[发明专利]一种贯通式同相供电接触网馈线继电保护方法

说明书

本发明提供了一种贯通式同相供电接触网馈线继电保护方法，通过同相供电换流控制器实时检测输出电流，当检测到输出电流异常时，经过中断输出、再次输出和故障判别后，并结合牵引网馈线继电保护装置，最终实现电流正常输出或者向系统发送故障告警。本发明所述的贯通式同相供电接触网馈线继电保护方法取代了原牵引网馈线保护的重合闸功能，实现了“软重合闸”的效果，减少了断路器的动作次数和故障电流对开关设备的冲击，延长了设备的使用寿命。

技术领域

本发明属于牵引供电技术领域，尤其是涉及一种贯通式同相供电接触网馈线继电保护方法。

背景技术

在电气化铁路中，牵引供电系统是其核心组成部分，是电力机车的重要动力来源。我国电气化铁路牵引供电系统采用工频单相交流供电，目前牵引网供电绝大多数采用的是换相分段供电方式，由于各分段电压相位不同，需设置一定数量的分段点(无电区)，当机车通过分段点时对机车运行速度产生影响，引起速度损失，降低了线路运能，且易引起受电弓、接触线故障，不利于机车的平滑取流和高速稳定运行，严重时危及旅客人身安全。

贯通式同相供电技术的出现解决了传统异相供电方式存在的不足，如“过分相”和电能质量等问题。它通过在牵引变电所设置大功率静止变流器(SFC)交直交变换设备，将牵引变电所三相交流电直接变换成25kV/50Hz单相交流电。但是SFC的过载能力弱，当某一馈线发生故障时，其输出功率会可能大幅超出换流器额定值输出范围，此时SFC将在几微秒的时间内关断。由于接触网馈线继电保护装置的动作时间一般在40毫秒以上，SFC输出关断先于继电保护装置动作，使得整个牵引变电站的馈线继电保护装置保护功能失效，不能有选择性的切除故障，进而影响接触网馈线故障的定位与排除，对接触网不间断供电的要求极为不利。由于存在上述问题，接触网馈线保护在传统换相分段供电方式与贯通式同相供电方式下的实现方式有所不同。因此，研究一种适用于贯通式同相供电方式的接触网馈线继电保护方法对于电气化铁路的安全稳定运行具有重要意义。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种贯通式同相供电接触网馈线继电保护方法，以解决现有的SFC输出关断先于继电保护装置动作，使得整个牵引变电站的馈线继电保护装置保护功能失效，不能有选择性的切除故障。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种贯通式同相供电接触网馈线继电保护方法，通过同相供电换流控制器实时检测输出电流，当检测到输出电流异常时，经过中断输出、再次输出和故障判别后，并结合牵引网馈线继电保护装置，最终实现电流正常输出或者向系统发送故障告警。

进一步的，具体方法如下：

S1、假设同相供电换流器的额定输出电流为I_N，在换流控制器中设置输出比例系数k₁、k₂、中断输出时间t₁、展宽时间t₂、故障输出最大保持时间t₃，继电保护装置的最大动作时间为t₄；

S2、同相供电换流控制器实时监测输出的电流值，当实际输出电流I_输出小于k₁·I_N时，同相供电换流控制器正常工作；当实际输出电流I_输出大于k₁·I_N时，同相供电换流控制器判定接触网馈线发生故障，此时同相供电换流控制器立即中断输出；

S3、中断输出保持时间为t₁，在t₁同相供电换流控制器暂停输出电流以躲过牵引网馈线上发生的瞬时故障；当t₁时间结束后，同相供电换流控制器进行故障判别；