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摘要：中国铁路总公司印发了关于《牵引供电系统继电保护配置及整定计算技术导则》，导则中规范了关于高速铁路的继电保护配置。本文结合技术导则在高速铁路牵引变电所电网位置、保护装置、过热荷载、继电保护等方面做简单探讨分析，结合电力系统变压器的状况进行方案的合理配置。可以为今后的高速铁路牵引变电保护装置的配置提供借鉴作用。
关键词：高速铁路；牵引变电所；继电保护方案
通过实际情况的分析，可以得出目前的牵引变电所继电保护标准已经统一，但仍然存在大量的现场的保护配置无法按照新的技术导则执行，一方面是硬件本身的原因，另一方面是因为现场要求不规范。在进行充分的分析后，得出一个很好的解决方案，利用合理的配置实现220kV牵引变电保护。
1.高速铁路牵引变电所在220kV电网中的位置分析
依据现在运行的高速铁路综合设计规范，高速铁路中的牵引供电是由电力系统的独立电源提供。在两路双重供电系统的配置中是不允许再接入其他负荷荷载的，因此牵引变电所是电力系统的终端负荷。得益于此，当牵引变电系统的电源线路或者内部出现故障时，都不会直接影响到电网中的基础用户。
通过高速铁路牵引变电所在220kV电网中的位置以及一些特征点可以看出，高铁的基本电力系统供应与一般的用户供电不同，其基本的保护装置与传统的电力用户也不相同。为了实现牵引变电的基础配置，同时实现线路继电的保护，应该依据详细的特征点对于用户的需求进行简化配置［1］。
2.220kV保护配置的建议
依据实际的情况与科学细致的理论性分析，高速铁路与客运专线220kV保护的基础配置如下：
（1）在电气化铁路中采用的供电系统，若为220kV的线路，在电力系统的配置中应该采用双套的光纤电流差进行保护。在整体的线路速率保护中采用主动保护的形式，在基础的配置中运用距离保护的原则，采取电流的速度断离、过电保护以及零序电流等进行配置。
（2）牵引变电所的变压器保护也需要运用双重化保护的配置。
3.馈线保护以及整体保护中需要明白的问题
在高铁与客运专线的运行过程中，牵引变电所基本的馈线保护需要专业的人员进行操作配置，依据施工的标准进行建设，主要涉及的保护功能有：距离保护、电流速断保护、电流过载保护、电流阶段化剧变保护［2］。
距离保护是馈线的一种主体保护，可以在最大的程度上避免高铁机车在带电时直接经过变电所造成越级跳闸，当馈线电流过大并超过速断保护电流时可直接启动电流速断保护切断故障点。在过电流的基础保护中，通常把电流增量保护作为馈线的后备保护，在整体的保护过程中应该注意到以下的几个方面：
（1）目前，高铁以及客运专线牵引变电所馈线保护装置的供应端，都是一些国内的领军企业，在进行馈线PT断线闭锁距离保护整定时，针对不同公司研发的产品有着不一样运行原理的情况，在保护整定过程中需要注意这一情况。
（2）馈线的最大负荷电流值以及最小短路性质电流值差异很小，依照行业内部的规范进行操作实施，在整定的过程中非常难以控制过电流保护的灵敏度，所以整定中很好的解决该问题显得尤为重要。
4.整体过热过负载保护
4.1变压器出现过热过载性质保护
变压器作为牵引变电所中最重要的电力设备，其主要的功能就是为电气化铁路的运行提供供电保障，对于电气化铁路的整体运行与经济发展起着重要的作用。由于变压器需要长时间处于工作状态，其绝缘材料长期处于热负荷的状态下，一旦失去绝缘性能则会使变压器发生超温告警，继而发生超温跳闸或者重瓦斯气体释放，严重危害了铁路的安全运行。为了保障变压器的安全运行周期，让其不过快的发生一些损坏，在变压器的标准运行阶段应该对温度的控制进行详细的规定，并采取相应的在线监测和保护措施。具体包括变压器绕组测温、绝缘气体检测、油色谱在线监测等。
在电气化的铁路运行过程中，基本的负荷是存在的，其负荷也是不对称的，牵引变压器采用的是一种基础定时过负荷的保护，通过一些基本的电流倍数情况和动作基础时限实现功能的保护。
在基本的保护过程中，一些基础的方案被广泛的采纳，虽然都有一些局限性，但是在整体的负荷定值情况中，如过负荷定值整定较高，这会导致变压器长期处于负荷的状态，大大的减少变压器的使用寿命；如果出现一些整定值比较低的情况，则会显著的导致变压器出现过载的负荷而跳闸的情况，这非常的不利于变压器基本功能的发挥。在详细的分析保护方案过程中，对其客观上的一些情况做出必要的判断，一方面要客观的反映出变压器的基础温度升降变化，另外，要让变压器的基础保护与实际负荷能力相适应［3］。
在实际运行操作的过程中，委派专人进行系列的技术监督。充分的利用热点温度这一指标进行控制，可以在多种多样的方面反映出过负荷的真实水平以及变压器内部热状态，改善牵引变压器的过载与过负荷的情况。变压器温度的测量控制可以直接的分为直接性质的测温以及间接性质的测温。直接性质的测温就是通过变压器内部的基础发热导体，利用基本的埋设温度传感元进行感应；间接的测温是利用变压器基本时间对于电流的特征性质曲线去很好的反映出内部的温度变化，一般的热继电器就是间接测温的典型性代表。直接测温就是通过变压器领域主控端的产品去进行优化操作，在先进设计理念的指导下，通过多种工艺水准的变化进一步的实现工程的基础应用。一些继电器也被广泛的使用，可以很好的对变压器运行进行保护保障。
4.2 变压器差动保护
变压器的差动保护是变压器的主保护，基本的运行依照循环电流的原理进行装配设置。变压器主要是对双绕组以及三绕组变压器绕组内部和相应的引出线之间发生短路情况进行保护，另外可以对变压器单相线匝短路情况进行保护。在变压器的运行过程中，基于绕组变压器的两侧都安装了一些电流装置感应器，其两次侧按照循环电流的方式进行接线处理。如果两侧的电流互感器有着同性端都向着母线的一侧，通过同性端子的连接以及两线之间串联的方式接入电流的继电器。在理论化的运行过程中，如果是正常运行或者外部故障出现等情况，差动回路电流出现零值。当变压器内部出现相间短路故障的时候，在差动回路整体中I2改变了方向或者等于零的情况出现，这个时候流过继电器的电流是I1与I2的和。变压器差动保护有着一定的范围，通常是构成变压器差动保护的电流互感器之间的一些电气设备、还有就是连接这些设备的导线。
4.3 馈线热过负荷保护
馈线热过负荷保护主要是基于外界环境温度以及接触点电流的整体把控，通过保护装置内部的核心程序计算，计算结果与预先整定的定值相比较。比较结果若大于定值，将会触发保护装置的动作出口，驱动断路器实现快速跳闸，及时切断故障电流和故障点。
在保护装置告警温度的设定中，通常把温度动作值的90%设定为温度告警值，来实现设备超温的预判，提醒供电段检修人员即使检查相应设备，避免不必要的事故跳闸引起的停电。
馈线热过负荷保护主要是针对接触线。接触线有着其自身的热物理特性，通过基本的电流变量绘制出反时限的曲线。同时，利用此曲线与装置实时采集的电流量作比较，从而实现电流的实时保护。一旦有故障电流，快速启动跳闸
基本的接触线通过电流的时间表现以及持续时间的接触线温度变化实现机械能的整体控制。一些接触线耐热性能变化的强弱主要体现在对于电流变化的控制，这个在一定的意义上属于接触线的热物理特性。
一般的接触线主要包括变电所基础反馈线断路器到接触式网处的供电线、接触网。供电线的基本配置可以让电流变得更加的持续连贯，运用良好材质的供电线与接触网，让整体的运行更加的顺畅。接触网配置的持续性电流由接触式的导线与承载力拉索构成。对于经过供电线的基本电流，通过接触式导线与承载力拉索进行分流，一些接触网允许的持续化电流为接触式导线允许持续式电流与承力索电流的基础之和。对于接触式的导线与承力索材质的分析，可以准确的计算出接触网允许经过的持续电流［4］。
对于接触网允许发生的持续式电流和供电线经过允许式电流的大小组合对比，一般选择较小的来承担接触式允许持续电流，可以很好的确定出接触线的热物理特性。
5.结束语
高铁与客运专线的联合运营，对于实现负载电流较大以及持续时间较长的热性问题要重视。随着我国高铁和客运专线发展的越来越快，其基本的牵引继电保护也会变得越来越好。希望本文的内容可以给同行业的相关人员以参考。
参考文献：
［1］GB14285—2006，继电保护和安全自动装置技术规程［S］．GB14285—2006
［2］TB10621—2009，高速铁路设计规范（试行）［S］
［3］王勇．客运专线牵引供电系统短路试验的研究［J］．铁道工程学报，2009（11）：76－80．
［4］中铁电气化勘测设计研究院有限公司．高速铁路牵引供电技术研究［M］．北京：中国铁道出版社，1995．45-36