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牵引供电系统馈线保护整定计算的研究
| 论文题名： | 牵引供电系统馈线保护整定计算的研究 |
| 关键词： | 铁路牵引网;牵引供电;馈线保护;测量阻抗;仿真模型 |
| 摘要： | 铁路牵引网结构形式和运行方式多样，并且具有自己的特殊性和复杂性。其继电保护设计不同于电力系统，牵引供电系统的馈线保护，要根据牵引供电系统运行方式和牵引网结构的具体情况进行设计。本文对牵引供电系统在直接供电方式、AT供电方式下的馈线保护进行了研究。 对于馈线保护来说，距离保护是其主保护。本文首先对不同结构牵引网、在不同区段、发生不同故障时，其测量阻抗计算式进行了系统分析及推导。然后以距离保护为主保护，配以电流增量等后备保护为设计原则，针对常规铁路主要采用的直接供电方式和高速铁路采用的AT供电方式，分别设计了一套完整的馈线保护整定方案。所设计的直接供电馈线保护方案，从继电保护最根本的“四性”角度出发，兼顾了不同运行方式，不需要根据供电形式的改变，人为切换定值区。减少运行维护工作量，避免定值切换导致的各种非预期问题，较传统的保护方案更加简洁可靠。在AT供电方式下，由于最大单位测量阻抗值对保护设计至关重要，本文采用等值电路的方法，考虑了自耦变压器漏抗对每种故障的测量阻抗最大值的影响，为AT供电的距离保护提供了更加精确的整定依据。 根据理论推导结论，本文进行了软件编程，实现了短路阻抗自动计算。软件可以依据实际线路参数，方便迅速地得出理论计算结果，包括测量阻抗—距离关系式、关系曲线图、最值点等重要信息。本文还在Matlab/Simulink环境下，搭建了直接供电、单线及全并联AT供电方式下的牵引网仿真模型，各种短路故障的仿真结果与理论推导结果基本一致，验证了采用等值电路的方法来分析测量阻抗的正确性及理论参考价值。另外，通过忽略与计入自耦变压器漏抗各自与仿真的对比，进一步证明:AT供电方式下，忽略自耦变压器漏抗会导致等值电路所计算出的最大单位测量阻抗结果比实际偏小，不利于继电保护可靠性的设计;而考虑自耦变压器漏抗因素后，测量阻抗的计算曲线与仿真结果非常接近。因此，整定计算时，应当考虑自耦变压器漏抗的影响，才能使得整定结果更加精确可靠，减少保护的误动及拒动概率，更加满足继电保护的可靠性、灵敏度的要求。 最后，本文对面向装置的牵引供电系统继电保护软件进行了总体设计，建立了装置数学模型，初步实现了对牵引网馈线保护整定计算及定值单生成管理等一体化的功能，提高了牵引供电系统保护工作的效率及自动化水平。 |
| 作者： | 王梦兰 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 李腾;龚仁敏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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