《牽引站供電線路的繼電保護(hù)配置及整定計(jì)算原則》

ICS29.240

K45

中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)

GB/TXXXX—XXXX

牽引站供電線路的

繼電保護(hù)配置及整定計(jì)算原則

Protectionconfigurationandsettingguide

fortransimissionlineoftractionsubstationforelectrifiedrailways

（征求意見稿）

20XX-XX-XX發(fā)布20XX-XX-XX實(shí)施

GB/TXXXX-XXXX

II

GB/TXXXX-XXXX

牽引站供電線路的繼電保護(hù)配置及整定計(jì)算原則

1范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了電氣化鐵路牽引站供電線路繼電保護(hù)配置與整定的技術(shù)原則。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于110kV及以上電壓等級電網(wǎng)新建及改擴(kuò)建電氣化鐵路的牽引站供電線路，

供電線路型式考慮三相式供電或兩相式供電。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的條款通過本文件的引用而成為本文件的條款。凡是注日期的引用文件，其隨

后所有的修改單或修訂版均不適用本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本

文件。

GB/T2900.49電工術(shù)語電力系統(tǒng)保護(hù)

GB/T14285繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程

GB/T15145輸電線路保護(hù)裝置通用技術(shù)條件

GB/T18038電氣化鐵道牽引供電系統(tǒng)微機(jī)保護(hù)裝置通用技術(shù)條件

GB/T20840.2互感器第2部分：電流互感器的補(bǔ)充技術(shù)要求

DL/T478繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置通用技術(shù)條件

DL/T559220kV～750kV電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置運(yùn)行整定規(guī)程

DL/T5843kV～110kV電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置運(yùn)行整定規(guī)程

DL/T866電流互感器和電壓互感器選擇及計(jì)算導(dǎo)則

3術(shù)語和定義

GB/T2900.49界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。

3.1

牽引供電系統(tǒng)tractionpowersupplysystem

牽引供電系統(tǒng)是指由牽引變電所、牽引網(wǎng)和分區(qū)所、AT所開閉所等構(gòu)成的向電力機(jī)車

供電的供電系統(tǒng)的總和。

3.2

牽引站供電線路transimissionlineoftractionsubstationforelectrified

railways

牽引站供電線路是指從電網(wǎng)引出到牽引變電所，給牽引供電系統(tǒng)供電的輸電線路。

3.3

1

GB/TXXXX-XXXX

兩/三相式供電two-phaseorthree-phasepowersupply

兩相式供電為牽引變電所正常運(yùn)行時(shí)，牽引變壓器（單相接線）一次側(cè)（高壓側(cè)）繞組

接入電力系統(tǒng)三相中的兩相的供電模式。

三相式供電為牽引變電所正常運(yùn)行時(shí)，牽引變壓器一次側(cè)（高壓側(cè)）繞組接入電力系統(tǒng)

三相的供電模式。

3.4

折算系數(shù)conversionfactor

牽引變壓器低壓側(cè)短路時(shí),牽引變壓器短路阻抗與牽引變壓器高壓側(cè)保護(hù)測量阻抗的比

值。

3.5

和（電）流保護(hù)aspecialzero-sequenceprotectionfortractionlinebasedon

sumofthecurrentoftwo-phasetractionline

利用牽引站供電線路兩相電流相量和作為反應(yīng)線路內(nèi)部單相接地故障的一種特殊零序保

護(hù)。

4總則

4.1本標(biāo)準(zhǔn)是牽引站供電線路繼電保護(hù)配置及整定應(yīng)遵守的基本原則、方法和要求，其他

未明確的整定原則按照DL/T559、DL/T584等相關(guān)規(guī)程規(guī)定執(zhí)行規(guī)定執(zhí)行。

4.2牽引站作為大用戶站，是電網(wǎng)的組成部分，其安全運(yùn)行關(guān)系到電網(wǎng)穩(wěn)定，牽引站供電

線路的保護(hù)配置及整定應(yīng)以保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行和牽引站可靠供電為根本目標(biāo)，滿足所接

入電網(wǎng)安全穩(wěn)定要求，同時(shí)考慮牽引站可靠運(yùn)行需要。

4.3牽引站規(guī)劃設(shè)計(jì)階段應(yīng)做好一、二次設(shè)備選型的協(xié)調(diào)，站內(nèi)主接線方式、電流互感器

（CT）配置等選擇應(yīng)充分考慮繼電保護(hù)的適應(yīng)性，避免出現(xiàn)特殊接線方式增加繼電保護(hù)配置

及整定難度。

4.4繼電保護(hù)的配置應(yīng)滿足工程投產(chǎn)初期的運(yùn)行要求，并考慮終期運(yùn)行要求。

4.5220kV及以上電壓等級電力設(shè)備應(yīng)配置雙重化保護(hù)，繼電保護(hù)雙重化包括保護(hù)裝置的

雙重化以及與實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能有關(guān)回路的雙重化。

4.6220kV及以上電壓等級牽引站供電線路及牽引變壓器保護(hù)采用近后備原則。

4.7110kV牽引站供電線路及牽引變壓器保護(hù)宜采用遠(yuǎn)后備方式，即當(dāng)主保護(hù)或斷路器拒

動(dòng)時(shí)，由相鄰電力設(shè)備或線路的保護(hù)實(shí)現(xiàn)后備。

4.8牽引站供電線路牽引站側(cè)保護(hù)的配置與整定應(yīng)與系統(tǒng)側(cè)繼電保護(hù)配置與整定相協(xié)調(diào)。

4.9牽引站供電線路后備保護(hù)的配合關(guān)系優(yōu)先考慮完全配合。在主保護(hù)雙重化配置功能完

整的前提下，后備保護(hù)配合存在困難時(shí)，允許不完全配合。

4.10繼電保護(hù)裝置能否作為電網(wǎng)的主要穩(wěn)定措施，與系統(tǒng)運(yùn)行方式的安排密切相關(guān)。繼電

保護(hù)應(yīng)滿足電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行要求，但若繼電保護(hù)對某些牽引站運(yùn)行方式無法同時(shí)滿足速動(dòng)

性、選擇性和靈敏性要求，則應(yīng)限制此類運(yùn)行方式。

2

GB/TXXXX-XXXX

4.11應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)短路容量、故障暫態(tài)特性合理選擇電流互感器的容量、變比和特性，滿足

保護(hù)裝置運(yùn)行、整定和可靠性的要求。

4.12保護(hù)用互感器性能應(yīng)符合GB/T20840.2及DL/T866要求，其配置應(yīng)避免使保護(hù)出現(xiàn)

死區(qū)。差動(dòng)保護(hù)用電流互感器的相關(guān)特性宜一致。

4.13牽引站供電線路投產(chǎn)前，站內(nèi)應(yīng)具備條件滿足用一次電流和工作電壓對線路保護(hù)用電

流、電壓進(jìn)行相位檢驗(yàn)和判定的要求。

5牽引站供電線路繼電保護(hù)配置原則

5.1牽引站供電線路的繼電保護(hù)裝置應(yīng)滿足可靠性、選擇性、靈敏性和速動(dòng)性的要求。

5.2保護(hù)配置、設(shè)備規(guī)范及二次回路應(yīng)滿足GB/T14285、DL/T478和反事故措施的要求。

5.3應(yīng)選用技術(shù)成熟、性能可靠、質(zhì)量優(yōu)良、有成熟運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的主后一體的微機(jī)繼電保護(hù)

裝置，滿足GB/T15145、GB/T18038的要求。

5.4220kV及以上電壓等級牽引站供電線路應(yīng)按以下原則實(shí)現(xiàn)主保護(hù)雙重化：

a)配置兩套完整、獨(dú)立的全線速動(dòng)保護(hù)；

b)每套全線速動(dòng)保護(hù)的交流電流、電壓回路，直流電源相互獨(dú)立；

c)每套全線速動(dòng)保護(hù)應(yīng)分別動(dòng)作于斷路器的一組跳閘線圈；

d)每套全線速動(dòng)保護(hù)應(yīng)分別使用互相獨(dú)立的遠(yuǎn)方信號傳輸設(shè)備；

5.5牽引站供電線路的繼電保護(hù)裝置應(yīng)充分考慮電氣化鐵路供電產(chǎn)生的不對稱分量、沖擊

負(fù)荷、諧波分量等的影響，并采取可靠有效的防止保護(hù)不正確動(dòng)作、防止保護(hù)頻繁啟動(dòng)等的

措施。

5.6線路兩側(cè)縱聯(lián)保護(hù)型號、版本原則上應(yīng)一致。

5.7220kV及以上電壓等級牽引站內(nèi)高壓電流互感器二次繞組配置上應(yīng)滿足接入雙套縱聯(lián)

分相電流差動(dòng)保護(hù)需要。

5.8對于牽引站內(nèi)多分支接線，線路分相電流差動(dòng)保護(hù)須接入各分支電流，各分支電流互

感器特性、變比應(yīng)一致。

5.9220kV及以上電壓等級線路應(yīng)按雙重化要求實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)跳功能。如存在過電壓問題時(shí)，應(yīng)

按雙重化要求配置兩套過電壓及遠(yuǎn)方跳閘就地判別裝置。

5.10220kV及以上電壓等級牽引站供電線路應(yīng)配置適應(yīng)負(fù)荷波動(dòng)特性的雙套縱聯(lián)保護(hù)，具

備光纖通道時(shí)優(yōu)先采用分相光纖電流差動(dòng)保護(hù)。

5.11110kV牽引站供電線路，一般為三相式供電模式，應(yīng)配置三段式相間及接地距離、四

段零序過流保護(hù)、兩段PT斷線相過流保護(hù)。

5.12具備光纖通道的110kV線路，可配置一套分相光纖電流差動(dòng)保護(hù)。

5.13對于線變組接線的110kV短線路、同桿架設(shè)的110kV線路、電纜線路應(yīng)配置一套分相

光纖電流差動(dòng)保護(hù)。

3

GB/TXXXX-XXXX

6牽引站供電線路繼電保護(hù)整定原則

6.1一般規(guī)定

6.1.1電網(wǎng)繼電保護(hù)整定范圍一般與調(diào)度管轄范圍相一致，牽引站供電線路配置有縱聯(lián)保

護(hù)時(shí)，牽引站側(cè)線路保護(hù)裝置定值整定由電網(wǎng)與鐵路進(jìn)行協(xié)商并以書面形式明確。

6.1.2如果由于電網(wǎng)運(yùn)行方式、裝置性能等原因，整定計(jì)算不能兼顧速動(dòng)性、選擇性和靈

敏性要求時(shí)，應(yīng)在整定時(shí)合理進(jìn)行取舍，并遵循“局部電網(wǎng)服從整個(gè)電網(wǎng)；下一級電網(wǎng)服從

上一級電網(wǎng)；局部問題自行處理和盡量照顧局部電網(wǎng)和下級電網(wǎng)需要”的原則。

6.1.3繼電保護(hù)整定計(jì)算以常見運(yùn)行方式為依據(jù)，即考慮被保護(hù)設(shè)備相鄰近的一回線或一

個(gè)元件檢修的正常運(yùn)行方式。條件允許時(shí)，對出線較多的廠站可兼顧相鄰的兩個(gè)元件同時(shí)停

運(yùn)的情況。

6.1.4繼電保護(hù)的整定應(yīng)滿足速動(dòng)性、選擇性和靈敏性要求。當(dāng)靈敏性與選擇性難以兼顧

時(shí)，應(yīng)首先考慮以保證靈敏度為主，防止保護(hù)拒動(dòng)。

6.1.5牽引站牽引變壓器故障切除時(shí)間，應(yīng)滿足電網(wǎng)上一級電壓系統(tǒng)繼電保護(hù)部門按系統(tǒng)

穩(wěn)定要求和繼電保護(hù)整定配合需要提出的整定限額要求。

6.1.6牽引站新建、擴(kuò)建或改建工程中，鐵路部門應(yīng)根據(jù)工程項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)度按規(guī)定時(shí)間（新

建、擴(kuò)建工程投產(chǎn)前3個(gè)月，改建工程投產(chǎn)前1個(gè)月）向電網(wǎng)繼電保護(hù)部門以書面格式提交

牽引站供電線路重合閘方式、時(shí)間要求、牽引站接線圖、運(yùn)行方式、最大負(fù)荷電流、站內(nèi)保

護(hù)配置情況及牽引變短路阻抗、接線型式等資料。牽引站內(nèi)除牽引變外，還配置有其他類型

變壓器時(shí)，鐵路部門亦應(yīng)提供相關(guān)資料。

6.1.7鐵路部門提供的牽引站最大負(fù)荷電流，應(yīng)按遠(yuǎn)景規(guī)劃供電范圍內(nèi)可能的最大負(fù)荷考

慮（如多輛機(jī)車同時(shí)經(jīng)過牽引變供電范圍時(shí)的情況）。電網(wǎng)繼電保護(hù)部門在收齊整定計(jì)算資

料后在工程投產(chǎn)前以書面形式向鐵路部門提供定值限額，鐵路部門應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行定值限額要

求。

6.1.8電網(wǎng)繼電保護(hù)部門應(yīng)將重合閘時(shí)間以及可能需要配合的上級備自投時(shí)間以書面形式

提供給鐵路部門，由鐵路部門核算站內(nèi)備自投時(shí)間。

6.1.9電網(wǎng)繼電保護(hù)部門應(yīng)將因保護(hù)范圍伸入牽引變壓器可能導(dǎo)致的風(fēng)險(xiǎn)以書面形式告知

鐵路部門。

6.1.10電網(wǎng)繼電保護(hù)部門應(yīng)將歸算至牽引站供電線路電網(wǎng)側(cè)母線的系統(tǒng)等值阻抗以書面

形式提供給鐵路部門，供鐵路部門計(jì)算校核牽引站內(nèi)保護(hù)定值。

6.1.11整定計(jì)算所需的牽引站供電線路、牽引變壓器參數(shù)應(yīng)采用實(shí)測值。對于兩相供電模

式，兩相線路參數(shù)轉(zhuǎn)化為正序、零序參數(shù)參見附錄C。牽引變壓器低壓側(cè)短路故障時(shí)，短路

電流計(jì)算與常規(guī)電網(wǎng)三相變壓器存在較大區(qū)別，具體參見附錄D。

6.2具體原則

6.2.1保護(hù)啟動(dòng)及分相電流差動(dòng)保護(hù)

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GB/TXXXX-XXXX

6.2.1.1由于電氣化鐵路負(fù)荷波動(dòng)較劇烈，在滿足靈敏度的要求下牽引站供電線路保護(hù)的

啟動(dòng)電流取值可以適當(dāng)抬高，啟動(dòng)一次值兩側(cè)應(yīng)一致。

6.2.1.2電流變化量啟動(dòng)值按保護(hù)范圍末端發(fā)生金屬性短路故障有足夠靈敏度整定,且躲

過正常最大負(fù)荷波動(dòng)電流整定，啟動(dòng)一次值兩側(cè)應(yīng)一致。

6.2.1.3和（零）流啟動(dòng)值按保護(hù)范圍末端發(fā)生金屬性短路故障有足夠靈敏度整定，且躲

過正常最大負(fù)荷時(shí)的不平衡電流。和（零）流啟動(dòng)值取值不應(yīng)大于零序保護(hù)末段定值。

6.2.1.4分相光纖電流差動(dòng)定值按保本線路末端發(fā)生金屬性短路故障有靈敏度整定，且躲

過線路正常最大負(fù)荷時(shí)不平衡電流、線路最大穩(wěn)態(tài)電容電流。差動(dòng)電流定值兩側(cè)一次值應(yīng)取

一致。零序差動(dòng)電流按保證高阻接地故障有靈敏度整定，取一次值不大于480A。

6.2.1.5CT斷線差動(dòng)定值按躲過正常最大負(fù)荷電流整定。

6.2.2距離保護(hù)

6.2.2.1為簡化計(jì)算，相間距離保護(hù)可與接地距離保護(hù)定值取相同牽引站作為負(fù)荷終端，

牽引站側(cè)線路保護(hù)距離保護(hù)功能一般可退出。

6.2.2.2220kV及以上電壓等級線路距離保護(hù)

6.2.2.2.1距離Ⅰ段定值按可靠躲過本線路對側(cè)母線故障整定。為防止超越，短線路保護(hù)范

圍很小時(shí)可退出距離I段。

6.2.2.2.2變化量距離或快速距離保護(hù)定值按不大于距離Ⅰ段定值整定。

6.2.2.2.3距離Ⅱ段定值按本線路末端發(fā)生金屬性短路故障有足夠靈敏度整定。

6.2.2.2.4距離Ⅱ段保護(hù)范圍一般不應(yīng)超過相鄰牽引變壓器的其它側(cè)母線。定值按躲牽引變

壓器低壓側(cè)母線短路整定：

ZDZⅡ≤KK×ZL+KT×ZT/k（1）

式中：

KK——可靠系數(shù)，取0.7~0.8；

KT——變壓器計(jì)算用可靠系數(shù)，取不大于0.7；

ZL——線路正序阻抗值；

ZT——牽引變壓器短路阻抗值；

k——折算系數(shù)，根據(jù)牽引變接線形式確定，具體見附錄D。

6.2.2.2.5距離Ⅱ段應(yīng)滿足與相鄰上一級設(shè)備距離保護(hù)之間的配合關(guān)系。

6.2.2.2.6距離Ⅱ段時(shí)間取值，根據(jù)牽引站內(nèi)設(shè)備及其供電線路的保護(hù)配置分以下三種情況

整定：

a)牽引站供電線路、牽引站內(nèi)母線、牽引站內(nèi)變壓器配置兩套主保護(hù)，無保護(hù)死區(qū)，

牽引站內(nèi)220kV斷路器具備失靈及遠(yuǎn)跳功能，牽引站供電線路縱聯(lián)保護(hù)可靠投入。

b)牽引站供電線路、牽引站內(nèi)母線、牽引站內(nèi)變壓器配置兩套主保護(hù)，無保護(hù)死區(qū)，

牽引站內(nèi)220kV斷路器不具備失靈及遠(yuǎn)跳功能，牽引站供電線路縱聯(lián)保護(hù)可靠投

入。

c)其他情況。如：牽引站供電線路未配置縱聯(lián)保護(hù)；牽引站供電線路配置了分相電路

5

GB/TXXXX-XXXX

差動(dòng)保護(hù)但由于牽引站側(cè)鐵路方面分相電流差動(dòng)保護(hù)未可靠投入；牽引站內(nèi)有母線

但未配置母差保護(hù)等。

對于情況a，距離Ⅱ段不需作為全線速動(dòng)主保護(hù)，時(shí)間按與全線速動(dòng)主保護(hù)及失靈保護(hù)

時(shí)間配合取值，并同時(shí)滿足上級電網(wǎng)的限值要求。

對于情況b，距離Ⅱ段不需作為全線速動(dòng)主保護(hù)，時(shí)間按考慮相鄰斷路器拒動(dòng)情況下快

速切除故障的需求取值。

對于情況c，距離Ⅱ段作為保系統(tǒng)穩(wěn)定的快速保護(hù)，時(shí)間取不大于“系統(tǒng)穩(wěn)定要求的極

限切除時(shí)間-開關(guān)動(dòng)作時(shí)間”。

6.2.2.2.7距離III段按保護(hù)范圍末端發(fā)生金屬性故障有足夠靈敏度整定，同時(shí)躲線路最大負(fù)

荷電流對應(yīng)的最小負(fù)荷阻抗，且滿足與相鄰上下級保護(hù)配合關(guān)系。

6.2.2.2.8對于兩相式供電模式，計(jì)算最小負(fù)荷阻抗時(shí)，最小負(fù)荷阻抗計(jì)算結(jié)果應(yīng)考慮在常

規(guī)線路計(jì)算結(jié)果基礎(chǔ)上乘0.866系數(shù)（即線電壓除以2倍負(fù)荷電流）。

6.2.2.2.9對牽引變提出定值限額，要求所供牽引變高壓側(cè)過流末段時(shí)間與距離Ⅲ段動(dòng)作時(shí)

間滿足配合關(guān)系。

6.2.2.3110kV線路距離保護(hù)

6.2.2.3.1若距離Ⅰ段時(shí)間可整定，距離Ⅰ段按保護(hù)范圍末端發(fā)生金屬性短路故障有足夠

靈敏度整定，同時(shí)躲過牽引變壓器其他側(cè)故障，且滿足與上級線路距離Ⅱ段的配合關(guān)系。躲

牽引變壓器其它側(cè)故障時(shí)，應(yīng)根據(jù)牽引變接線形式確定牽引變短路阻抗的折算系數(shù)。

6.2.2.3.2若距離Ⅰ段時(shí)間不可整定，距離Ⅰ段按可靠躲過本線路末端發(fā)生金屬性短路故

障整定。

6.2.2.3.3距離Ⅱ段按躲過牽引變壓器其他側(cè)金屬性短路故障整定，同時(shí)滿足與上一級設(shè)備

保護(hù)的配合關(guān)系。躲牽引變壓器其他側(cè)故障時(shí)，應(yīng)根據(jù)牽引變接線形式確定牽引變短路阻抗

的折算系數(shù)。

6.2.2.3.4距離Ⅲ段按躲本線路正常最大負(fù)荷電流對應(yīng)的最小負(fù)荷阻抗整定；同時(shí)保相鄰牽

引變壓器低壓側(cè)金屬性短路故障有靈敏度，靈敏系數(shù)不小于1.2，應(yīng)根據(jù)牽引變接線形式確

定牽引變短路阻抗的折算系數(shù)；并考慮與相鄰上級線路距離Ⅲ段配合。當(dāng)距離Ⅲ段定值“躲

最小負(fù)荷阻抗、保相鄰牽引變壓器低壓側(cè)故障有靈敏度”無法兼顧時(shí)，應(yīng)確?？煽慷氵^最小

負(fù)荷阻抗。

6.2.2.3.5對牽引變提出定值限額，要求所供牽引變高壓側(cè)過流末段時(shí)間與距離Ⅲ段動(dòng)作時(shí)

間滿足配合關(guān)系。

6.2.3零序（和流）電流保護(hù)

6.2.3.1零序（和流）電流保護(hù)整定基本原則

三相式供電模式的牽引站供電線路一般配置兩段或四段零序電流保護(hù)，作為接地距離保

護(hù)的補(bǔ)充。

兩相式供電模式的牽引站供電線路一般配置兩段和流保護(hù)，用作切除線路接地故障。

為了提高可靠性，除了在采用方向元件后能顯著改善保護(hù)性能外，對各段零序（和流）

6

GB/TXXXX-XXXX

電流保護(hù)，不經(jīng)過方向元件能夠保證選擇性時(shí)，則不應(yīng)經(jīng)方向元件控制。

牽引站側(cè)可能有接地點(diǎn)時(shí)，需校核零序保護(hù)定值是否躲過相鄰上級線路非全相時(shí)流過本

線路的零序電流。

牽引站作為負(fù)荷終端，因此牽引站側(cè)距離保護(hù)、零序保護(hù)功能一般可退出。

6.2.3.2220kV及以上電壓等級線路零序（和流）電流保護(hù)

220kV及以上電壓等級線路一般采用兩段式零序（和流）電流保護(hù)，第一段—靈敏度段，

即：零序（和流）Ⅱ段（四段式的Ⅲ段），第二段—高阻段，即：零序（和流）Ⅲ段（四段

式的Ⅳ段）。

6.2.3.3零序（和流）靈敏度段

6.2.3.3.1按本線路末端發(fā)生金屬性短路故障有足夠靈敏度整定。

6.2.3.3.2按與相鄰上級設(shè)備零序保護(hù)反配整定。

6.2.3.3.3若為兩相式供電模式，未配置接地距離保護(hù)或接地距離保護(hù)退出時(shí)，零序(和流)

保護(hù)還應(yīng)考慮與相鄰上級設(shè)備接地距離保護(hù)反配。即：按保相鄰上級設(shè)備接地距離保護(hù)伸入

牽引站供電線路的保護(hù)范圍末端故障有不小于1.1的靈敏度整定。保護(hù)范圍末端故障可采用

模擬線路末端故障等效，模擬線路的正序阻抗值采用Zbhl，零序阻抗值按相鄰上級設(shè)備距離

保護(hù)零序補(bǔ)償系數(shù)進(jìn)行折算。分為下述幾種情況：

a)相鄰上級設(shè)備為500kV變壓器時(shí)，按與相鄰上級500kV主變接地阻抗保護(hù)反配整

定。具體方法如下：

1)按與500kV主變高壓側(cè)接地阻抗保護(hù)（指向變壓器）Ⅱ段反配整定，保護(hù)范

圍計(jì)算公式如下：

Zbhl=K（KZDZ-KTZt）/KZ（2）

式中：

KK——可靠系數(shù)，一般取1.25；

KT——變壓器計(jì)算用可靠系數(shù)，一般取0.7；

Zbhl——相鄰上級主變高壓側(cè)接地阻抗保護(hù)伸入牽引站供電線路的保護(hù)范圍；

Zt——相鄰上級主變高、中壓側(cè)阻抗和折算至中壓側(cè)值；

ZDZ——相鄰上級主變高壓側(cè)接地阻抗保護(hù)（指向變壓器）Ⅱ段定值折算至中壓

側(cè)阻抗值；

KZ——助增系數(shù)，取正序、零序助增系數(shù)中較小值。

2)按與500kV變壓器中壓側(cè)接地阻抗保護(hù)反配整定，保護(hù)范圍計(jì)算公式如下：

Zbhl=KKZDZ/KZ（3）

式中：

KK——可靠系數(shù)，一般取1.25；

Zbhl——相鄰上級主變中壓側(cè)接地阻抗保護(hù)伸入牽引站供電線路的保護(hù)范圍；

ZDZ——相鄰上級主變中壓側(cè)接地阻抗保護(hù)指向母線定值的較大值（含反偏定

值）；

KZ——助增系數(shù)，取正序、零序助增系數(shù)中較小值。

7

GB/TXXXX-XXXX

b)相鄰上級設(shè)備為220kV線路時(shí)，保護(hù)范圍計(jì)算公式如下：

Zbhl=（Z′DZⅡ/KK-Z′L）/KZ（4）

式中：

Zbhl——相鄰上級線路接地距離Ⅱ段伸入牽引站供電線路的保護(hù)范圍；

Z′DZⅡ——相鄰上級線路接地距離Ⅱ段阻抗定值；

KK——可靠系數(shù)，取0.7～0.8；

KZ——助增系數(shù)，取正序、零序助增系數(shù)中較小值；

Z′L——相鄰上級線路正序阻抗值。

6.2.3.3.4時(shí)間取值原則

對于6.2.2.2.6中的情況a，零序（和流）靈敏度段不需作為全線速動(dòng)主保護(hù)，

時(shí)間按與全線速動(dòng)主保護(hù)及失靈保護(hù)時(shí)間配合取值，，并同時(shí)滿足上級電網(wǎng)的限值要

求。

對于6.2.2.2.6中的情況b，零序（和流）靈敏度段不需作為全線速動(dòng)主保護(hù)，

時(shí)間按考慮相鄰斷路器拒動(dòng)情況下快速切除故障的需求取值。

對于6.2.2.2.6中的情況c，零序（和流）靈敏度段作為保系統(tǒng)穩(wěn)定的快速保護(hù)，

時(shí)間取不大于“系統(tǒng)穩(wěn)定要求的極限切除時(shí)間-開關(guān)動(dòng)作時(shí)間”。

6.2.3.4零序（和流）高阻段

6.2.3.4.1電流定值取值原則：

a)按躲正常最大負(fù)荷時(shí)的不平衡電流整定；

b)應(yīng)考慮本線路經(jīng)高電阻接地故障有靈敏度，定值一次值應(yīng)不大于300A。

6.2.3.4.2時(shí)間取值原則：

a)與相鄰上級500kV變壓器公共繞組零序過流定時(shí)限段、220kV變壓器220kV側(cè)零

序過流Ⅱ段、220kV線路零序Ⅲ段（四段式的IV段）動(dòng)作時(shí)間反配。若為兩相式

供電模式，未配置接地距離保護(hù)或接地距離保護(hù)退出時(shí)，還應(yīng)同時(shí)評估上級220kV

線路接地距離Ⅲ段保護(hù)越級的風(fēng)險(xiǎn)，視保護(hù)范圍考慮與其動(dòng)作時(shí)間反配。

b)牽引站站內(nèi)有變壓器中性點(diǎn)直接接地運(yùn)行時(shí)，應(yīng)評估相鄰上級線路單相重合閘、三

相不一致運(yùn)行期間本線路誤動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)，必要時(shí)考慮與其配合。

6.2.3.4.3對牽引變提出定值限額，要求所供牽引變高壓側(cè)過流末段時(shí)間與零序（和流）高

阻段動(dòng)作時(shí)間滿足配合關(guān)系。

6.2.3.5110kV線路零序電流保護(hù)

6.2.3.5.1零序電流Ⅰ段

a)零序電流Ⅰ段時(shí)間可整定時(shí)，按保護(hù)范圍末端發(fā)生金屬性短路故障有靈敏度整定，

同時(shí)滿足與相鄰上級線路零序電流Ⅱ段的配合關(guān)系；

b)零序電流Ⅰ段時(shí)間不可整定時(shí)，可將Ⅰ段退出。

6.2.3.5.2零序電流Ⅱ段

零序Ⅱ段電流定值按綜合考慮“保護(hù)范圍末端發(fā)生金屬性短路故障有靈敏度、與相鄰上

級設(shè)備零序電流保護(hù)反配”原則整定。零序I段退出時(shí)，時(shí)間可取0.15~0.3s。

6.2.3.5.3零序電流Ⅲ段

8

GB/TXXXX-XXXX

零序電流III段作為靈敏度段，按保護(hù)范圍末端發(fā)生金屬性短路故障有靈敏度整定，同

時(shí)滿足與上級線路零序保護(hù)的配合關(guān)系。

6.2.3.5.4零序電流Ⅳ段

a)零序Ⅳ段電流定值應(yīng)考慮線路經(jīng)高阻接地故障有靈敏度整定，取一次值不大于

300A，同時(shí)滿足與上級設(shè)備零序末段保護(hù)的配合關(guān)系。

b)對牽引變提出定值限額，要求所供牽引變高壓側(cè)過流末段時(shí)間與零序電流Ⅳ段動(dòng)作

時(shí)間配合。

6.2.4PT斷線過流保護(hù)

6.2.4.1基本原則

PT斷線相過流保護(hù)和PT斷線零序過流保護(hù)正常運(yùn)行時(shí)退出，在PT斷線時(shí)應(yīng)自動(dòng)投入。

6.2.4.2220kV及以上電壓等級線路PT斷線過流保護(hù)

6.2.4.2.1PT斷線相過流：

a)按躲過正常最大負(fù)荷電流整定

IDZ≥KK×K×If（5）

式中：

IDZ——PT斷線相過流定值；

KK——可靠系數(shù)，取1.3；

K——線型系數(shù)，架空線K=1.1，電纜K=1；

If——鐵路部門提供的牽引站供電線路最大負(fù)荷電流。

b)按保線末故障有靈敏度整定

IDZ≤Ik.min/Klm（6）

式中：

Ik.min——線末兩相短路故障最小短路電流；

Klm——靈敏系數(shù)，取值如下：

1)50km以下線路，不小于1.45；

2)50km～100km線路，不小于1.4；

3)100km~150km線路，不小于1.35；

4)150km~200km線路，不小于1.3；

5)200km以上線路，不小于1.25。

c)按躲牽引變壓器低壓側(cè)故障整定

IDZ≥KK×Ik.max（7）

式中：

KK——可靠系數(shù)，取1.3～1.5。

Ik.max——牽引變壓器低壓側(cè)最大三相短路電流，具體計(jì)算公式見附錄D。

d)對于6.2.2.2.6中的情況c，若PT斷線相過流時(shí)間定值不能滿足系統(tǒng)穩(wěn)定切除要求

時(shí)，取不大于“系統(tǒng)穩(wěn)定要求的極限切除時(shí)間-開關(guān)動(dòng)作時(shí)間”。

6.2.4.2.2PT斷線零序過流：

9

GB/TXXXX-XXXX

a)PT斷線零序過流電流定值取零序（和流）高阻段定值。

b)PT斷線零序過流時(shí)間取與PT斷線相過流時(shí)間一致。

6.2.4.3110kV線路PT斷線相過流保護(hù)

6.2.4.3.1線路配置有分相電流差動(dòng)保護(hù)

a)PT斷線相過流Ⅰ段退出；

b)PT斷線相過流Ⅱ段：

1)按躲正常最大負(fù)荷電流整定

IDZⅡ≥KK×K×If（8）

式中：

IDZⅡ——PT斷線相過流Ⅱ段定值；

KK——可靠系數(shù)，取1.3；

K——線型系數(shù)，架空線取1.1，電纜線路取1；

If——鐵路部門提供的牽引站供電線路最大負(fù)荷電流。

2)需校核牽引變壓器低壓側(cè)故障的靈敏度

Klm=Ik.min/IDZⅡ（9）

式中：

Klm——靈敏系數(shù)，要求不小于1.2；

IDZⅡ——PT斷線相過流Ⅱ段定值；

Ik.min——牽引變壓器低壓側(cè)故障最小短路電流，計(jì)算公式見附錄D。

3)時(shí)間一般可取本線路距離Ⅲ段時(shí)間。

c)若PT斷線相過流只有一段，定值整定原則同PT斷線相過流Ⅱ段。

6.2.4.3.2線路未配置分相電流差動(dòng)保護(hù)

a)PT斷線相過流Ⅰ段：

1)按與相鄰上級距離保護(hù)反配整定

IDZⅠ≤(3Ex/2)/[(ZDZ-KK×Z′L)/(KK×KZ)+Zxt.max]（10）

式中：

IDZⅠ——PT斷線相過流Ⅰ段定值；

Ex——系統(tǒng)運(yùn)行相電勢；

ZDZ——相鄰上級線路保靈敏度段或變壓器中壓側(cè)距離保護(hù)動(dòng)作阻抗；

KK——可靠系數(shù)，取0.8；

Z′L——相鄰上級線路正序阻抗；

KZ——助增系數(shù)，取正序、零序助增系數(shù)中較小值；

Zxt.max——保護(hù)安裝處最大等值阻抗。

2)若相鄰上級設(shè)備未配置距離保護(hù)，按與相鄰上級過流保護(hù)反配整定

IDZⅠ≤I′DZⅠ/（KK×Kfz）（11）

式中：

Kk——可靠系數(shù)，取1.1；

Kfz——最大分支系數(shù)；

10

GB/TXXXX-XXXX

I′DZⅠ——相鄰上級線路保靈敏度段或相鄰上級220kV變壓器中壓側(cè)過流Ⅰ段保

護(hù)定值。

3)按保線末故障有靈敏度整定

IDZⅠ≤Ik.min/Klm（12）

式中：

Ik.min——線末故障最小短路電流；

Klm——靈敏系數(shù)，取值如下：

a）20km以下線路，不小于1.5；

b）20km～50km線路，不小于1.4；

c）50km以上線路，不小于1.3。

4)按躲牽引變壓器低壓側(cè)故障整定

IDZⅠ≥Kk×Ik.max（13）

式中：

Kk——可靠系數(shù)，取1.3～1.5；

Ik.max——牽引變壓器低壓側(cè)最大三相短路電流，，計(jì)算公式見附錄D。

考慮與相鄰上級線路配合、保證全線有靈敏度與躲牽引變壓器低壓側(cè)無法兼顧

時(shí)，應(yīng)按與相鄰上級線路配合、保證全線有靈敏度取值，對牽引變保護(hù)提出定值限

額要求。

5)時(shí)間一般可取本線路距離保護(hù)保全線有靈敏度段時(shí)間。

b)PT斷線相過流Ⅱ段：

1)按躲正常最大負(fù)荷電流整定

IDZⅡ≥Kk×Kx×If（14）

式中：

IDZⅡ——PT斷線相過流Ⅱ段定值；

Kk——可靠系數(shù)，取1.3；

Kx——線型系數(shù)，架空線取1.1，電纜線路取1；

If——鐵路部門提供的牽引站供電線路最大負(fù)荷電流。

2)需校驗(yàn)所供牽引變壓器低壓側(cè)靈敏度，靈敏系數(shù)不小于1.2。

3)時(shí)間一般可取本線路距離Ⅲ段時(shí)間。

c)若PT斷線相過流只有一段，定值整定原則同PT斷線相過流I段。

6.2.5重合閘

6.2.5.1重合閘方式考慮供電可靠性和設(shè)備安全，應(yīng)綜合考慮鐵路部門及電網(wǎng)運(yùn)行方式專

業(yè)的要求，由鐵路部門與電網(wǎng)共同協(xié)商確定。

6.2.5.2當(dāng)投入重合閘功能時(shí)，重合閘整定原則如下：

a)宜采用三相重合閘或特殊重合閘（單相故障跳三相，三相重合；多相故障跳三相不

重合）方式。

b)重合閘不會造成非同期時(shí)，投“不檢定”方式。

11

GB/TXXXX-XXXX

c)220kV及以上電壓等級線路配置有縱聯(lián)保護(hù)時(shí)，延時(shí)段后備保護(hù)宜閉鎖重合閘。

12

GB/TXXXX-XXXX

附錄A

（資料性附錄）

牽引站典型主接線

圖A.1V/X接線三相式供電牽引站典型主接線(線變組)

13

GB/TXXXX-XXXX

圖A.2V/X接線三相式供電牽引站典型主接線（外橋）

14

GB/TXXXX-XXXX

圖A.3V/V接線三相式供電牽引站典型主接線(線變組)

15

GB/TXXXX-XXXX

圖A.4V/V接線三相式供電牽引站典型主接線（外橋）

16

GB/TXXXX-XXXX

圖A.5兩相式供電牽引站典型主接線(線變組)

17

GB/TXXXX-XXXX

圖A.6兩相式供電牽引站典型主接線（外橋）

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GB/TXXXX-XXXX

附錄B

（資料性附錄）

典型牽引變類型

圖B.1單相變壓器

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GB/TXXXX-XXXX

圖B.2V/V接線變壓器（公共相為C相）

圖B.3V/X接線變壓器（公共相為B相）

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GB/TXXXX-XXXX

附錄C

（資料性附錄）

兩相輸電線路參數(shù)

如圖C.1所示，描述兩相線路參數(shù)有兩個(gè)，一是每相線路的自阻抗ZS，另一個(gè)是兩相

線路之間的互阻抗Zm。分別用正序阻抗Z1、零序阻抗Z0描述三相輸電線路參數(shù)，則可按

照如下公式等效轉(zhuǎn)化為三相輸電參數(shù)：

Z1ZSZmZ0ZS2Zm

圖C.1兩相輸電線路參數(shù)

21

GB/TXXXX-XXXX

附錄D

（資料性附錄）

牽引變故障計(jì)算

表D.1不同牽引變壓器接線形式對應(yīng)的折算系數(shù)及短路電流計(jì)算公式

供電形式兩相供電三相供電

單相（）接法

牽引變壓器接線型式V/VV/X

牽引變壓器牽引變壓器

測量阻抗折算系數(shù)k（最

小值）23

測量阻抗折算系數(shù)k（最

大值）21

電網(wǎng)側(cè)計(jì)算公式

（最小短路電流）3EX/（2（ZL+Zs.max+ZT）3EX/2（ZL+Zs.max+ZT）

電網(wǎng)側(cè)計(jì)算公式

EX/（ZL+Zs.min+ZT/3）

（最大短路電流）3EX/（2（ZL+Zs.min+ZT）

注：

EX——系統(tǒng)基準(zhǔn)相電壓；

ZL——牽引供電線路正序阻抗；

Zs.max——為等值到牽引線路電源側(cè)母線的最小運(yùn)行方式下的系統(tǒng)最大等值正序阻抗；

Zs.min——為等值到牽引線路電源側(cè)母線的最大運(yùn)行方式下的系統(tǒng)最小等值正序阻抗；

ZT——為牽引變壓器換算至高壓側(cè)的短路阻抗。由于牽引變壓器低壓側(cè)不同短路類型或者由于每相容

量不同（不等容變壓器）對應(yīng)的短路阻抗不同時(shí)，計(jì)算測量阻抗最小值及最大短路電流時(shí)應(yīng)取各

相中各短路類型對應(yīng)短路阻抗中的最小值；計(jì)算測量阻抗最大值及最大短路電流時(shí)應(yīng)取各相中各

短路類型對應(yīng)短路阻抗中的最大值。

典型牽引變壓器低壓側(cè)短路時(shí)等值模型及故障計(jì)算具體如下：

d)兩相式供電單相牽引變壓器

圖D.1兩相式供電等值模型

牽引變低壓側(cè)短路時(shí),圖D.1中跨接的牽引變壓器的阻抗即為單相牽引變壓器的短路

阻抗。

由圖D.1可知電網(wǎng)側(cè)短路電流為：

IAICUAC/(2Z1ZT)3EX/2(Z1ZGZT/2)（D.1）

式中：

22

GB/TXXXX-XXXX

——為歸算到牽引供電線路電源側(cè)母線的系統(tǒng)等值正序阻抗；

ZG

，線路自阻抗，兩相線路之間的互阻抗；

Z1ZSZmZSZm

其余符號與表D.1中意義相同。

電網(wǎng)側(cè)AC相間測量阻抗為：

ZACUAC/(2IA)Z1ZT/2（D.2）

e)三相式供電V/V（V/X）接線牽引變壓器

圖D.2V/V接線牽引變壓器三相式供電等值模型（公共相為C相）

根據(jù)V/V接線牽引變壓器低壓側(cè)四種短路類型（abc三相短路、ab、bc、ac三種兩相短

路）的短路電流計(jì)算和分析，其短路電流計(jì)算公式總結(jié)如表D.2所示（實(shí)用計(jì)算中不考慮相

角，只考慮絕對值的大?。?。

表D.2V/V接線牽引變壓器低壓側(cè)各種類型短路時(shí)的短路電流計(jì)算公式

牽引變低壓側(cè)公共相與非公共相的兩相短非公共相的兩相短路（ab

abc三相短路

短路類型路(ac、bc短路)短路）

電網(wǎng)側(cè)短路電流

EX/（ZL+Zs+ZT/3）

計(jì)算公式3EX/（2ZL+2Zs+ZT）3EX/2（ZL+Zs+ZT）

注1：表中abc三相短路時(shí)短路電流計(jì)算公式為短路電流最大的公共相（即C相）電流計(jì)算公式。

注2：表中符號與表D.1中意義相同。

根據(jù)短路電路計(jì)算和分析結(jié)果可得牽引變壓器低壓側(cè)各種短路類型時(shí)的牽引供電線路

電源側(cè)的測量阻抗，如表D.3所示。

表D.3V/V接線牽引變壓器低壓側(cè)各種類型短路時(shí)的測量阻抗

牽引變低壓側(cè)公共相與非公共相的兩相短非公共相的兩相短路（ab

abc三相短路

短路類型路(ac短路)短路）

ZmA>ZL+ZT/3>ZL+ZT/2>ZL+ZT

測量阻抗

ZmBZL+ZT/3>ZL+ZT/2

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GB/TXXXX-XXXX

ZmC>ZL+ZT/3>ZL+ZT

ZmAB與系統(tǒng)阻抗有關(guān)ZL+ZT/2>ZL+ZT

ZmBC與系統(tǒng)阻抗有關(guān)>ZL+ZT/2>ZL+ZT

ZmCAZL+ZT>ZL+ZT/2ZL+ZT

注：表中符號與表D.1中意義相同。

77

若Zs+ZL<<ZT，則ZmAB、ZmBC<ZL+則約等于ZL+。因此為計(jì)算方便，V/V接線

牽引變壓器低壓側(cè)短路時(shí)的牽引供電線路電源側(cè)的測量阻抗最小值取為ZL+ZT/3，即牽引變

壓器短路阻抗折算系數(shù)為1/3，最大