。这种供电方式简单，提高了供电设备的可靠性：拉网的总强度低于直接供电方式，功率容量更大，成本也不过高。这就是为什么在我国的电气化铁路上得到了广泛应用。

图3 直接供电方式

2.1.3 AT供电方式

随着加速和高速，大功率电力机车的连续运行，牵引网必须提供更多的电力。因此，引入了AT功率模式。牵引变电所主变输出电压为220kV，经AT向接触网供电，一端连接到接触线，另一端连接到正馈线，点抽头连接到导轨。在这种供电模式下，电源电压高，功率容量大，减少了牵引站的数量，从而节省了投资成本。而其接触线和正馈线中的电流电流大小大致相同，方向相反，所以牵引电流对通信线路影响很小。^[8]目前，我国的大秦，京秦，正武等一般速度电气化铁路都采用了AT电气方式。自动变压器的电源模式对应于张力变压器的V / X接线。牵引变压器的输出电压为2 X 27.5 kV，电源经八T向接触网供电，一端连接接触线，另一端连接正馈线，其中AT供电方式如下图所示。

图4 AT供电方式

2.2继电保护研究

2.2.1电力系统线路保护

由于电气化铁路全线快速运行要求，在供电系统中电压等级高于220 kV的线路上，常用的主要保护措施是将以光纤为通信通道的线路电流差动保护。光纤电流差动保护简称光差保护，其保护原理建立在基于当前的Kirhof法。这是一个很好的选择，可以快速消除保护区域中的故障。

电力线路能够应用差分电流保护的一个重要前提是电流负载在要保护的线的区域之外，这与牵引网有很大不同。作为牵引网的负荷，电力机车或EMS将沿着拉网部分中的电线移动。如果拉拔器接受剩余电流保护，则剩余电流将是负载条件下所有负载电流的总和，并且剩余电流保护器的工作电流应避免最大负载电流。在这种情况下，差动保护的工作电流和过压保护的工作电流相同，并且两者的灵敏度相同。此外，差动保护的应用还必须克服机车过载时机车引起的输入电流问题，并在牵引网络上启动时启动电流。这些瞬态电流通常可以达到机车额定负载的几倍。因此，差动电流保护必须采取诸如增加工作电流阈值，增加工作延迟和增加锁定标准之类的措施，以确保其在充电条件下不会发生故障。但是，一旦采取了这些措施，差动保护的性能将变差，保护的复杂程度和拒绝的可能性将增加。因此，牵引网络不应直接使用差动保护。信息技术和通信技术的发展促进了继电保护技术的发展，从而允许应用越来越复杂的继电保护算法。

2.2.2牵引网保护

电气化铁路网络必须遵守高铁普遍采用的保护原则，尤其包括距离保护、过电流保护、电流增量保护等。

1. 距离保护。普速电气化铁路采用距离保护作为牵引网络的主要保护，并且必须使用负载电流中的所有谐波含量来动态地调整四边形性能极限，以达到保护免于发生故障。
2. 过电流保护。根据牵引电源的不同类型和选择性继电器的保护需求，可以将过电流保护可配置1-3段，并可采取综合谐波抑制和励磁涌流闭锁措施。

第三，电流增量保护。电流增量保护根据电流的短时变化量来区分电流和故障电流：在正常情况下，机车以平移方式运动，并且牵引电流的增加不会超过1辆车电流的最大值;在牵引网出现故障时，短路电流会显着增加，并且电流增益将远大于负载电流。

第四，接触网发热保护。高速重载列车以相对较高的速度受牵引，在300–350km/h时可达到600–1000A，接触网在长时间处于高电流状态，则很容易变热，因此拉伸膨胀网的容量会降低。它降低了稳定性，降低了稳定性，会影响重载铁路正常工作运行，所以为了保护接触网，因此必须保护其免受热过载的影响。该原理基于机车负载和环境温度，并且根据架空线的热模型实时计算架空线温度。当计算出的温度高于设定温度时，警报电路将启动，馈线电路将关闭。

2.2.3变压器保护

牵引供电系统最重要的设备就是变压器，如果电源正常且设备安全，则其对继电器的保护会直接受到影响。变压器的主要保护始终是基于基尔霍夫电流定律的偏差保护：当变压器正常运行或存在外部故障时，变压器电流的代数和为零，即差分电流为零;当发生变压器内部故障时，电流的代数和不再为零，即出现差动电流。因此，差动保护的性能受到不平衡电流的影响，并且励磁涌流和电流互感器的饱和将导致大的不平衡电流。可见防比差动保护的关键是区分励磁输入检测和电流互感器的饱和度、AT饱和度识别。当前，国内外研究人员已经针对这两个问题，并提出了许多方法。

对励磁涌流的识别主要包括二次谐波的含量原理，波对称原理以及变压器环路方程的方法。二次谐波含量的原理是基于以下事实：故障发生时电流的二次谐波含量较小，并且励磁输入电流的二次谐波含量较高。计算差动电流与基波比值以确定变压器内部是否存在故障。原理非常简单，这是目前在国内外广泛使用的涌流制动方法。波形对称性原理是不连续角原理的通用概念，当波形的前半部分和差动电流的后半部分在波形周期中对称以确定其是否为变压器时。常用的方法有微分波形对称法、积分波形对称法和波形相关法。变压器环路方程方法与前两种方法的区别在于，它同时使用电流和电压。通过列出一次侧和二次侧电路的方程，该方程仅通过电压，电流和绕组参数获得。

除主保护装置外，变压器还配备有备用保护装置，以防止由于外部短路而引起的变压器过载，并用作偏差保护和线路保护的备用装置。在电源系统中，从双倍电压开始的常规过载保护用作变压器的备用保护。由于上拉负载是单相负载，因此在上拉系统正常运行期间会出现负序电压和负序电流，这可能会由于混合电压而导致过载保护故障出来。因此，我国的牵引变压器的后备保护不是采用双电压启动标准，而是将低压过载保护作为牵引变压器高压，低压侧的后备保护。由于采用了低压启动组件，因此将过压保护设置为额定电流，从而大大提高了过载保护的灵敏度。但是，山榆铁路使用220kV以上的高压作为电源和上拉变压器80-100MVA，不仅增加了系统中等效电源的电阻，而且还提高了电压水平，低压组件可能会停止工作。目前，对变压器后备保护的研究主要包括两点：一是加强现有的过电流保护；二是是使用其他保护原则。

2.3变压器保护与传统变压器继电保护

3.1.1保护装置的设计

变压器保护装置符合IEC 61850通用通信规范，具有SMV，MMS和GOOSE三个基本功能。 SMV的主要功能是为采样值传输服务，作为过程层的一部分传递。GOOSE的主要功能是完成不同间隔层设备之间的数据交换。它彻底改变了传统变压器的次级设计模型。MMS的主要功能用于设备和作为站控制层一部分的基本设备之间的数据交互。在常规变压器中，继电保护器通过接线盒中的端子馈入保护柜的接线盒中。面板安装取决于实际需求。端子排之间的辅助电缆用于完成保护柜之间的连接。变压器支持GOOSE功能，可将次级电路连接转换为GOOSE网络接口连接。根据二级设备制造商的当前需求，可以给出设备的GOOSE端子的定义。设计院根据其定义完成了GOOSE网络项目，设备制造商会使用GOOSE设计和配置文件生成变压器SCD文件，以便所有设备制造商都使用一个SCD文件，GOOSE网络会发送和接收信息，提取并将其发送到设备。从上面的数据传输可以看出，使用GOOSE网络将大大减少辅助电缆的使用。这不仅简化了项目，而且节省了建设和运营成本，而且减少了板与柜之间的布线数量，减少了现场施工和调试的工作量。这对于缩短变压器的建造周期很有用。

3.1.2保护装置的程序化操作

在传统的变压器中，当需要两名操作员使用继电保护装置的压板时，一名操作员检查压板的名称，另一名操作员读取“操作内容”并进行操作。该变压器采用IEC61850通信协议作为标准，并且仅在保护屏上保留了高压卡的“在线维护”一次，并且不需要其他高压卡。所有传统的变压器继电保护功能都可以通过一个软压板来执行，并对次级设备的控制和操作进行编程。几个软面板可以同时在后台运行。这样可以有效减少停机时间并防止停机。这对提高整个变压器的安全效率具有积极作用。

2.2.5变电保护在继电保护上的配置对比分析

变压器在继电保护配置上的优越性表现在:

(1)对于变压器，可以通过一次设备协调的形式进行分散和网络交换，以实现资源输入过程和设备通信交互。继电保护的分级配置可以应用于变压器的过程层和连接的导线。它可以绕过许可证并直接对UM采取操作以获取其信息源。对于该层主要是总线保护的配置，本质上需要断路器的后端过程来完成对每个设备的信息参数的检索。可以在后台执行和维护站点管理层中的站点域安全管理。

(2)主设备可有效保护并实现脱机运行，通过保护系统主设备中的电源线和变压器，可以有效地保持向信息读取范围的过渡，并可以直接与MU设备交换信息，从中实现脱机操作，即使信息交换情况导致网络崩溃和网络连接不良，也无法阻止信息正常工作。变压器可以有效地提高效率。使用获得的变压器继电保护控制，可以检查所有电气化铁路和控制设备的运行情况，维修人员可以使用此方法来监视和实施统一的标准化动态防护措施。还可以在冗余保护条件下恢复变压器系统，并且可以对配电设备和受保护设备进行逻辑分区，以简化变压器监管。

(3)变压器的继电保护配置可根据电流需求进行调整，保护区域可自行选择，避免直流变压器的直流系统产生尝试保护继电器。通常，以传统的继电保护形式，设备管理员必须设置一定的保护时间。根据变压器继电保护的设置，也可以手动调节。可以根据站点的当前操作条件以及总线和其他线路的保护来设置和调整保护设置。

2.4变压器继电保护性能

3.3.1分布式母线保护

变压器总线是连接不同电压范围的主要方法。它的主要功能是收集，配置和传输电力。母线故障是电力系统中最严重的事故。传统的母线保护不仅是最复杂的连接，而且范围广且不易扩展。分布式总线保护是总线保护的主要趋势。假定它具有分层处理的间隔、分散和处理的功能。分布式总线保护为信息稳定性和通信功能设置了严格的标准，但是传统的交换系统可能无法满足上述要求。该变压器使用先进的网络通信技术和交换机,满足上述要求有很多要求。在配电的基础上建立变压器母线保护装置，对输出继电器、双电压锁定装置等设备进行清洗，基于配电的变压器母线保护装置以及输出继电器和双电压互锁装置等设备，从而简化了差分母线的逻辑保护。母线护罩具有分段功能，但是跳线剥离开关只是一个开关，基本上是集中保护。它没有保护功能。 CPU和块之间的通信链接是分布式总线保护的重要组成部分。

3.3.2主变压器保护

根据相关规定，变压器保护必须配置为集成的主要和冗余保护配置，并且冗余保护可以配置为集成的监视配置。设备当变压器保护装置配置有上保护装置时，耦合器（MU）和端子也必须在每侧都采用双重配置方法。中性点电流和间隙电流必须与MU的相应部分合并。使用直接采样方法保护变压器，两侧连接断路器，分段断路器和互锁装置连接到GOOSE网络，并提供行程说明GOOSE网络中采用了故障保护来执行电源开关的功能。故障保护的每一侧都有开关。从变压器到变压器并联模块接收的电流和电压信号直接发送到SV网络，并且数据仅在一个方向上发送。通过执行直接信号采样功能，直到保护结束，才可以传输SV网络中的数据。除GOOSE网络外，高压，中压和低压端子也连接到变压器保护设备。保护装置直接穿过端子。

3.3.3输电线路保护

对于变压器的线路保护，变压器的测量、控制和保护功能应集成，并在组范围内进行配置。线路保护器可以集成直接采样和直接断开连接。通过GOOSE网络操作断路器后，可以停止断路器的停机和故障保护功能。在安全时间内，除了与GOOSE网络交换信息外，还要确认逐点通信。连接的设备和端子直接连接。保护性测控装置与耦合器结合在一起，可以直接进行数据采样和传输。比赛结束后，执行了直接采样和数据传输功能。在传输电流和电压信号之后，将电子变压器安装在线路中以及与耦合设备相连的母线上。相关数据被封装并收集，并通过光缆发送到测量和控制设备以及SV网络。当单向信息进入测控设备时，必须使用GOOSE网络的传输模式来传输数据。

2.5变压器保护配置方案

3.4.1常规保护配置方案

传统保护设备继续使用从缓冲层组装而成的传统变压器开关方案，包括购买和远程保护变压器保护母线。传统的交流保护插头不再使用，必须用数据线替换。 I / O接口插件与GOOSE光纤通信。替换了该接口，并用CPU插件信息接口替换了该接口。该终端的操作系统具有较旧的系统，并且保护原理不需要大量的仿真实验。该保护配置电路的保护对象是一个间接单元，可以快速实现从传统的微机继电保护到保护的过渡。但是，该方法具有复杂的网络配置，增加了设备数量，并且不能有效显示变压器特性。

在变压器中，变压器和耦合器是分开进行的，主要是变压器差动保护，后备保护，计量设备数据采集和传输到辅助设备。每个辅助设备的数字接口都不同。每个10kV线路和电容器条的每种配置未连接在一起。电压断路器执行母线电压转换功能。所有安全度量和控件都必须连接到GOOSE网络。为了确保正确的数据传输，必须配置网络控制网络。由于站点控制的复杂性和GOOSE网络的结构，从继电保护技术到保护设备的过渡相对容易，但转换率较低。

3.4.2系统保护配置方案

近年来，变压器技术取得了创新性突破。通信协议IEC61850已被广泛接受^[10]。变压器的所有组件都可以共享信息。为了保护整个变压器继电器，需要获取信息。 ED提供了完整的系统级安全性配置。该程序必须遵守对偶原则。每个设备的继电保护均包括一个保护罩以及一个测量和控制罩。用于变压器，线路等安全组A和B是必需的，并且都可以推荐。独立运行和操作。该配置图是为不同设备设计的，它使网络连接简单易懂，实现了信息的相互访问，增强了数据保护，并且是变化的主要趋势与将来的安全配置。

系统安全配置计划的主要特征包括：（1）信息集成：主要包括站点范围内的所有单位数据以及大范围内使用冗余信息。站点之间的距离较大，以达到提高附近安全人员效率的目的。变压器的可靠性2）集成功能：变压器系统的保护配置可以包括保护，测量和控制，四个遥控器等。工作站中的任何设备都可以处理组件之间的关系。系统保护配置图不仅是一个日期和一个配置，而且不限于任何站台单元，从而简化了对象的构造。同时，大大降低了实施转换项目的成本，运行中的变压器以及操作人员和维护人员也减少了工作量和工作难度。不同级别。工作站系统的连接方法也更加简洁，为数据的传输和共享提供了极大的方便。

2.6变压器继电保护问题说明

在传统的继电保护装置中，首先将模拟电信号传输到CT和PT，然后将辅助电缆插入保护装置，并在同步电表之后接收信号。最后，收集信息。

为了确保接收到的信息能够满足整个继电保护系统的要求，有必要调节耦合器的安装时间以及组件提供的数据的一致性与继电器的保护。同步锁相模式和信息获取操作规则用于电子变压器的传输位置，因此可以根据该值灵活调整信息接口的获取间隔。此外，由于法规信息获取周期的验证，电子变压器可以准确，实时地分析和记录数据，其价值得到了广泛体现。

3 变压器继电保护配置实例及其自动化的实现

3.1 变压器继电优化简要介绍

1)装设三相三绕组主变压器两台，容量均为240MVA;

2 ) 220kV部分:线路2条，母线为双母单分段接线方式;

3 ) 110kV部分:线路8条，母线为双母双分段接线方式;

4 ) 10kV部分:线路24条，母线为单母分段接线方式。

图5 站内继电保护配置图

3.2 变压器继电保护配置与自动化实施方案

3.2.1变压器继电保护

两台主变压器保护由国电南京自动化有限公司的PST-1200U和长园深瑞PRS-778-D型继电保护装置组成A,B两套保护。

PST-1200U型保护:保护类型有纵差保护(速断、比率差动)、高压侧后备保护(复压过流II段两时限保护、零序过流I段一时限保护、零序过流II段两时限保护、间隙零序保护、失灵经主变跳闸)、中压侧后备保护(复压过流I段一、两、三时限保护、零序过流I段一、二时限保护、零序过流II段一时限保护、间隙零序保护)、低压侧后备保护(过流I段一时限保护、复压过流一、两时限保护)、CT断线告警及闭锁差动保护、过负荷告警及闭锁以及PT断线告警。

PRS-778-D型保护:保护类型有纵差保护(速断、比率差动、二次谐波制动)、高压侧后备保护(复压过流II段两时限保护、零序方向I段一时限保护、零序过流II段一时限保护、间隙零序两时限保护、零序过压一时限保护、失灵经主变跳闸)、中压侧后备保护(复压过流I段一、两时限保护、复压过流II段一时限保护、零序过流I段一、二时限、零序过流H段三时限、间隙零序两时限保护、间隙零序过压保护)、低压侧后备保护(过流I段一时限保护、复压过流Ii段一、两时限保护、零序过压保护)、CT断线告警及闭锁差动保护、过负荷告警及闭锁以及PT断线告警。

3.2.2 220KV母线保护、220KV母联保护

220kV母线保护由南瑞继电保护有限公司PCS-915型和南京自动化有限公司SG-B750型两套保护组成。220kV母联保护由南京自动化有限公司PSL-633U型和长园深瑞PRS-723D型两套保护组成，母线保护和母联保护均由两套保护进行配置，充分保障了母线的安全可靠。220kV母线保护包括母线差动保护、断路器失灵保护、母联(分段)失灵保护、母联(分段)死区保护、母联(分段)充电过流保护以及母联(分段)非全相保护，装置如图6 , 7所示。

图6 SG-B750型保护 图7 PCS-915型保护

220kV母联保护包括两段充电相过流保护、充电零序过流保护I段、II段、三相不一致保护、CT断线告警以及TWJ异常告警，装置如图8, 9所示。

图8 PSL-633U型保护 图9 PRS-723D型保护

3.2.3110KV母线保护、110KV母联保护

110kV母线保护由南瑞继电保护装置有限公司的PCS-915GA型装置组成。110kV母联保护由国电南自PSL-633U型保护组成。

( 1 ) 110kV母线保护包括母线差动保护、断路器失灵保护、母联(分段)失灵保护、母联(分段)充电过流保护以及母联(分段)死区保护保护，装置如图10所示。

( 2) 110kV母联保护包括充电相过流保护、两段零序过流保护、两段相过流保护、三相不一致保护，装置如图11所示。

图10 PCS-915GA型保护 图11 PSL-633U型保护

3.2.4线路保护与应用

220kV线路均为双保护配置。其中，A组由南瑞吉宝的PCS—902GC保护。B国保护南国从PSL602U型。国电南子110kV线路保护配置PSL—621UD型、L0kV线路保护采用山东济成Sal61保护装置。PCS-902GC保护功能配置包括纵向距离、纵向零序、工频变化距离、三级相距、三级接地距离、两级零序方向过电流保护、PT断开流量、零特性NCE过电流，停用重合闸，该装置如图12所示。PSL602U型保护功能配置包括纵向差动保护、CT断路阻断差动、三级相间距离、三级接地距离、两级零序方向过电流保护、PT断路相位过电流等。RO序列过电流，停用重合闸，该装置如图13所示。PSL-621UD型保护功能配置包括纵向差动、三级相间距离、三级接地距离、三级零序过电流保护、两级PT断开相间过电流、自动复合和设备图14。SAR61保护功能配置包括过流保护、快断保护、自动重合闸。

图12 PCS-902GC型保护 图13 PSL602U型保护

图14 PSL-621UD型保护

3.2.5电容器、电抗器保护与应用

电容器保护由SAC61型保护装置组成，可作为110kV以下电压等级的电容器保护。保护配置包括三级过流保护、低压保护、过压保护、差压保护、零序过压保护、PT断开判别、CT断开判别和控制回路断开盘。模仿。反应堆保护由SAR61型保护装置组成。

目前，220kV变压器自2014投产以来，运行稳定。在正常运行和维护中，工作人员也遇到过由设备故障引起的继电保护动作，但每次工作人员能在第一时间正确运行，没有任何个人或设备事故发生，运行状况良好，装置如图15所示。

图15 电容器SAC61型保护

4 研究结论与展望

我国电气化铁路全部采用电力牵引，牵引供电系统作为源动力，其作用显得更为重要。但我国电气化铁路发展时间短、发展速度快，继电保护原理及保护配置的思路主要沿用普速电气化铁路的经验，不能很好地满足采用了220kV的外部电源、V/x压器、全并联AT方式、动车组负荷的电气化铁路牵引供电系统。因此，对电气化铁路牵引供电系统的继电保护的不断深入研究不仅可以满足当前的需要，而且具有社会经济价值。

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