基于瞬时功率理论的牵引供电系统短路故障辨识

陈彦初，高仕斌，韩正庆

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自2008年京津城际铁路开通，截至2019年底我国高速铁路总里程已达35 000 km。牵引供电系统为高速铁路的安全、可靠运行提供了电能保障，但在牵引供电系统继电保护中有一些细节方面存在不足，仍需要进行深化研究。

对牵引供电系统馈线保护的优化，应当实现当牵引网馈线发生故障时保护可靠动作，及时切除故障，减小损失。牵引网的故障主要有金属性短路故障和高阻短路故障，常规的馈线保护装置以距离保护为主保护，对金属性短路故障能可靠动作。如果在短路点存在过渡电阻，过渡电阻使短路电流减小，同时使测量阻抗增大，当过渡电阻较大时，可能导致距离保护和电流速断保护拒动。此时，电流增量保护作为最主要的后备保护，对经过渡电阻短 路的故障起到很好的作用[1，2]。但是，当动车组/电力机车上的变压器空载投入或AT供电方式下自耦变压器空载投入，以及在列车过分相时，都将在短时间内产生励磁涌流，此时可能造成电流增量保护的误动作。

现有的针对电流增量保护的优化主要通过增加谐波抑制环节改善电流增量保护的性能，如增加高次谐波抑制判据以避免列车通过无电区后负荷电流增量可能引起的保护误动作，增加二次谐波闭锁判据避免列车过无电区重新受电时变压器产生的励磁涌流可能引起的误动作，从而达到扩大保护范围，缩短保护延时的目的[3]。但是，当一条供电……