随着西部大开发战略的进一步深入,青藏铁路的建设已经轰轰烈烈的展开。青藏铁路沿线特殊的地理、气候环境导致电源稀缺,因此青藏铁路电力贯通线的供电距离较一般铁路配电系统电力贯通线长,最长供电距离达到330km。为了保证供电质量,就需要在其跨区供电时,投入串联补偿装置。同时,青藏铁路沿线地理、气候情况复杂,过渡电阻将无法预测。因此,本文的目的是提出合理的保护方案,消除过渡电阻和串联补偿的影响,实现保护的正确、及时动作。 本文首先从铁路配电系统结构、特点、运行方式以及继电保护现状出发,根据青藏铁路的运行情况和各种参数,建立了沱沱河负荷区域模型和纳沱线模型。 接着,对青藏铁路电力贯通线进行了故障仿真,研究了电流、电压、阻抗角、线路阻抗等特征量及其变化规律,为讨论保护配置方案提供支持。 其次,针对青藏铁路电力贯通线正常和跨区两种供电方式,本文重点讨论了几种保护配置方案,(1)若采用电流保护,仿真结果表明:在正常供电时,无法消除过渡电阻的影响,跨区供电时,无法消除过渡电阻和串联电容补偿的影响,即在两种供电方式下都无法保证保护动作的选择性,因此在青藏铁路电力贯通线上设置电流保护是不合适的。(2)进行了基于阻抗角变化的保护原理分析,由于阻抗角在故障前后没有明显的变化范围,因此不能选择基于阻抗角变化的保护原理。(3)若采用阻抗保护,仿真结果表明:在正常供电方式下,可以消除过渡电阻的影响,实现保护完全正确的动作;在跨区供电方式下,可以消除过渡电阻的影响,但无法消除线路中间串联电容补偿对保护的影响,保护在特定的区段内将发生误动。 另外,提出了两种阻抗保护方案的完善方法,(1)线路首端进行集中补偿法。仿真结果表明这种方法可以实现保护在跨区供电方式下完全正确的动作。(2)基于Agent的广域协调保护法。对各Agent的协调配合进行了详细的阐述,由于PSCAD仿真软件没有通信平台而无法实现仿真验证,但本方案原理上是可行性的。 最后对青藏铁路阻抗保护进一步完善和保护测控装置的设计进行了展望。