阎宝凯
天津凯发电气股份有限公司 天津 300392
摘要：改革开放以后我国经济进入了高速发展时期，交通运输系统在这一期间也取得了非常重大的发展成果，并为经济发展提供了重要的支持作用。在我国交通体系中，铁路运输以其大运载量，高运载速度等优势，占据了非常重要的地位。随着经济的发展，我国的铁路体系也在不断的发展完善，运输效率和安全可靠性都有非常显著的提升。对于电气化铁路来说，牵引系统是其功能实现最重要的部分，而牵引继电保护，则对牵引系统的安全可靠性有非常重要的影响，所以深入研究电气化铁路牵引变电所继电保护对于保障铁路运输的安全可靠性有非常重要的现实意义。本文就是结合实际工程，探讨变电所继电保护装置的常见问题，并提出相应的改善措施。
关键词：电气化铁路；牵引；变电所；继电保护
引言：
铁路系统在我国的交通体系中发挥着至关重要的作用，对经济发展做出了非常重要的贡献。铁路运输不仅运输量大，而且运输速度快，并且在安全性上具有非常显著的优势。对于电气化铁路来说，牵引系统是其功能实现最重要的部分，而牵引继电保护，则对牵引系统的安全可靠性有非常重要的影响，所以深入研究电气化铁路牵引变电所继电保护对于保障铁路运输的安全可靠性有非常重要的现实意义。
1. 实际案例
在本文中，我们针对某路段的铁路牵引变电所的继电保护装置展开分析，对变电所当前采用的各种保护设备，包括变压器本体保护、过负荷保护、变压器差动保护等等这些具体方式展开深入探索和研究。从中我们可以看出，就该牵引变电所当前所采用的继电保护装置来看，对于220kV线路仅仅只有双套距离保护装置这样非常简单的保护，既缺乏有效的协同配合，也没有后续保护辅助。这样的机电保护方案事实上是难以有效发挥应有作用的[1]。基于此，我们将针对该牵引变电所当前所采用的继电保护装置展开探讨和研究。
2 牵引变电所继电保护中存在的问题
2.1 继电保护配置中的不足
就该铁路路段的实际情况来看，经过我们的研究分析发现并没有设置专门的220kV线路的继电保护装置，所以基于继电保护相关的安全技术标准中的相应规范，对于只能使用全线速动保护的电力线路，通常情况下都需要对其实施光纤电流差动保护；特别是对于相关条件均得到满足的中长线路，更是必须要对其实施光纤电流差动保护。此外，根据相关安全技术要求，电气化铁路供电线路应当具备以下的条件[2]：一是务必要在线路中使用三相电源从而最大程度保障安全；二是要在线路中实施继电保护务必要严格依据相关技术标准实施保护；三是对于如果某段铁路线路只能使用两相电源，必须要有针对性的对其设置两段式电流保护和距离保护以保障运行安全。[应该为：必须要有针对性的对其设置两段式电流保护和距离保护以保障运行安全。]
经过对该牵引变电所继电保护装置展开深入分析，我们将该变电所继电保护的问题的根源总结为如下的两个方面：一方面，铁路牵引变电所的进线方式，基本都是以架空方式接入的220kV线路，在铁路线路的不断延长的过程中，电缆线路也在不断延长，但是我们实际使用的电缆进线相对较少，通常都仅仅只是用于变电所。随着电气技术的不断发展，22OkV网络也在不断的更新换代，所以很多22OkV架空线路也在逐步换代升级，特别是在一些土地资源相对不足的的地方，越来越多的电缆线路取代了原本的架空线路，这需要继电保护装置也发生相应的变化从而满足其保护需求[3]。另一方面，随着我国建设网状电缆系统力度的不断加大，光纤电流差动保护的应用范围也越来越广，这样在绝大多数输电线路发生问题时，能够直接对问题的发生位置作出相应的判断。然而就实际情况来看，线路运行中电源端数据并非保持稳定不变的状态，所以要想让线路的安全性得到更有效的保障，通常情况下我们都会倾向于使用光纤差动保护。
2.2 牵引变压器保护配置中的不足
基于牵引变压器的相关安全使用技术要求，通常情况下变压器保护都必须要具备双重性。这样在工作状态下即使其中一组保护发生故障，另外一组的存在依然可以对变压器实施必要的保护，从而为线路的安全可靠性提供更有效的保障[4]。然而，在对实际情况的研究分析后我们看出，以牵引变压器所实际采用的接线方式来看，对其实施的保护应当为固定备用模式，这样才能够确保其中一组保护在正常工作状态下，则另一组保护的状态自动切换为备用；如果线路中出现故障，则继电保护的作用就会得以发挥，迅速将故障变压器从系统中切除，然后备用变压器进入工作状态，从而使整个线路系统依然处于稳定工作状态下。这样就可以无需再特别针对220kV变压器为其实施双重保护。
3 牵引变电所差动保护措施
3.1 流互变比线圈接错
对于变压器来说，其高压侧和低压侧，有着不同的额定电流，而且相位和各不相同；因此务必要设置科学的流互变比以及有效的相位补偿，才能保证设备的良好运转。因此如果出现了差动保护，应当首先针对流互线圈的变比展开分析，确定其适宜性，分析其是否满足相关设计要求。比如按照设计要求，线圈本身应当是600/5的，但是实际接线中为300/5，这样就会造成不平衡电流。一旦不平衡电流大于线圈的整定值，差动保护现象就会出现。
3.2 流互极性接反
在实际接线作业中，流互极性接反同样都会有非常严重的问题。基于常规的标准，进入主变压器的电流为正向电流；但是按照基尔霍夫原理的规定我们只需要矢量和即可，也就是说只需要全部CT方向保持统一性即可，无论是指向设备或与之相反均可。CT在接线的过程中，如果有接线错误则很可能会引发极性相反的结果，这样就会使得其矢量和无法满足相关标准，这样就会使得不平衡电流出现，于是差动保护动作就会被执行，进而引发跳闸[5]。
3.3 接线方式错误
就当前电力系统变压器的常用接线方式来看，基本上都使用的Y，d11方式，这种方式的变压器量测电流之间的相位差都是30°；其中，Y侧相位处于滞后状态。如果两边的接线方式是一样的，那么就意味着二次电流之间也会存在30°的差距，这样就会引发不平衡电流。如需要实施相位补偿，通常情况下只需要对CT二次侧接线实施调整，这样就能够达到相位相同的效果，从而起到补偿的目的。
3.4 流互二次侧有多点接地
一些差动误动现象的发生，也是基于流互二次侧有多点接地而引发的。在系统中如果存在保护屏后、开关端子箱两点接地的状况，一旦开关场内或周围出现雷击，或者严重接地故障，就会因为接地电阻的作用，进而使得两接地点之间形成一定的电压差，并因此而形成一个二次回路电流。在此电流的作用下，很容易就会引起差动保护。单点接地因为不会出现在这样的电压差，所以就不会形成二次回路电流，也就不会引发差动误动。因此在接地保护时要注意这一点。
4 小结
综上所述，继电保护对于电力系统的安全可靠性有非常重要的作用，所以必须要给与高度重视。而对于电气化铁路系统来说，电力系统稳定性是整个铁路系统稳定性的基础，所以针对电气化铁路电力系统继电保护展开研究，有重要的意义。
参考文献：
[1]李健翔. 电气化铁路牵引变电所继电保护[J]. 门窗,[确认无误？？？][无误]2018(02):198.
[2]刘兴学. 高速铁路牵引变电所继电保护方案探讨[J]. 铁道工程学报,2013,30(01):88-91.
[3]申双葵,陈立,沈文韬,易东,马庆安,陈民武. 电气化铁路对成都电网继电保护的影响[J]. 成都工业学院学报,2015,18(04):1-4.
[4]陈榕.电气化铁路牵引变电所变压器保护的研究[J].建筑工程技术与设计, 2017,(27):2412-2412.
[5] 唐明艳. 电气化铁路牵引变电所的继电保护与开关设备设计[J]. 中国科技博览, 2013,(16):260-261.