本文分析了一种新型同相供电方案—组合式同相供电。它取代制造复杂的平衡变压器,以单相变压器为基础,配以适当的补偿装置,从而实现同相供电。同时,主接线变化、牵引匹配变压器、补偿母线以及交直交变流器备用方式的不同,使原来的继电保护方案发生了变化。因此,有必要对组合式同相供电继电保护方案进行研究。本文首先分析了组合式同相供电的结构、工作原理及优点。介绍了平衡变换装置基本结构、补偿电流检测和控制方式,利用PSCAD/EMTDC仿真软件搭建了组合式同相供电模型,验证了组合式同相供电的可行性和正确性。其次,针对牵引变压器,对不同合闸角产生的励磁涌流进行了仿真。介绍了励磁涌流和内部故障电流的判别方法,设置了牵引变压器保护；针对平衡变换装置,从整体考虑配置了有功功率差动保护,反时限过电流保护。然后,分别对高压匹配变压器、牵引匹配变压器、补偿母线和交直交变流器设置了保护；为了提高牵引变电所供电可靠性,研究了组合式同相供电的备投方案,提出了建设组合式同相供电智能变电站的设想,并对组合式同相供电馈线保护动作进行了分析。最后,利用PSCAD/EMTDC仿真软件对变压器故障、负荷变化对平衡变换装置影响和有功功率差动保护进行了仿真,根据仿真结果验证了保护配置方案的正确性。