牵引网是铁路供电系统的重要组成部分,其规模庞大且直接裸露于自然环境中,极易受到风雨雷鸟兽的侵扰而发生各种故障。而在既有牵引网保护方案中,牵引网任意一处故障都可能导致整个供电臂跳闸,扩大事故停电范围。因此,及时准确地发现、隔离并排除牵引网故障,最大限度地保证牵引网持续稳定地供电就显得尤为重要。同时,进一步优化牵引网继电保护方案,最大限度缩小失电范围,提高牵引网供电可靠性和灵活性,具有重要的理论意义和应用价值。本文在研究既有AT牵引网保护方案的基础上,通过分析牵引网各种故障类型中故障电压、电流的特征,结合牵引网分段供电方案、电流差动保护等情况,论证了一种应用于AT供电系统的分布式电流差动保护方案。该方案以牵引网低电压启动为特征,应用了光纤电流差动保护原理,实现了每一个AT段中每条线路的单独保护功能,达到了缩小停电范围、提高供电可靠性的目的。本文利用MATLAB/Simulink仿真软件搭建了分布式AT牵引网测控模型,开展了牵引网短路故障的仿真,分析了T-R、F-R、T-F短路故障的数据,验证了分段分布式电流差动保护的选择性。利用模拟实验台进行验证,统计与分析了各个AT段的保护装置故障判别出口时间,验证了分段分布式电流差动保护的动作时间小于现有保护设备的动作时间。通过仿真验证与实验验证,验证了以低压启动为特征的差动保护原理的正确性和可行性。论文研究成果可以为牵引网继电保护方案提供重要参考。论文最后就电流差动保护系统中的数据采集与传输、故障记录以及数据处理进行了探讨,对整个保护系统的构件有重要意义。