牵引供电系统继电保护原理讲课资料共28页
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继电保护基本原理PPT课件
1 继电保护的基本原理及其组成 1.1 继电保护的基本原理
要完成电力系统继电保护的基本任务，首先必须 “区分”电力系统的正常、不正常工作和故障三种运 行状态，“甄别”出发生故障和出现异常的元件。而 要进行“区分和甄别”，必须需找电力元件在这三种 运行状态下的可测参量（继电保护主要测电气量）的 “差异”，提取和利用这些可测电气量的“差异”， 实现对正常、不正常工作和故障元件的快速“区分”。 依据可测电气量的不同差异，可以构成不同原理的继 电保护。
距离保护是利用短路时电压、电流同时变化的特
征，测量电压与电流的比值，反应故障点到保护装置
处的距离而工作的保护。其基本原理可以用下图来说
明。
Im
M K3 ～
Lset
K1
K2
N
～
LK1
LK3
Um
LK3
第8页/共17页
按照继电保护选择性的要求，安装在线路两端的距离保护
仅在线路MN内部发生故障时，保护装置才应该动作，将相应的
出故障点到保护安装处的距离Lk，并将Lk与Lset相比较，若Lk小 于Lset，说明故障发生在保护范围之内，这时保护应立即动作， 跳开相应的断路器；若Lk大于Lset，说明故障发生在保护范围之 外，这时保护不应动作，相应的断路器跳开。若故障位于保护
区的反方向上，则无需进行比较和测量，直接判为区外故障而 不动作。
2． 允许信号
允许信号是允许保护动作于跳闸的信号。换句话说， 有允许信号是保护动作于跳闸的必要条件。只有同时满足 下面两个条件时，保护装置才动作于跳闸：
a． 保护元件动作； b． 有允许信号。 在允许式方向比较高频保护中，当区内故障时，线路 两端互送允许信号，两端保护都收到对端的允许信号，保 护元件动作后作用于跳闸；当区外故障时，近故障端不发 送允许信号，保护元件也不动作，近故障端保护不能跳闸； 远故障端的保护元件虽动作，但收不到对端允许信号，保 护不能动作于跳闸。
要完成电力系统继电保护的基本任务，首先必须 “区分”电力系统的正常、不正常工作和故障三种运 行状态，“甄别”出发生故障和出现异常的元件。而 要进行“区分和甄别”，必须需找电力元件在这三种 运行状态下的可测参量（继电保护主要测电气量）的 “差异”，提取和利用这些可测电气量的“差异”， 实现对正常、不正常工作和故障元件的快速“区分”。 依据可测电气量的不同差异，可以构成不同原理的继 电保护。
距离保护是利用短路时电压、电流同时变化的特
征，测量电压与电流的比值，反应故障点到保护装置
处的距离而工作的保护。其基本原理可以用下图来说
明。
Im
M K3 ～
Lset
K1
K2
N
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LK1
LK3
Um
LK3
第8页/共17页
按照继电保护选择性的要求，安装在线路两端的距离保护
仅在线路MN内部发生故障时，保护装置才应该动作，将相应的
出故障点到保护安装处的距离Lk，并将Lk与Lset相比较，若Lk小 于Lset，说明故障发生在保护范围之内，这时保护应立即动作， 跳开相应的断路器；若Lk大于Lset，说明故障发生在保护范围之 外，这时保护不应动作，相应的断路器跳开。若故障位于保护
区的反方向上，则无需进行比较和测量，直接判为区外故障而 不动作。
2． 允许信号
允许信号是允许保护动作于跳闸的信号。换句话说， 有允许信号是保护动作于跳闸的必要条件。只有同时满足 下面两个条件时，保护装置才动作于跳闸：
a． 保护元件动作； b． 有允许信号。 在允许式方向比较高频保护中，当区内故障时，线路 两端互送允许信号，两端保护都收到对端的允许信号，保 护元件动作后作用于跳闸；当区外故障时，近故障端不发 送允许信号，保护元件也不动作，近故障端保护不能跳闸； 远故障端的保护元件虽动作，但收不到对端允许信号，保 护不能动作于跳闸。
第1讲 牵引供电系统PPT课件
牵引变电所的主要设备
AC220kV组合电器
SWJTU
OCS 2014.02.28
Page 31
牵引变电所的主要设备
AC25kV组合电器
SWJTU
OCS 2014.02.28
Page 32
牵引变电所的主要设备
控制柜
SWJTU
OCS 2014.02.28
Page 33
直流牵引供电系统
直流电传动
SWJTU
弓网系统的组成
SWJTU
OCS 2014.02.28
弓网系统是由相互作用相互依赖的受电弓和接触网结合而成的、具有向电力 牵引车辆输电功能的有机整体，又是它从属的牵引供电系统的组成部分。
Page 36
弓网系统的分类
接触网系统
SWJTU
OCS 2014.02.28
架空接触网系统
接触轨系统
架空接触网
架空接触轨
牵引 变电所
I 吸流变压器 I
I
I
吸流变压器
回流线 接触网
25kV I
I
I
I
钢轨
目标： ①长回路中钢轨电位降为0；②长回路磁场完全平衡，电磁干扰降至最低。
Page 13
牵引供电系统的供电方式
SWJTU
OCS 2014.02.28
带回流线的直接供电方式（TRNF） 回流线与接触网同杆架设，两组导线
之间有互感，部分电流由回流线回流。
Page 2
牵引供电系统电流制式
电流制式
SWJTU
OCS 2014.02.28
DC：
750V 1.5kV 3.0kV
北京地铁等 上海、广州、成都等地铁 意大利、前苏联等
AC：
牵引供电系统PPT课件
*
Ib •
1• 1•
I ab I a I b
3
3
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1
•
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(A )
(B )
1 I A k ' Ica
如 设 变
(C )
*
Ia
(a)
（3）接触网:是一种悬挂在轨道上方，沿轨道敷设的、和铁路轨 道保持一定距离的输电网。通过电动车组受电弓和接触网的滑动接 触，牵引电能就由接触网进入电动车组，从而驱动牵引电动机使列 车运行。
（4）轨道:在非电牵引情形下只作为列车的导轨。在电力牵引时， 轨道除仍具有导轨功能外，还需要完成导通回流的任务。因此，电 力牵引的轨道，需要具有良好的导电性能。
•
I A I AB
1
•
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•
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KT
•
•
•
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1
•
•
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•
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•
•
I AB
IB •
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•
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•
I bc
•
U bc
(2) 额定利用率 当Iab=Ibc=Ie时， 额定输出容量：
同单相V/V结线一样，第一个高压绕组的尾端X1与
第二个绕组的首端A2构成原边的V接，顶点为C。
•
副边绕组的四个端子a1,x1,a2,x2全部引出在
牵引供电系统讲座课件
二 事故类型的判断
• 1、永久性接地：变电所跳闸，重合失败， 强送均不成功。 • 2、断续接地：变电所断路器跳闸、重合成 功，过一段时间又跳。 • 3、短时接地：变电所跳闸后，重合成功。 • 4、变电所送出电而接触网无电。
第五章 电气化区段安全注意事项
一、人身安全常识
(一)安全电压、低压、高压和跨步电压的概念 1、 安全电压：对人体不会引起生命危险的电压。 由人体电阻（800Ω一lMΩ）确定。 2、人体安全电流：流经人体不致发生生命危险的电流。 一般不会超过5OmA， 3、人体安全电压：小于40V。 我国规定36V以下为安全电压， 在某些特殊场合规定12V为安全电压。 4、低压：对地电压在250V及以下。 如380/220V三相四线制居民生活用电线路、 直流220/110V电源等。 如l0kV电力线路、25kV接触网线路等。
电气化铁道常识讲座 主讲 张菊梅
第一章、电气化铁道的概述
第一节 电气化铁道的基本组成及特点
三大元件关系图
第二节 变电所的构成及工作过程
变电所进线侧
变电所馈线侧
变电所馈线侧
第三节 牵引供电系统供电方式
BT供电原理图
AT供电原理图
第四节 牵引网的供电方式
一、单线单边接触网的供电方式
5、高压：对地电压在250V以上。 如l0kV电力线路、25kV接触网线路等。
6、跨步电压：在地面上有电位分布时，人走近时，两脚 之间产生的电位差。 产生的原因：电气设备碰壳、电力系统一相发生接地短 路 危害：造成意外和死亡。 采取措施： 1）、应单足或并双足跳离危险区， 亦可沿半径垂直方 向小步慢慢退出。 2）在切断电源前，任何人与接地点保持安全距离。 室内不得小于4m；室外不得小于8m； 接触网断线接地不得小于l0m。 3）必须进入上述范围作业时，作业人员要穿绝缘靴。
电力系统继电保护原理全套课程通用课件
电力系统继电保护原理概 述
继电保护的基本概念
继电保护
当电力系统中的元件或系统本身发生异常情况或故障时，能自动、迅速、有选 择地将故障元件从系统中切除，保证无故障部分继续运行，将事故限制在最小 范围的一种自动化措施。
继电保护装置
实现继电保护功能的设备或装置，用于快速、正确地隔离故障设备或线路，保 障电力系统的安全稳定运行。
异常运行状态
包括过负荷、过电压、欠电压等， 会对电力系统的稳定运行造成威胁 。
电流、电压、功率等基本物理量
01
02
03
电流
表示电荷在导体中流动的 量，是继电保护中的重要 物理量之一。
电压
表示电场中电位差的大小 ，是电力系统中能量传输 和转化的基础。
功率
表示单位时间内转换、消 耗或传输的能量，是衡量 电力系统运行效率的重要 指标。
差动保护
总结词
差动保护是通过比较线路两侧的电流大 小和相位，判断是否发生故障的保护方 式。
VS
详细描述
差动保护利用电流互感器检测线路两侧的 电流值，通过比较两侧电流的大小和相位 来判断是否发生故障。当检测到两侧电流 大小和相位不一致时，保护装置动作，切 断故障线路。差动保护具有较高的灵敏度 和可靠性，适用于变压器、发电机等重要 设备的保护。
率。
电力系统继电保护的基本元件
互感器
用于将高电压和大电流转换为低电压 和小电流，以便于测量和保护装置的 采集。
断路器
继电器
用于实现继电保护功能，能够根据输 入的物理量（如电流、电压等）判断 电力系统的运行状态，并采取相应的 动作（如跳闸、报警等）。
用于控制电力系统的正常运行和故障 切除，是继电保护装置的重要组成元 件之一。
继电保护的基本概念
继电保护
当电力系统中的元件或系统本身发生异常情况或故障时，能自动、迅速、有选 择地将故障元件从系统中切除，保证无故障部分继续运行，将事故限制在最小 范围的一种自动化措施。
继电保护装置
实现继电保护功能的设备或装置，用于快速、正确地隔离故障设备或线路，保 障电力系统的安全稳定运行。
异常运行状态
包括过负荷、过电压、欠电压等， 会对电力系统的稳定运行造成威胁 。
电流、电压、功率等基本物理量
01
02
03
电流
表示电荷在导体中流动的 量，是继电保护中的重要 物理量之一。
电压
表示电场中电位差的大小 ，是电力系统中能量传输 和转化的基础。
功率
表示单位时间内转换、消 耗或传输的能量，是衡量 电力系统运行效率的重要 指标。
差动保护
总结词
差动保护是通过比较线路两侧的电流大 小和相位，判断是否发生故障的保护方 式。
VS
详细描述
差动保护利用电流互感器检测线路两侧的 电流值，通过比较两侧电流的大小和相位 来判断是否发生故障。当检测到两侧电流 大小和相位不一致时，保护装置动作，切 断故障线路。差动保护具有较高的灵敏度 和可靠性，适用于变压器、发电机等重要 设备的保护。
率。
电力系统继电保护的基本元件
互感器
用于将高电压和大电流转换为低电压 和小电流，以便于测量和保护装置的 采集。
断路器
继电器
用于实现继电保护功能，能够根据输 入的物理量（如电流、电压等）判断 电力系统的运行状态，并采取相应的 动作（如跳闸、报警等）。
用于控制电力系统的正常运行和故障 切除，是继电保护装置的重要组成元 件之一。
牵引供电系统继电保护原理讲课资料30页PPT
谢谢！
36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
1、不要轻言放弃，ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ则对不起自己。
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常是愿意 去做，并愿意去冒险的人。“稳妥”之船，从未能从岸边走远。-戴尔．卡耐基。
梦 境
3、人生就像一杯没有加糖的咖啡，喝起来是苦涩的，回味起来却有 久久不会退去的余香。
牵引供电系统继电保护原理讲课资料 4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失 去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮 回里有你。
牵引供电系统保护基本原理全
➢动作时限
t' 0s
没有人为延时，只考虑继电 保护固有动作时间
16
❖保护范围校验
最大运行方式下三相短路时保护范围最大，最小运行 方式下两相短路时保护范围最小。
最小运行方式下两相 短路时的保护范围
Lb%L Lm AiB n100%(15%~20% )
线路全长
ห้องสมุดไป่ตู้17
❖ 电流速断保护的评价
➢ 优点：简单可靠，动作迅速 ➢ 缺点：
jX
Zset
ZK
k
R
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1 2 Z set
o
Zset
1 Z K 2 Z set
ZK R
全阻抗继电器
方向阻抗继电器
34
方向阻抗继电器的死区及消除死区的方法
当在保护安装地点正方向出口处发生相间短路时,故 障环路的故障电压将降低为零,此时任何具有方向性 的阻抗继电器将因加入的电压为零而不动作,从而出 现保护装置的死区。 为减少和消除死区，可采用以下方法： ➢ 记忆回路 ➢ 装设辅助保护（主要为电流速断保护）
◆相控整流电力机车负荷电流中含有丰富的奇次谐波 分量（三次谐波为最多），而牵引网短路电流接近于 正弦波，因此可利用三次谐波的含量区分正常工作与 故障状态； ◆电力机车通过电分相或空载投入AT，牵引网产生 的励磁涌流接近故障电流，但其中含有较高的二次谐 波分量，因此可利用二次谐波区分励磁涌流和故障电 流。
保护2 电流速断
保护1 电流速断
A
B
C
D
2
1
t
t' 2
t '' 2
t '' 1
t
t ' t
1
l
铁路牵引供电系统基础知识ppt课件
21
AT供电方式的工作原理
22
工作原理
牵引变电所牵引侧电压为2X27.5KV，其绕组两端分别接至到55KV，AT供电方式每隔10~~15KM ，在接触网与钢轨间并接入一台自耦变压器，自耦变压器将牵引网的电压提高一倍，而供 给电力机车的额定电压仍为25KV，称为AT所。
总结
31
23
工作原理
由于自耦变压器的作用，接触网和正馈线的电流均为I/2，方向相反，有 效地减少牵引网对通信线的干扰。
由于自耦变压器的中性点与钢轨相连，牵引网的供电电压为2 x 27.5 kV，电压提高了一倍，因此牵引变电所的间距理论上提高了一倍。例如 直供+回流线供电方式牵引变电所间距为20-30km，则AT供电方式为4060km。 AT供电方式用于重载、高速需大电流的牵引供电系统。馈线电流只有直 供方式的一半。
6
牵引网
牵引网是由馈电线 〔供电线）、接触网 、钢轨、大地和回流 线组成的供电系统， 完成对电力机车的送 电任务。
馈电线：连接牵引变电所和接触网的导线和电缆。它把牵引变电所 主变压器二次侧27.5KV的电压输送到接触网。
接触网：一种特殊的输电线，架设在铁路上方，机车受电弓与其磨 擦受电。
钢轨、大地和回流线：牵引变电所处的横向回流线，它将轨或与轨 平行的其它导线与牵引变压器指定端子相联。又能大大降低牵引负 荷电流对通信的干扰。
和保护线间的辅助联接PW 保护线 R 钢轨 ATP 自耦变压器所SP分 区所 AT处采用横向连接线CPW实现轨道、保护线和AT中性点的连接，通过 放电器〔SD〕将AT的中性点与大地相连。与不并联的AT供电方式比 ，全并联AT供电更具有线路载流能力大、供电区段长、适应高速等 优点。
29
越区供电
AT供电方式的工作原理
22
工作原理
牵引变电所牵引侧电压为2X27.5KV，其绕组两端分别接至到55KV，AT供电方式每隔10~~15KM ，在接触网与钢轨间并接入一台自耦变压器，自耦变压器将牵引网的电压提高一倍，而供 给电力机车的额定电压仍为25KV，称为AT所。
总结
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工作原理
由于自耦变压器的作用，接触网和正馈线的电流均为I/2，方向相反，有 效地减少牵引网对通信线的干扰。
由于自耦变压器的中性点与钢轨相连，牵引网的供电电压为2 x 27.5 kV，电压提高了一倍，因此牵引变电所的间距理论上提高了一倍。例如 直供+回流线供电方式牵引变电所间距为20-30km，则AT供电方式为4060km。 AT供电方式用于重载、高速需大电流的牵引供电系统。馈线电流只有直 供方式的一半。
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牵引网
牵引网是由馈电线 〔供电线）、接触网 、钢轨、大地和回流 线组成的供电系统， 完成对电力机车的送 电任务。
馈电线：连接牵引变电所和接触网的导线和电缆。它把牵引变电所 主变压器二次侧27.5KV的电压输送到接触网。
接触网：一种特殊的输电线，架设在铁路上方，机车受电弓与其磨 擦受电。
钢轨、大地和回流线：牵引变电所处的横向回流线，它将轨或与轨 平行的其它导线与牵引变压器指定端子相联。又能大大降低牵引负 荷电流对通信的干扰。
和保护线间的辅助联接PW 保护线 R 钢轨 ATP 自耦变压器所SP分 区所 AT处采用横向连接线CPW实现轨道、保护线和AT中性点的连接，通过 放电器〔SD〕将AT的中性点与大地相连。与不并联的AT供电方式比 ，全并联AT供电更具有线路载流能力大、供电区段长、适应高速等 优点。
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越区供电