[发明专利]基于瞬时有功功率变化量的牵引网继电保护方法

说明书

本发明公开了一种基于瞬时有功功率变化量的牵引网继电保护方法，用保护装置测得的牵引网电压瞬时值u_s和电流瞬时值i_s，计算得到当前时刻的瞬时有功功率的直流分量和一个工频周期以前的瞬时有功功率的直流分量两者做差得到直流分量变化量当大于整定值时保护启动。将保护启动时的记为进入延时阶段。延时阶段中，用各个时刻的瞬时有功功率的直流分量和做差得到变化量若延时阶段中均满足大于整定值则延时结束后跳开保护对应的断路器并发出信号。保护配置二次谐波闭锁判据，若当前电流的二次谐波有效值I₂与基波有效值I₁的比值I₂/I₁大于整定值K_2.set则立刻闭锁保护。本发明能在故障后快速识别并隔离故障，特别是对高阻接地故障、牵引网末端故障的识别和保护。

技术领域

本发明涉及电气化铁路供电技术领域，特别是一种基于瞬时有功功率变化量的牵引网继电保护方法。

背景技术

电气化铁路牵引网的故障主要是短路故障和断线接地故障，故障发生时一般由牵引变电所馈线主保护阻抗保护来进行动作跳闸。但高阻接地故障时，测量阻抗增大、短路电流减小导致阻抗保护拒动，这将对牵引供电系统的安全稳定运行带来巨大隐患。

电流增量保护作为阻抗保护的后备保护，在高阻接地故障和异相短路故障情况下发挥着重要作用。随着电气化铁路的高速化、重载化，牵引网负荷电流愈发增大。在供电臂内多车同时取流时发生高阻接地故障或牵引网末端发生短路故障时，电流增量较小，可能造成电流增量保护拒动；当有列车经过电分相驶入供电臂且供电臂内有列车起动时，电流增量较大，若谐波闭锁元件处于临界状态，电流增量保护可能误动。综上，目前缺乏对高阻接地故障、牵引网末端故障等故障准确识别和保护的保护方法。

专利ZL2020208668248基于直流分量的电流增量保护装置，在传统电流增量保护的基础上增加直流分量的电流增量提取电路，利用故障电流中富含的非周期分量与负荷电流做区分，减少保护的误动。但是，该方案仍以传统电流增量保护为基础，辅以直流分量作为故障与负荷的区分，仍无法解决多车取流时发生高阻接地故障或牵引网末端发生短路故障时，电流增量较小导致保护拒动的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于瞬时有功功率变化量的牵引网继电保护方法。

实现本发明目的的技术方案如下：

基于瞬时有功功率变化量的牵引网继电保护方法，当且I₂/I₁＜K_2.set，启动保护装置并进入延时阶段；

其中，为瞬时有功功率的直流分量变化量，为当前时刻的瞬时有功功率的直流分量，为一个工频周期以前的瞬时有功功率的直流分量，均由保护装置测得牵引网电压瞬时值和电流瞬时值后计算得到；为整定值；I₂为电流的二次谐波分量，I₁为电流的二次基波分量，K_2.set为二次谐波含量整定值；

如延时阶段中各个时刻均满足则延时阶段结束后跳开保护装置对应的断路器；

其中，为延时阶段中各个时刻的瞬时有功功率的直流分量，由保护装置在延时阶段中测得牵引网电压瞬时值和电流瞬时值后计算得到；为保护装置启动时刻的

本发明能在故障后快速识别并隔离故障，特别是对高阻接地故障、牵引网末端故障的识别和保护。

附图说明

图1是保护动作逻辑图。

图2是全并联AT供电双断路器模式正常供电示意图。

图3是全并联AT供电双断路器模式越区供电示意图。

图4是全并联AT供电单断路器模式正常供电示意图。