牵引网双中性段电分相过电压分析与抑制
2023版二十五项反措防止继电保护事故试题库(附答案)
2023版二十五项反措“防止继电保护事故”试题库（附答案）一、单选题1、220kV及以上电压等级线路、变压器、母线、高压电抗器、串联电容器补偿装置等交流输变电设备的保护及电网安全稳定控制装置应按配置。
（B）A. 双套B. 双重化C. 三套D. 三重化2、220kV及以上电压等级输电线路（含电铁牵引站及引入线路）两端均应配置双重化的保护，两套保护的通道应相互独立，优先采用保护，双侧均应具备远方跳闸功能。
（A）A.线路纵联、纵联电流差动B.线路距离、纵联电流差动C.线路纵联、零序电流D.线路距离、零序电流3、100MW及以上容量及接入220kV及以上电压等级的发电机、启备变按双重化原则配置微机保护（非电量保护除外）；重要发电厂的启备变保护采用双重化配置。
（A）A.应、宜B.宜、宜C.应、应D.宜、应4、差动保护用电流互感器的相关特性一致；母线差动保护各支路电流互感器变比差不宜大于倍。
（B）A.应、4B.宜、4C.应、4D.宜、55、母线差动、变压器差动和发电机-变压器组差动保护各支路的电流互感器应优先选用和较高的电流互感器。
（B）A.准确限值系数、额定拐点电流B.准确限值系数、额定拐点电压C.准确拐点系数、额定拐点电压D.准确放大系数、额定拐点电流6、继电保护及相关设备的端子排，应按照功能进行分区、分段布置，正、负电源之间、跳（合）闸引出线之间以及跳（合）闸引出线与正电源之间、与直流回路之间、交流电流与回路之间等应至少采用一个空端子隔开或增加绝缘隔片。
交流回路与直流回路的接线端子不宜布置在同一段端子。
新建、扩建、改建工程中，端子箱、汇控柜等户外设备应采用额定电压V的端子。
（A）A.交流电源、交流电压、1000VB.交流电压、交流电源、1000VC.交流电源、交流电压、500VD.交流电压、交流电源、500V7、继电保护的设计、配置和选型应以继电保护可靠性、选择性、灵敏性、速动性为基本原则，任何技术创新不得以牺牲继电保护的和为代价。
电网过电压问题分析及防范措施
电网过电压问题分析及防范措施摘要：电网在正常运行时，由于会遭受雷击、倒闸操作、设备故障或参数配合不当等原因，造成电网某一部分短时电压升高，这种电压升高称为过电压。
过电压的出现，会破坏设备绝缘、从而导致设备损坏，甚至造成系统安全事故。
研究过电压的成因，预测其幅值，并采取相应限制措施，这对电气设备的制造应用和电力系统安全运行都具有重要意义。
关键词：过电压；防范措施电网过电压是电力系统中很常见的故障，对电力系统安全运行造成威胁。
如何分析及防范，提高电网抵御过电压能力，保障电力系统安全稳定，具有重大意义。
本文通过对过电压产生的各种原因进行分析，并提出相应的防护措施。
过电压一般分为外部过电压和内部过电压。
一、外部过电压又称大气过电压，它是由雷云放电产生的直击雷过电压和感应雷过电压这种现象在电网过电压中所占比例极大。
其过电压的幅值取决于雷电参数和防雷措施，该种过电压的特点是持续时间短，冲击性强，具有脉冲特性，与雷击强度有直接关系，其持续时间一般只有数十秒左右。
对大气过电压的防护技术措施主要包括可装设符合技术要求的防雷装置，如避雷线、避雷针、避雷器（包括由间隙组成的管型避雷器）和放电间隙，它又分接闪器、引下线和接地装置三部分组成。
二、内部过电压它是电网内部的能量在传递或转化过程中产生，施加于电气设备上，造成瞬时或持续高于电网额定允许电压，对设备安全运行构成威胁。
由于内部过电压的能量来自于电网本身，所以它的幅值和电网电压基本成正比例关系。
根据产生原因不同，内部过电压可分为两大类，一类是由于故障或操作开关引起，如工频过电压、操作过电压。
另一类是由于电网中电感和电容参数相互配合发生谐振而引起的，如谐振过电压。
1、工频过电压及限制措施工频过电压是指由电力系统故障、电网运行方式的改变、长线路的电容效应、突然甩负荷等原因引起的短时工频电压升高（超过正常工作电压），其特点是持续时间较长，但数值不很大，对设备绝缘一般威胁不大，但对超高压、远距离输电电网影响较大，对配置其设备绝缘水平起重要作用。
DL／T620-1997《交换电气装配的过电压爱惜和尽缘合营》资料
中华人民共和国电力行业标准交流电气装置的过电压保护和绝缘配合Overvoltage protection and insulation coordination forAC electrical installationsDL/T620—1997中华人民共和国电力工业部1997-04-21批准1997-10-01实施前言本标准是根据原水利电力部1979年1月颁发的SDJ7—79《电力设备过电压保护设计技术规程》和1984年3月颁发的SD119—84《500kV电网过电压保护绝缘配合与电气设备接地暂行技术标准》，经合并、修订之后提出的。
本标准较修订前的两个标准有如下重要技术内容的改变：1)增补了电力系统电阻接地方式，修订了不接地系统接地故障电流的阈值；2)对暂时过电压和操作过电压保护，补充了有效接地系统偶然失地保护和并联补偿电容器组、电动机操作过电压保护及隔离开关操作引起的特快暂态过电压保护等内容，对330kV 系统提出新的操作过电压水平要求，修订了限制500kV合闸和重合闸过电压的原则和措施等；3)增加了金属氧化物避雷器参数选择的要求；4)增加了变电所内金属氧化物避雷器最大保护距离和SF6GIS变电所的防雷保护方式的内容；5)充实并完善了3kV～500kV交流电气装置绝缘配合的原则和方法，给出架空线路、变电所绝缘子串、空气间隙和电气设备绝缘水平的推荐值。
本标准发布后，SDJ7—79即行废止；SD119—84除第六章500kV电网电气设备接地外也予以废止。
本标准的附录A、附录B和附录C是标准的附录，附录D、附录E和附录F是提示的附录。
本标准由电力工业部科学技术司提出。
本标准由电力工业部绝缘配合标准化技术委员会归口。
本标准起草单位：电力工业部电力科学研究院高压研究所。
本标准起草人：杜澍春、陈维江。
本标准委托电力工业部电力科学研究院高压研究所负责解释。
1范围本标准规定了标称电压为3kV～500kV交流系统中电气装置过电压保护的方法和要求；提供了相对地、相间绝缘耐受电压或平均(50%)放电电压的选择程序，并给出了电气设备通常选用的耐受电压和架空送电线路与高压配电装置的绝缘子、空气间隙的推荐值。
高速动车组过分相产生过电压问题的研究与对策
高速动车组过分相产生过电压问题的研究与对策摘要：随着时代的发展，科学技术的提高，我国高速动车的电分相装置也在不断的进行着更新换代，在现在我国最先进的就是关节式电分相。
虽然关节式电分相对于器件式电分相已经有了很大的进步，但是仍存在一些问题。
本文就针对这些问题进行剖析，说明了过电压产生的原因，以及，关节式电分相应该怎样运用到实际问题中。
关键词：高速动车组，关节式电分相，过电压随着科技的发展，我国的交通方式也出现了新的变化，原来人们出行大多选择乘坐火车，现在人们出行大多选高铁，因为高铁与火车相比速度更加的快，可以缩短旅途的时间。
虽然我国很多城市都通了高铁，而且高铁的发展规模越来越大。
但是，高铁相关技术的发展和高铁运行的相关学习，是我们一直没有放弃的，一直在进行不断的探索。
本文接下来根据我国高铁设备在运行过程中发现的一些现实问题，进行探讨研究。
为我国高铁运行贡献一份力量。
一、过分相问题的出现目前在我国交流牵引供电系统中，电力机车是通过单相电供电的，这对牵引供电系统来说是一个单相的大功率负荷，仅仅从三相供电系统的某一相取电，很容易出现各相电荷严重失衡的现象，对电力系统中的电气设备、输电线路等造成不好的影响。
为了减少这种情况的出现，在牵引供电系统的设计中，每隔一定的距离就要对接触网采用换相联结的接线方式。
为了保证受电弓和接触网的稳定，需要保持非同相供电臂的机械连接，为了防止异相短路，需要对两个供电臂隔离。
但是铁路的接触网在电分相处一定长度的供电死区，动车组带负荷闯分组，就会出现受电弓与接触网拉弧的现象，会影响动车组运行的稳定，甚至会造成受电弓和接触网烧毁，导致事故的发生。
二、过电压的抑制方法避免产生过电压的根本方法在于抑制谐振或者释放中性段上的能量。
在中性段安装阻容保护器，通过改变电路的机构参数，使振荡电路变成无振荡电路，可以有效的抑制电力机车产生过电压。
当保护装置为连接时，欠阻尼振荡频率就会很高，接入保护装置后，整个电路的结构参数发生了变化，如果保护电路的电容取值较大，电路的震动频率就会降低，由于加入了电阻，电路欠阻尼状态变为临界阻尼或者过阻尼状态，过电压就会变小或者不产生过电压。
过分相不间断供电列供系统过电压抑制研究
过分相不间断供电列供系统过电压抑制研究冉旺;郑琼林;杜玉亮;马浩宇;游小杰;张征平【摘要】辅助供电系统直接从主变压器辅助绕组取电的动车组或电力机车,在过分相区时辅助系统会失去接触网的电源.为保持辅助系统供电的不间断,牵引电机需在再生制动模式工作,由电机制动产生电能经主变压器耦合后供给辅助系统.在实现上述工作过程中,HXD3型机车在列车供电系统的变压器绕组两端出现了过电压.本文对HXD3型机车列供系统的主电路进行研究,建立列供系统交流回路的等效电路和传递函数,通过研究该电路的频率响应,对电路参数进行修正,改善系统阻尼比,抑制过电压的出现.仿真和实验结果均验证所提出方案的有效性.【期刊名称】《铁道学报》【年(卷),期】2016(038)009【总页数】6页(P46-51)【关键词】电力机车;再生制动;过电压抑制;二阶低通滤波电路;阻尼比【作者】冉旺;郑琼林;杜玉亮;马浩宇;游小杰;张征平【作者单位】广东电网有限责任公司电力科学研究院,广东广州510080;北京交通大学电气工程学院,北京100044;北京交通大学电气工程学院,北京100044;全球能源互联网研究院直流输电研究所,北京100044;北京交通大学电气工程学院,北京100044;广东电网有限责任公司电力科学研究院,广东广州510080【正文语种】中文【中图分类】TM311我国电气化铁路的牵引供电系统是25 kV工频单相交流供电系统。
在牵引供电系统中，列车是单相负荷，由于公共电网是三相系统，长距离的单相负荷会造成三相系统不平衡。
为了使单相负荷的影响在大的范围内趋于平衡，牵引供电系统采用轮换相序供电的方式[1]，即公共电网的A、B、C三相分段向牵引供电系统(及其接触网)供电，每一段供电臂的长度约25～50 km(不同的供电方式下，供电臂长度不同)。
因不同电压相位的供电臂之间不能直接连接，而是由一段被称为分相区的无电区段分隔开。
因此电力机车通过分相区时，其牵引系统和辅助供电系统都失去电源[2-3]。
牵引变流器中性点增益控制在CRH2C型动车组制动失流故障处理中的应用
流 器 中性 点 的 电 压 增 益 设 置 不 合
理。
３ 故 障处 理
通过修 改 Ｃ Ｒ Ｈ２ Ｃ 型 动 车 组
流 电压 上下 波动 。 通 过下 载牵 引 变 流 器 （ Ｃ Ｉ ） 数 据。 Ｐ Ｎ 电压不 平衡 ， 如图２ 、 图 ３所 示． 下载的 Ｃ Ｒ Ｈ ２ １ ４ ５ ０ ４车 Ｃ Ｉ 数 据
流器 的牵 引控 制装 置 Ｒ ０ Ｍ 关 于 变
２ 、 × ３ 、 × ４ ．并在 郑西 高 铁 动态 进 行
２ ． １ 直 流过 电压 ２（ ＶＤ ＯＶ ２ ） 故障
原 理
（ Ｆ Ｃ） 的 上臂 电压 （ ｅ ｃ ｆ Ｐ ） 或 上臂 电压
（ ｅ ｃ ｆ Ｎ） 高于 １ ６ ４ ９ Ｖ一 １ ７ ５ １ Ｖ时 ， 便 会 发 生直 流过 电压 ２ （ Ｖ Ｄ Ｏ Ｖ ２ ） 故 障。
２ ． ２ 直 流 过 电压 ２ （ ＶＤ ＯＶ ２ ） 故 障
表明 Ｐ Ｎ 中 性 点 不 平 衡 电 压 达 到
１ ８ ０ Ｖ． 即 ｅ ｃ ｆ Ｐ电 压 达 到 １ ７ ０ ５ Ｖ （ １ ８ ０ Ｖ ＋ ３ ０ ５ ０ ／ ２ ） ，超 过 牵 引控 制 装
１ ８ ０ Ｖ， 滤 波 电容 （ Ｆ Ｃ） 的 上 臂 电 压
（ ｅ ｃ ｆ Ｐ） ： １ ８ ０ Ｖ＋ ３ ０ ５ ０ Ｖ／ ２ ＝１ ７ ０ ５ Ｖ ＞
・
Ｉ ， ｌ Ｉ
ｆ
ｔ Ｉ
Ｉ
ｌ ｊ
电分相及自动过电分相
双断口六跨电分相是借鉴法国高速铁路的一种短分相设计模式，即双弓间距大于中性区的长度。
其有2个断口，但只在运行方向上装设1台网隔。
无电区约22 m，等效无电区约35 m，中性区的距离小于190 m。
动车组断电过电分相，地面信号采用点式应答器方式，双弓运行时动车组断电滑行距离在400 m以上，滑行时间约5 s（300 km/h速度下），速度损失最小。
目前在国内合武客运专线等线路上大量采用。
示意图如图4所示。
图4 六跨绝缘锚段关节式电分相平面示意图该短分相模式的优点是：动车断电滑行距离短，速度损失小；无电区短，较少发生动车停于无电区故障（S1线目标速度只有120km/h，是否因为速度较低而增加停在无电区的可能？）；对动车组的升弓方式制约小。
其不足之处是：2个断口只装设1台网隔，制约了越区供电的灵活性，它的设计初衷可能是防止2个断口都装设网隔，一旦同时误合会造成相间断路，其实只需将2台网隔加装电气闭锁，将解锁权留到调度端即可；救援方式复杂，当动车停于无电区时也需要动车司机下车确认受电弓不在危险区（靠近分相内未装网隔侧接触线与中性线转换处）内，方可采用合网隔的方式救援，由于其无电区较短，一旦发生动车带电过分相，则高速通过的受电弓将电弧拉长，可能通过电弧造成相间短路。
短分相设计模式则更适用于地面感应车载自动断电过分相技术。
国内已投运的客运专线基本均采用地面感应车载自动断电过分相技术。
它是一种比较适合国内当前现实的动车过分相技术，它投资小、维护方便、可靠度和安全性较高，且可预留一个合适的时限完成电源切换工作，从而避免瞬间换相对机车电路及牵引网保护提出的更高技术要求。
而短分相模式是与之相适应的较为合理的分相设计模式，它可以长效提高列车运行速度、节约能源、方便调度运维。
同时应借鉴京津城际铁路的双断口双网隔模式，在分相的2个断口装设2台网隔并进行电气闭锁，以利于越区供电的灵活性。
因为越区供电对提高牵引供电可靠性有着非常重要的意义。
10kV电网中供配电系统过电压分析及防范措施
可达 ３１ — ．６倍 ， ．３ ３３ 时间一般 不会超过 ２ 。 ｓ 此外 ， 当两台配电变 压 器 各 一 点 接地 时 ， 电压 最 大值 可 达 ３５～４０ 过 ， ．６倍 。 （ Ｐ ５）丁铁 芯 饱 和 谐 振 过 电压 ： 此种 过 电压 产 生 的 原 因可 能 为高 次谐 波 、 频 和 低 分 次谐 波 谐 振 等 三 种 ， 一 种 在 投 入 空 工 第 母 线 时产 生 ， 电 压 幅 值 较 高 ， 使 母 线 、 变 绝 缘 闪 络 ， 及 过 可 主 以 Ｐ Ｔ烧坏等。 后两种 多在运行的电网中产生 ， 幅值多在 ２ ３倍之 ～ 间 ，而且 特 性 很 不 稳 定 ，作 用 时 间 可达 数 分钟 或 十 几 分钟 ， 待 Ｐ 丁或 高 压保 险熔 断 后 ， 统 电压恢 复 正 常 。 系 （ 单 相 接地 时 切 断 空 载 线 路 过 电压 ： 电网 发 生 单 相 金 ６） 当 属接地故 障时 ，此时切 断空载线路可产生 ５０倍 以上 过电压 ， ． 可 能直 接 引起 避 雷器 爆 炸 和 设 备 损坏 。
及过 电压保 护装置在供配 电系统 中应用的可行性 与经济性
关 键 字 ： 电压 ； 雷器 ； 化 锌 ： 隙 过 避 氧 间
以期找到一种有效 的防范措施。
１ 概 述
供 配 电 系统 主 要 是 由变 压 器 、 电动 机 、 路 器 及 电缆 等 设 断 备组 成 。 由于 各种 因 素 的影 响 ， 电气 备 随 时可 能 受 到外 部 和 内
表 现 为相 间 过 电压 ， 高可 以达 到 ３５倍 Ｕ， 最 ． 电流 波形 最 宽 处 不
３ 过电压 的防范措 施
电力机车过关节式电分相过电压分析与防护
电力机车过关节式电分相过电压分析与防护摘要:随着客运专线快速铁路的建成,电力机车的时速可高达200至350km/h。
为了适应电力机车的高速运行,过关节式电分相作为一种的新型电分相装置广泛应用在我国铁路牵引供电系统中,但是高速电力机车在通过关节式电分相时,往往会发生过电压,引起牵引系统中牵引变电所跳闸,如何抑制高速电力机车过电分相时不产生过电压是广大电气化铁路科研工作者研究的一个重要课题。
关键词:电力机车电分相过电压客运专线建设过程中,明确规定牵引变电所的布点,接触网和牵引变电所外部电源供电方案的确定,均按满足最高时速350km和3min追踪运行间隔进行设计,牵引变压器采用单相接线,外部电源采用220kV,接触网标称电压25kV,长期最高电压27.5kV,短时(5min)最高电压29kV,电力机车的负载为单相负载,接触网供电方式为换相供电。
本文通过对过关节式电分相装置进行分析并提出可靠的过电压防护措施,以满足客运专线电力机车安全通过过关节,保证客运专线的安全可靠运行。
1 关节式电分相在单相交流牵引供电系统中,电力机车是由单相电供电的,为了平衡三相电网U、V、W各相负荷基本对称,电气化铁道采用分相分段取流的方法,通常实行U、V相轮流分开供电,这就称为接触网电分相。
客运专线电气化铁路的牵引动力是电力机车,由于机车本身不是动力源,所需能源由铁路牵引供电系统提供。
我国铁路接触网电分相设计采用七跨式双绝缘锚段关节形式,随着电力机车速度的不断提高,特别是动力车组的投入运行要求双弓间距不小于190m,将七跨电分相改为八跨电分相。
为了保证高速电力机车顺利进行电源分相,保证铁路牵引供电网实现相与相之间电气隔离,必须在电力机车换相处加装电分相装置。
2 电分相过电压研究现状电力机车在运行过程中,频繁的通过各个供电段之间的电分相装置,在分相短暂的瞬间供电系统由一相换为另一项必然会出现从一个电气参数量变化为另外一个电气参数量,必然会产生电压电流等电磁参量的瞬时变化,从而导致过关节分相过电压事故的产生,如:郑州铁路局、济南铁路局、兰州铁路局等均出现过锚段关节式电分相过电压问题,严重影响铁路的安全运营。
基于高压互感器的过分相过电压分析与抑制
基于高压互感器的过分相过电压分析与抑制刘雨欣;张景景;袁琳【摘要】根据机车过分相过程产生铁磁谐振过电压,造成车顶绝缘子被烧坏、放电间隙被击穿等现象,研究机车过分相过程产生过电压的原因.运行经验表明,机车进入电分相时切断主断路器,网侧高压系统仅有高压互感器、受电弓等与接触网有电气的连接.通过建立机车过分相时牵引网与机车电压互感器的等效模型并利用PSCAD/EMTDC进行仿真,并提出加装RLC装置抑制过电压.仿真结果表明:机车过分相时高压互感器产生的铁磁谐振过电压高达93.42 kV,加装RLC装置后电压幅值为59 kV,电压幅值明显降低,减少了过电压对电气化铁路的危害,保证其安全运行.【期刊名称】《高速铁路技术》【年(卷),期】2017(008)003【总页数】4页(P28-31)【关键词】高压互感器;谐振过电压;过分相【作者】刘雨欣;张景景;袁琳【作者单位】郑州铁路职业技术学院,郑州450052;郑州铁路职业技术学院,郑州450052;北京铁路局北京供电段,北京100032【正文语种】中文【中图分类】U224.2+4我国高速铁路技术，以快速高效的方式得到迅速的发展。
高速铁路发展势头迅猛，既有电气化铁路也在提升与发展。
在牵引供电系统中，牵引变电所给接触网采用换相供电方式，因此在换相处装设电分相。
由于锚段关节式电分相以空气断口作为绝缘介质从而解决了电分相存在的硬点，实现锚段与两侧的供电臂的平滑过渡，从而在电气化铁道供电系统中被广泛使用。
但是长期运行表明，机车过分相过程中产生的过电压[1-2]可能造成车顶绝缘被击穿，烧毁承力索与吊弦以及造成变电所跳闸等现象，对电气化铁道的正常安全运行造成极大的影响。
电力机车过分相产生过电压现象已引起极大的重视，深入研究其产生机理与抑制措施具有极大的意义。
文献[3]分析高速铁路过分相各暂态过程，建立模型分析高速铁路过分相过电压。
文献[4]对电力机车过关节式电分相全过程进行了理论分析，并提出了RC与MOA抑制过电压的两种方案。
电力机车过关节式电分相过电压抑制方案分析
第30卷第3期 石家庄铁道大学学报（自然科学版）V o l . 30 N o . 32017 年 9 月Journal of Shijiazhuang Tiedao U n iv ersity (N atu ral Science E dition)Sep. 2017电力机车过关节式电分相过电压抑制方案分析张远，黄彦全(西南交通大学电气工程学院，四川成都610031)摘要：当机车过锚段关节式电分相的时侯，可能会产生过电压，严重时会危及牵引变电所中的设备安全，同时也会威胁牵引变电所和接触网的安全运行。
列出两种治理过分相过电压方 案，即加入RC保护装置和金属氧化物（MO A)避雷器保护装置，并利用M a tla b /S im P o w e r S y s -t e m s仿真软件对加入两种保护方案后的过渡过程进行仿真，根据仿真结果对两种过电压治理方案进行比较分析，结合实际情况找出较优的治理方案。
关键词：电力机车；关节式电分相；过电压；保护装置中图分类号：U 225.4 文献标志码：A 文章编号：2095-0373(2017)03-0077-05〇引言电力机车在通过中性线与接触线之间时受电弓会出现震荡，但是关节式电分相能够让机车在过分相 时平滑过渡。
有时电力机车通过关节式电分相时，会伴随过电压现象的发生，在严重的时侯可能会危及 牵引变电所中的设备安全，从而威胁牵引变电所和接触网的安全运行。
因此，电力机车过电分相过电压 的抑制方法的研究对电气化铁路安全运营有着非常重要的意义，它既能够保障牵引供电系统安全，又能 够让电力机车更安全地运行。
1机车过分相过电压分析与系统建模仿真1.1过电压原因分析电力机车通过关节式电分相是一个过渡过程，在它的等效电路中，牵引网和中性线的接触和分开是突然进行的，等效电路中电容和电感是储能元件，电容电压和电感电流没法瞬间改变，从而导致等效电路 需要一定的时间达到新的稳定状态，所以达到新稳定状态的过程就叫做过渡过程。
基于高通滤波器的地面自动过分相的过电压抑制
设计应用esign & ApplicationD基于高通滤波器的地面自动过分相的过电压抑制Overvoltage suppression of ground automatic convert based on high pass filter吴 强，陈赵曦，李圣清，吴丽然（湖南工业大学 电气与信息工程学院，湖南 株洲 412007）摘 要：因为机车在过电分相的过程中产生的过电压会对电气化铁路的安全造成很大的影响，为了研究抑制过电压的方法，建立了地面自动过分相的等效电气模型，并根据该模型以及机车过分相过程中的电压波形对过电压的产生原理进行分析研究。
从而提出加装RLC装置，RLC装置不仅可以组成高通滤波器来抑制机车中的网侧变流器产生的谐波，其中的R和C还能组成阻容吸收器来抑制过电压。
通过计算可得出该装置各个元件具体参数，然后以此建立仿真模型，通过仿真验证表明该方法正确有效。
关键词：过分相；过电压；谐波；仿真0 引言在我国电气化铁路建设之初，采用的是27.5 kV 单相工频交流供电制式为电力机车供电。
但是机车如果仅从三相供电网中的某一相取电，这便会导致供电网产生大量负序电流。
为解决上述问题，电气化铁道采用分段换相供电。
同时，为防止不同相之间发生短路，电气化铁路依靠空气和绝缘器件将各相隔离，这便是我们所说的电分相。
而关节式电分相因不存在机械硬点，使得机车在过分相时，可以平滑地进入或驶出中性段，所以，作者简介：吴强（1965-），男，教授级高工，主要研究方向为变流技术与地面自动过分相的研究开发和成果转化。
分相时产生的过电压对电气化铁路安全运营有着非常重要的意义。
所以，想要抑制机车过分相时产生的过电压，我们首先需要对接触网的结构特征有一定的了解。
目前我国电气化铁路接触网主要采用六跨、七跨、八跨、九跨、十二跨、十六跨锚段关节式电分相。
其中，十二跨、十六跨电分相主要运用于高速铁路，如秦沈线、武广线等。
牵引网末端串联补偿装置过电压保护及暂态分析
DOI：10.19587/ki.l007-936x.2019.02.007牵引网末端串联补偿装置过电压保护及暂态分析张晓鹏摘要：对比了串联补偿电容器组过电压保护方案，分析了 M2型过电压保护装置的构成以及参数配合关系，研宄了末端串联补偿装置在过电压保护动作期间的暂态过程，为末端串联补偿在电气化铁路的工程应用提供理论和技术支持。
关键词：牵引网；串联电容补偿；过电压保护；暂态分析Abstract:The paper compares the over-voltage protection schemes for series compensation capacitor bank^ analyzes the composition of M2 type over-voltage protection device and parameter matching relations, studies the process of transient state of series compensation devices at the end of traction network in period of action for over-voltage protection, providing theoretical and technical supporting for engineering application of series compensation devices in electrified railway.Key words：Traction network; series capacitor compensation; over-voltage protection; analysis of transient state 中图分类号：U223.5+4 文献标识码：B 文章编号：1007-936X(2019)02-0025-050引言复线电气化铁路牵引网末端串联补偿是在供 电臂末端即分区所处上下行接触网之间串联接入 补偿装置，是通过均衡同一供电臂上下行接触网电 流，改善牵引网电压分布规律，减小电压损失的一 种补偿方式。
牵引供电系统继电保护-继电保护
③差动速断保护 变压器差动保护较复杂，常用到 各种滤波环节，使保护动作速度相对较慢。为了取得在 严重的内部短路时有高速动作的保护，一般在比率制动 式差动保护的基础上，利用差动电流，不经滤波电路或 算法，直接采用差动电流的全波幅值作为动作量，而没 有制动量，从而大大提高了切除故障的速度，动作后断 开变压器各侧的断路器。
②当采用方向性四边形阻抗继电器及偏移平行四边形 特性阻抗继电器时，阻抗Ⅰ段的电抗边应按被保护馈线 AB长度的80~85%的线路阻抗整定，阻抗Ⅱ段的电抗边 应按被保护馈线及其紧邻馈线 0.8×（AB+0.85×BC） 长度的线路阻抗整定，阻抗Ⅲ段按开闭所至分区亭间为 单线运行、且在分区亭处短路时的最大阻抗整定，电阻 边按最先负荷阻抗整定。同样，在进行阻抗整定时，还 须计及上下行馈流保护, 主要用于保护电容器与电抗器连接点 和电抗器绕组对地的短路故障。 谐波过电流保护，主要用于谐波过流跳闸。 过电压保护，电压过高使电容器的功耗和发热增加， 影响电容器的使用寿命，需配置过电压保护。 低电压保护，当电容器组所接母线突然失压时，可能 存在：①一旦电压恢复，变压器与电容器同时投入，造成 电容器的过电压损坏；②母线失压后，电容器的积聚电荷 尚未释放前，若电压立即恢复而电容器再次充电，也可能 造成过电压损坏；因此，必须配置低电压保护。
图 3 不带开闭所的复线牵引网
②当采用方向性四边形阻抗继电器及偏移平行四边形 特性阻抗继电器时，阻抗Ⅰ段的电抗边应按被保护馈线AB 长度的 80~85% 的线路阻抗整定，阻抗Ⅱ段的电抗边应按 被保护馈线及其紧邻馈线AB+BC长度的线路阻抗整定，电 阻边按最小负荷阻抗整定。需要注意的是，对于图3所示 的复线电力牵引网，在进行阻抗整定时，还须计及上下行 馈线间的互感。 由于阻抗Ⅰ段仅需与电力机车保护配合，动作时间整定 为0.1S，阻抗Ⅱ段的动作时间整定为（0.1+Δt）S。图2的 开闭所和图3的分区亭仅设一段距离保护即可，动作时间 整定为0.1S。
交流牵引网中性区柔性供电系统研究
交流牵引网中性区柔性供电系统研究张敏，仇乐兵摘要：为彻底消除传统牵引网电分相对牵引供电及列车运行的不利影响，提出一种应用于中性区的串并联混合型柔性供电系统。
该系统采用多重交直交变流器与单相分裂变压器构建混合型并网拓扑，可显著降低系统容量并提升供电可靠性；基于系统应用场景及主要部件参数约束，推导柔性供电系统的关键参数设计方法；系统联调仿真及模拟试验研究表明该柔性供电系统可有效保障列车不断电无冲击通过电分相。
关键词：电分相；柔性供电；调幅移相0 引言我国电气化铁路采用单相25 kV工频交流牵引供电制式，为避免单相牵引负荷在三相公用电网中引起较大负序电流，保障电网的平衡，牵引供电系统通常采用循环换相、分段供电的方式，并采用分相绝缘装置将不同的供电区段隔开。
电分相导致牵引供电系统存在无电区，在保障供电安全的前提下使列车安全可靠高速通过电分相是牵引供电领域长期关注的问题。
为解决列车过分相带来的供电及行车安全问题，相继提出多种车载或地面自动过分相技术方案。
这些技术方案虽然在一定程度上减轻了司机的操作强度，提升了供电与行车安全水平，但在过分相期间列车仍然存在从断电到复电的过程，导致列车牵引力及速度的损失，并通常伴随过电压、过电流、弓网强烈燃弧等电磁暂态现象[1，2]，严重时可能导致牵引网相间短路或列车坡停等重大安全问题。
因此，电分相问题已成为我国铁路进一步向安全、高效发展的主要技术瓶颈。
近年来，国内外学者针对新型过分相供电方案进行了系列研究。
文献[3]提出了一种不断电过分相方案，该方案经一组背靠背变流器向中性段供电，通过移频移相实现中性段电压相位在两供电臂电压相位间连续切换，可实现列车不断电过分相，但该方案需提供列车过分相时的全部功率需求，导致供电装置成本显著上升，且降低安全供电水平。
文献[4]提出采用2组变流器分别从两侧供电臂上取电再并联向中性段供电的方案，并指出应用于列车惰行过分相时能有效减小装置设计容量，但该方案仍存在系统供电容量配置较大等问题，并且由于采用了双回供电，其系统总体成本及复杂度进一步上升，由此降低了系统可靠性及经济性，并加大了工程实施的难度。
机车过分相过电压分析与研究
机车过分相过电压分析与研究刘雨欣;张景景【摘要】机车过锚段关节式电分相出现电弧会产生过电压,使设备绝缘、机车和人身安全等受到巨大威胁.本文分析了机车过分相过程中产生电弧的四个位置,并绘制了其等效电路.并通过PSCAD/EMTDC仿真软件对机车过分相过程进行仿真建模,研究过分相过电压的产生机理,提出在中性线与钢轨间加装并联电容抑制过电压的措施,结果表明安装抑制装置后过电压最大幅值降低,抑制效果明显.【期刊名称】《高速铁路技术》【年(卷),期】2017(008)005【总页数】4页(P39-42)【关键词】电分相;电弧;暂态过程;过电压【作者】刘雨欣;张景景【作者单位】郑州铁路职业技术学院,郑州450052;郑州铁路职业技术学院,郑州450052【正文语种】中文【中图分类】U225.7Abstract： The overvoltage of arc arrester is produced when electric locomotive passes the electrical sectioning with insulated overlap, making the insulation of the equipment, the safety of locomotive and person in great danger. In this paper, it is analyzed the four positions and causes ofarc when electric locomotive passes neutral section and the equivalent circuit is drawn. The simulation model is established by PSCAD / EMTDC simulation software, and the process of locomotive over-phase is simulated. The purpose of this research is to study the mechanism of production of overvoltage when electric locomotive passing the electrical sectioning and suppression measures that install parallel capacitors between neutral and rail is put forward. As a result, the maximum amplitude of the overvoltage is reduced after installation of the suppression device.Key words：electrical sectioning; arc arrester; transient process ; overvoltage机车在通过关节式电分相过程中会出现电弧现象[1-2]，从而使某些位置的电压过高。
新型牵引供电系统直流侧二次波动分析与抑制
新型牵引供电系统直流侧二次波动分析与抑制文章正文开始华东交通大学电气与自动化学院的研究人员宋平岗、吴继珍、董辉，在2017年第7期《电工技术学报》上撰文，为解决传统牵引供电系统中存在的电能质量和过分相问题,介绍了一种基于模块化多电平换流器的多端柔性直流输电系统(MMC-MTDC)的新型牵引供电系统。
分析了新型牵引供电系统中出现的直流电压、电流二倍频波动问题,主要有两方面原因:一是受端单相H桥型模块化多电平换流器(SPH-MMC)正常工作时内部环流将流入直流侧引起直流电压、电流二倍频波动;二是送端三相MMC因电网电压不平衡时桥臂中存在的零序电压分量造成直流电压、电流二倍频波动。
为此,对于SPH-MMC基于准比例谐振控制器和二阶广义积分器设计环流抑制控制器;对于三相MMC设计无需锁相环和无需电流正、负序分解的电网不对称故障控制器,利用电压补偿技术设计直流侧二倍频波动抑制器。
最后,以三端单相-三相MMC-MTDC仿真模型为例验证该文的分析结果和所提出的控制策略。
目前我国牵引供电系统主要采用的是单相工频交流供电模式，牵引变压器将公共电网的三相交流电降压成两单相交流电后，分别向变电所两侧的供电臂提供能量［1］。
这是一种不对称的供电模式，主要存在电能质量和电分相两大问题，约束着高速重载电气化铁道的发展。
随着电力电子技术的发展，众多学者基于变流技术提出相关方案来解决传统牵引供电系统所存在的问题。
基于电压源换流器的高压直流输电 (Voltage Source Converter High Voltage DirectCurrent，VSC-HVDC)技术自提出以来，凭借其技术优势得到了学术界和工业领域的高度关注，特别是近年来随着对模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter，MMC)的深入研究，为了克服现行牵引供电系统所存在的不利因素，本文将VSC-HVDC技术应用到牵引供电中，提出一种基于模块化多电平换流器的多端柔性直流输电系统(Modular Multilevel Converter MultiTerminal DirectCurrent，MMC-MTDC)的新型牵引供电系统。
电分相原理
电分相原理电气化铁路关节式电分相的研究张和平摘要：本文针对电气化铁路两种较常应用的关节式电分相的特点、存在的问题和解决的方案进行研究。
关键词：电气化、电分相、锚段关节一、关节式电分相的结构特点1.七跨锚段关节式电分相结构分析七跨式绝缘锚断关节式电分相，它是由二个4跨绝缘锚段关节交叉组合而成，从头到尾共有七个跨距，故称七跨锚段关节式电分相。
其原理是利用2个四跨绝缘锚段关节的空气绝缘间隙来达到电分相的目的。
中性区正常情况下不带电（无机车通过时），但不允许接地，其对地仍按25kv电压等级要求绝缘。
一般考虑在关节处行车方向远端设置一台手动隔离开关，以疏导中性区的故障机车。
七跨锚段关节式电分相如图1、2所示。
图1 七跨锚段关节式电分相结构图图2 七跨锚段关节式电分相直线平面图当电力机车准备经过电分相时，机车主断路器打开，受电弓不降弓通过。
电力机车在电分相中性无电区范围内利用中性锚段来作工作支，使受电弓平稳的由一端正线锚段运行到另一端的正线锚段，该中性嵌入线从左侧的中1处变为工作支，到右侧中2处开始抬升，变为非工作支，可保证约有100〜150m 长的中性区。
机车乘务人员须按照设置的“断”、“合”、电力机车禁“停”标志断、合机车主断路器（如图3、4所示）为了保证电力机车正常通过绝缘锚段关节式电分相绝缘器，原则上要求单台受电弓升弓运行，确需多台受电弓同时升弓时，对受电弓间距离应做限制新］弱恵；叮奔“；”仝5慕斎应彳『于.7/叢］芻圍亍■如Hit -恥〉图4 上行方向行车标志的设置2. 八跨锚段关节式电分相结构分析八跨锚段关节式电分相的结构如图5所示。
图中Z 表示直线区段；J 表示绝缘 锚段关节；ZJ 为支柱装配形式。
图5 八跨锚段关节式电分相的平面图不管是哪种型式，其结构都是利用2个绝缘锚段关节重合1跨或2跨，再增加1个分相锚段组成，即：分相锚段与既有接触网的2个下锚支组成2个绝缘锚段关 节并重合2个锚段关节的1跨或2跨，在分相无电区工作范围内利用分相锚段作工 作支，而分相锚段与既有锚段间采用相间空气绝缘的3 .：：接触线受电弓中3 下行方向行车标志的设置图3 jOOmm中性区140m装配形式，从而达到分相的目的。
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研究 结论 ： （ １ ） 七跨 电分 相中性线得到的过 电压与文 献 中的试验结 果相符 残 压联合 仿真有 效值与 理论 计算值约 １ １ ｋ Ｖ， 进 一步对仿真有效性进行 了验证 ； （ ２ ） 八跨双 中性段 电分 相的双边无源 Ｒ Ｃ抑制 电路 使 中性 段过 电压值 由七跨 单中性段 的 ９ ５ ． ５ ７ ｋ Ｖ降为 ５ ９ ． ２ ８ ｋ Ｖ， 抑制 效果 较明显 ； （ ３ ） 实验 结果对锚 段关节 电分 相设
Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｃ ｏ ｎ ｃ ｌ ｕ ｓ ｉ ｏ ｎ ｓ ： （ １ ）Ｔ ｈ ｅ ｏ ｖ ｅ ｒ — ｖ ｏ ｌ ｔ ａ ｇ ｅ ｏ ｆ ｓ ｅ ｖ ｅ ｎ— ｓ ｐ ａ ｎ ｏ ｖ ｅ ｒ ｌ ａ ｐ ｐ ｉ ｎ ｇ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｒ ｃ ａ ｌ ｓ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ｇ ｄ ｅ ｖ ｉ ｃ ｅ ｉ ｓ ｃ ０ ｎ ｓ ｉ ｓ ｔ ｅ ｎ ｔ ｗ ｉ ｔ ｈ
牵 引 网双 中性 段 电分 相 过 电压 分 析 与抑 制
屈志坚料 刘 雨欣 周 敏
（ 华 东交通 大学 ， 南昌 ３ ３ ０ ０ １ ３ ）
摘要 ： 研究 目的 ： 针对 电力机 车断 电过 电分相产生过 电压击穿绝缘设备 问题 ， 进行 时序开关控制 的链式 电路建 模， 分类 比较七跨／ ，一； … …－ ｔ － ｔ － ． 式 电分相单 、 双 中性段 的机车 一电分相 一牵引 网联 合仿真全 过程过 电压 提 出一种抑 制锚 段关节式 电分相过 电压 治理的方法 。
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计 具有重要参考价值 。 关键词 ： 电气 化铁道 ； 过 电压 ； 链式等 效模 型 ； 八跨 电分相 ； 双 中性段 中图分类号 ： Ｕ ２ ２ ８ ． ２＋ ６ 文献标识码 ： Ａ
Ｏｖ ｅ ｒ— —ｖ ｏ ｌ ｔ ａ ｇ ｅ Ａｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ａ ｎ ｄ Ｓ ｕ ｐ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ Ｔｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｎｅ ｔ ｗｏ ｒ ｋ Ｄｏ ｕ ｂｌ ｅ
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