电铁线路距离保护整定原则及电铁牵引变阻抗特性探讨

电铁线路距离保护整定原则及电铁牵引变阻抗特性探讨

李文翔郭成张剑涛

李文翔郭成张剑涛

（国网江西省电力公司赣西供电分公司江西新余338000）

摘要：随着我国高铁跨越式发展，越来越多的电铁牵引站投入运行。而电铁牵引变压器的电压等级、接线方式种类繁多，等值模型各不相同，给距离保护的整定计算带来诸多问题。本文分析了常见电铁牵引变压器等值阻抗的计算方法，并从整定计算的角度分析距离保护取值原则。

关键词：牵引变；整定；高铁；归算阻抗

一、常见的电铁线路配置有：220kV二相电铁线路配单相牵引变压器或单相双分裂牵引变压器、220kV三相电铁线路配二台单相牵引变压器或单相双分裂牵引变压器，构成V/V或Ｖ/X接线。本文将根据不同类型的配置讨论距离保护整定计算的取值原则并分析其牵引变压器阻抗的等值方法。

二、220KV二相电铁线路配单相牵引变压器

一）距离Ⅰ段整定：二相电铁线路一般配置二段式相间距离保护，同时均为线变组接线。考虑到系统稳定要求，为确保全线速动，距离Ⅰ段伸入对侧变压器，同时确保不伸出变压器低压侧母线。原则如下：

1.按本线末故障有规程规定的灵敏度整定，保证全线速动。

3.距离Ⅰ段时间取0S。

二）距离Ⅱ段整定：由于电铁牵引变主变保护一般均为单套配置，距离Ⅱ段考虑保对侧电铁牵引变压器低压侧故障有远后备灵敏度，同时躲最大负荷阻抗。若无法兼顾可用负荷电阻线来躲负荷阻抗。原则如下：

1.按保牵引变压器低压侧故障有远后备灵敏度。

三）单相牵引变压器的正序阻抗等效计算：

由于单相牵引变压器挂在线路两相之间，不可像常规线路一样将变压器归算阻抗代入公式计算。由于挂在线路相间，整定时应取其归算阻抗的一半：

其中ZT为参与整定计算的阻抗值，ZT1为变压器归算阻抗。

注意当电铁牵引变采用单相变压器时，ZT1直接采用其归算阻抗。如果采用单相双分裂牵引变压器，该变压器有两个重要参数：穿越阻抗和半穿越阻抗。穿越阻抗是指两个低压绕组短路时，高低压绕组间的短路阻抗。半穿越阻抗是指两个低压绕组之一短路时高低压侧的短路阻抗。在按躲变压器低压侧故障阻抗时ZT1应取最小的穿越阻抗。按保变压器低压侧故障阻抗整定时ZT1应取最大的半穿越阻抗进行整定计算。

三、220kV三相电铁线路配二台单相牵引变压器

一）距离Ⅰ段整定：三相电铁线路一般配置三段式相间、接地距离保护，为简化距离保护计算，接地、相间距离保护可取相同定值。同时由于电铁线路均为线变组接线，若已配置双套全线速动的光纤差动保护，距离Ⅰ段可按躲线未故障整定；若未配置全线速动的保护，考虑到系统稳定要求，距离Ⅰ段伸入对侧变压器，同时确保不伸出变压器低压侧母线。原则如下：

1.按可靠躲过本线路末端故障整定。（已配置光差保护时取此原则）

4.若本线路未配置光差保护时，距离Ⅱ段取值原则与距离Ⅰ段相

同，由于Ⅰ段带延时而Ⅱ段不带延时，此时距离Ⅰ段可尽量取小，以确保牵引变压器发生故障时尽量不误动，距离Ⅱ段取值尽量取大，以确保有更多的保护范围。

三）距离Ⅲ段整定：由于电铁牵引变主变保护一般均为单套配置，距离Ⅲ段考虑保对侧电铁牵引变压器低压侧故障有远后备灵敏度，同时躲最大负荷阻抗。若无法兼顾可用四边形特性的电阻分量或电阻线来躲负荷阻抗。原则如下：

1.按保牵引变压器低压侧故障有远后备灵敏度。

式中各项含义同两相电铁线路，不同之处在于Ifhmax最大负荷电流，应取两台变压器共用相的最大电流，应由铁路部门提供。

四）牵引变压器的正序阻抗等效计算

由于三相牵引线路一般由两台单相变压器挂在线路两个相间运行，变压器的归算阻抗不能直接用于整定计算。为简化计算，按躲变压器计算时XT取牵引变的穿越阻抗，按保变压器计算时XT取牵引变的半穿越阻抗。与此同时，变压器低压侧母线发生金属性短路故障时，

结语

电铁牵引变的特殊接线组别及与线路的接线方式，使得距离保护整定计算面临很多问题。通过对牵引变模型的分析及适当的处理，距离保护仍能正确保护牵引线路、不会因为定值设置错误造成保护的误动，同时能一定程度上做为牵引变的后备保护。

参考文献：

[1]DL/T594-2007，220～750kV电网继电保护运行整定规程［S］.

[2]GB-14285，继电保护和安全自动装置技术规程［S］.

[3]汤大海、严国平《220KV线路距离保护在V/X接线牵引变压器短路时测量阻抗分析》《电力自动化设备》2013年02期

[4]崔家佩等.电力系统继电保护与安全自动装置整定计算［M］.中国电力出版社.2003.6