高铁牵引变压器差动保护的研究和试验方法

李 瑞

（中铁电气化局京沪高铁维护管理公司，高级工程师，北京100000）

目前高速铁路中最常用的供电制式为全并联AT供电，在牵引变电所设置接线组别为VX型的牵引变压器组，分区所和AT所设有自耦变压器。此两种变压器自身价值最高，可占全部投资的一半以上，且出现严重故障后，现场环境一般不具备修复条件，修复周期长，影响范围较大，因此日常检修和预防性试验是其安全的重要保障。差动保护是变压器的主保护，差动保护的准确性和快速动作直接关系变压器的安全，因此对差动保护功能的验证是非常重要的，铁路规程要求的周期是每年必须进行一次。

1 差动保护原理

本文采用电路图与数学公式结合方式阐述差动保护原理。

1）牵引供电系统变电所牵引变压器差动保护原理见图1牵引变压器等效电路图。

图1 牵引变压器等效电路图

图1 中TR指变压器，P1和P2指电流互感器的极性，α和β指牵引变压器低压总回路名称。

由图1可得如下公式：

当İCDA&İCDB&İCDC≥İred差动保护启动。

2）分区所和AT所自耦变压器差动保护原理见图2自耦变压器等效电路图。

图2 自耦变压器等效电路图

在AT全并联供电模式下采用的自耦变压器由上图可得出如下公式：

当自耦变压器故障发生在F绕组一侧时，根据图2可得如下公式：

同理，当自耦变压器故障发生在T绕组一侧时，可得如下公式：

联立公式（2）和（3），可得自耦变压器差动保护原理公式：

当T相和F相电流之差大于差动保护电流设定值，差动保护启动。……