供电系统知识培训

1、轨道交通供电系统知识培训轨道交通供电系统知识培训轨道交通供电系统概况轨道交通供电系统概况点表中的供电系统设备点表中的供电系统设备电力监控系统电力监控系统轨道交通供电系统概况轨道交通供电系统概况地铁供电系统主要包括：主变、牵引变电所、降压所、接触网、400V系统等。 照明系统三级负荷牵引变电所降压变电所主变电所城市电网轨道交通供电系统概况轨道交通供电系统概况两种不同的供电方式：轨道交通供电系统概况轨道交通供电系统概况两种不同的供电方式：点表中的供电系统设备点表中的供电系统设备断路器、开关状态断路器、开关状态电压值、电流值、定值组电压值、电流值、定值组继电保护装置继电保护装置整流机组整流机组断路器

2、、开关状态主要包括：AC35kV系统：断路器分合闸、开关分合闸、弹簧未储能、气室压力低等。DC1500V系统：断路器分合闸、开关分合闸、手车工作位置、线圈电源故障等。400V系统：断路器分合闸、开关分合闸等。注意：三工位开关和传统隔离开关的区别。断路器、开关状态断路器、开关状态三工位开关：传统的隔离开关，主刀是主刀，地刀是地刀，两把刀之间就可能出现误操作。三工位隔离开关用的是一把刀，一把刀的工作位置在某一时刻是唯一的，不是在主闸合闸位置，就是在隔离位置或接地位置。断路器、开关状态断路器、开关状态电压值、电流值、定值组：AC35kV系统：电流、电压、功率、定值组等。DC1500V系统：电流、电压

3、、功率等交直流屏：电流、电压、功率等定值组：指供电系统运行时，由于运行方式的变化，需要改变其定值，而在微机保护装置中设置多个区域，存放几项不同定值，而满足系统设备的不同运行方式。零序电流：在三相四线电路中，三相电流的相量和等于零，即Ia+Ib+Ic=0。如果在三相四线中接入一个电流互感器，这时感应电流为零。电压值、电流值、定值组电压值、电流值、定值组电压值、电流值、定值组电压值、电流值、定值组电压电流互感器：互感器（instrument transformer）是按比例变换电压或电流的设备。其功能主要是将高电压或大电流按比例变换成标准低电压（100V）或标准小电流（5A或10A均指额定值），以

4、便实现测量仪表、保护设备及自动控制设备的标准化、小型化。同时互感器还可用来隔开高电压系统，以保证人身和设备的安全。按比例变换电压或电流的设备。电压值、电流值、定值组电压值、电流值、定值组电压值、电流值、定值组电压值、电流值、定值组继电保护装置继电保护装置继电保护装置：AC35kV系统：过流保护、零序过流保护、差动保护等。DC1500V系统：热保护、低压保护、大电流脱扣、DDLDeltaI保护、双边联跳保护等。过流保护：电网中发生相间短路故障时，电流会突然增大，电压突然下降，过流保护就是按线路选择性的要求，整定电流继电器的动作电流的。当线路中故障电流达到电流继电器的动作值时，电流继电器动作按保护

5、装置选择性的要求，有选择性的切断故障线路。零序保护：在大短路电流接地系统中发生接地故障后，就有零序电流、零序电压和零序功率出现，利用这些电气量构成保护接地短路的继电保护装置统称零序保护。继电保护装置继电保护装置差动保护：利用基尔霍夫电流定理工作的，当断路器正常工作或区外故障时，将其看作理想断路器，则流入断路器的电流和流出电流相等，差动继电器不动作。当断路器内部故障时，两侧（或三侧）向故障点提供短路电流，差动保护感受到的二次电流大于差动保护定值，差动继电器动作。继电保护装置继电保护装置直流继电保护装置直流继电保护装置大电流脱扣保护DLL保护热保护框架泄漏保护联跳保护低电压保护跳闸1DC1500V

6、中的继电保护：大电流脱口保护：直流断路器本体自带保护，用于快速切断近端短路故障和正负极之间金属性短路故障等大电流故障。大的短路电流会对线路和设备造成严重损坏，故一旦通过断路器的电流值超过大电流脱扣保护的整定值，断路器即无延迟跳闸，其固有动作时间仅为几毫秒。该保护一般作为近段短路故障主保护，对于反向电流同样起作用。直流继电保护装置直流继电保护装置DDL保护（电流上升率di/dt和电流增量I保护）该保护是地铁1500V馈线保护的主保护，综合利用了电流上升率及电流增量保护的动作特性，克服了电流上升率保护单独使用时易受干扰发生误动，以及电流增量保护单独的使用时有时候会拒动的缺点。此保护由瞬时跳闸和延时

7、跳闸两部分构成，故障发生时，先达到动作条件的将发出命令跳开断路器。瞬时跳闸主要是为了迅速切除牵引网中的短路电流较大的近端短路故障，延时跳闸是为了有效的将较小的短路电流与机车起动电流区分开来，并及时切除线路中的中远端短路故障。该保护需整定的参数为以下6个，即保护装置起始门限E、保护装置复位门限F、最大电流增量DImax，最大电流增量延时tDImax，最小电流增量DImin，最小电流增量延时T。直流继电保护装置直流继电保护装置保护装置不断地连续、检测馈线电流If及其电流变化率di/dt，并将di/dt与设定值E和F比较，若di/dtE，则开始测量电流增量（DI）和时间（t）：当DIDImax设定值

8、，则经一段时间tDImax延时后DI保护出口并使开关跳闸；当tT设定值，且DIDImin设定值，则di/dt保护动作并使开关跳闸。直流继电保护装置直流继电保护装置如果在检测到DImax设定值或T前，di/dtF并保持tDImax时间，则测量值DI和t归零。 直流继电保护装置直流继电保护装置直流继电保护装置直流继电保护装置热保护：该保护作为电流上升率保护的辅助保护，用于保护地铁供电系统中的较为薄弱设备。牵引供电网由于过载运行，产生的大电流会使系统温度上升，某些薄弱设备的发热量超过允许发热量，从而导致其寿命缩短甚至损坏，尤其是接触网在温度持续长时间过高时会变软。热过负荷保护正是针对这种情况进行保护

9、。框架泄漏保护：框架泄漏保护单元由电流检测元件和电压检测元件组成。正常工作情况下，电流检测回路中没有电流，当变电所内任一设备正极与机壳之间发生短路故障时，会产生电流经过电流检测元件，然后通过接地网流到走行轨。当接地电流达到保护动作整定值的时候，保护跳闸。直流继电保护装置直流继电保护装置直流继电保护装置直流继电保护装置联跳保护：双边联跳保护即两个向同一段接触网供电的相邻变电所的保护装置之间的在发生短路故障时的相互跳闸保护。先检测到故障的保护装置跳闸的同时向同为该区段供电的相邻变电所的保护装置发出联跳信号，使其跳闸。其作用是为了保证更加安全可靠的向、接触网供电，在故障情况下，确保相邻变电所能准确可

10、靠的跳闸将故障切除，而设置的后备保护。如果d点发生了短路故障，由于故障点离变电所B较近，从而变电所B的保护装置根据DDL保护或大电流脱扣保护做出跳闸动作，使馈线开关213断开，由于故障点距变电所A较远，因此变电所A的保护装置经过延时后动作，使馈线开关211跳闸。使馈线开关213断开，由于故障点距变电所A较远，因此变电所A的保护装置经过延时后动作，使馈线开关211跳闸。直流继电保护装置直流继电保护装置自动重合闸：直流牵引供电系统在发生短路故障时，保护装置跳闸，当短路故障排除以后，需要将断路器合闸，重新投入使用。直流牵引网大多数故障都是瞬时性的，如雷击、大风造成的短路故障，一旦故障排除，供电系统应

11、立即恢复正常供电。这种情况下，手动合闸显然不能满足要求，自动重合闸则可以很好的完成此工作。直流继电保护装置直流继电保护装置直流继电保护装置直流继电保护装置整流机组工作原理整流机组工作原理桥式整流电路桥式整流电路桥式整流电路工作原理桥式整流电路工作原理： e2为正半周时，对D1、D3加正向电压，Dl、D3导通；对D2、D4加反向电压，D2、D4截止。电路中构成e2、D1、Rfz、D3通电回路，在RL上形成上正下负的半波整流电压，e2为负半周时，对D2、D4加正向电压，D2、D4导通；对D1、D3加反向电压，D1、D3截止。电路中构成e2、D2、Rfz、D4通电回路，同样在RL上形成上正下负的另外

12、半波的整流电压。整流机组工作原理整流机组工作原理电力监控系统电力监控系统 电力监控组成 变电所电力监控系统 控制中心电力调度系统电力监控系统（简称SCADA系统）实现在控制中心对供电系统进行集中管理和调度、实时数据采集和实时控制等功能。电力监控系统由控制中心电力调度系统（含车辆段的复示系统）、变电所综合自动化系统以及通道三部分组成。控制中心的电力调度系统作为一个子系统纳入综合监控系统（ISCS）。变电所综合自动化系统则设置在全线的变电所综合自动化系统当中。电力监控组成电力监控组成变电所电力监控系统与底层设备的通讯组网图：祥见CAD图：宁波二号线通讯组网图。变电所电力监控系统变电所电力监控系统两

13、个概念：故障滤波和程控故障录波器作为电力系统的“黑匣子”，它所记录的信息既是电网故障分析的重要依据，也是评判保护装置动作行为的“裁判”。录波器的主要任务是记录电力系统大扰动如短路故障、系统振荡、频率电压崩溃等发生前后有关电参量的变化过程和继电保护与安全自动装置的动作情况，通过对电参量变化、保护装置动作、断路器跳闸情况的分析，判断保护或断路器等设备的动作行为是否符合设计和电网运行要求，从而为分析系统事故提供科学依据。控制中心电力调度系统地铁中的故障录播：在保护动作、保护装置自动闭锁后，变电所综合自动化系统可在所内网络负荷允许的情况下自动下载保护装置内的故障录波数据至监控工作站存储器中，故障录播文件名以车站名称、开关编号和故障时间命名；并可接受综合监控系统的召唤，上传控制中心或复视系统。控制中心电力调度系统模拟量采集卡1模拟量采集卡2模拟量采集卡3开关量采集卡1开关量采集卡2开关量采集卡3数据采集管理单元间隔层设备交换机PSCADA系统程控：即程序控制，按照一定顺序和条件执行的一系列遥控操作。程控种类分为：标准控制序列、自定义控制序列。标准控制序列：同一变电所或多个变电所的多个受控对象按照一定的安全联锁关系定义为一个顺序操作序列，操作员通过顺序控制画面，选择需要的顺序控制序列，对各受控对象进行操作。如：直流牵