地铁直流牵引供电系统保护

1、地铁直流牵引供电系统保护论文导读：大电流脱扣保护的整定值要通过计算和短路试验设定，整定值的设定原那么是：比最大负荷时列车正常启动的电流大，并且比最大短路电流小。这种保护是直流断路器内设置的固有保护，不具有延时性，并通过断路器内设置的脱扣机构实现保护。由于保护设置不同、供电方式不同，形成保护上的死区也有很多种，但大多都是由于小电流短路故障的存在而引起的。由于故障点距离牵引所比拟远，或者是短路点的电弧大引起电阻的增大，这两种情况都可以导致牵引变电所内各种直流保护均无法检测小电流短路故障，这就出现了保护上的死区。B、地铁车辆主保护首先应采取自主保护;-地铁车辆无论运行到那里，在车辆发生短路时，地铁车

2、辆的主保护应可靠动作，遵从可靠动作，否那么拒动;的原那么，不允许出现拉弧现象，杜绝开关动作时发生燃弧。见图2牵引变电所内部联跳示意图。关键词：地铁，直流，保护，牵引变电所，死区，内部联跳，馈线开关失灵拒动0.概述牵引变电所内的直流系统的故障形式主要有：短路故障，过负荷故障，过压故障等等，而短路故障是最常见的也是危害最大的一类故障。从根本上讲，短路故障有两种，一是正极对负极短路，二是正极对大地的短路。牵引变电所内的直流保护系统的目的在于当系统发生故障时快速、准确地切除故障，同时又要考虑防止列车正常运行时一些电气参数的变化引起保护装置的误动作。任何保护的最根本的要求，就是当系统发生故障时快速、准确

3、地切除故障。对于短路故障就要迅速切断电源;、消除死区;。而牵引供电系统保护的最大特点就是系统的多电源;和保护的多死区;。多电源;是说当牵引网发生短路时，全线的牵引变电所都向短路点供电；多死区;是基于保护系统本身的特点和保护对象的特殊性而形成的保护上的死区;。牵引变电所内的直流保护安装于开关柜中，其常见的主保护为大电流脱扣保护和保护等，都旨在速断。1.牵引变电所内的直流主保护1.1 大电流脱扣保护大电流脱扣保护的整定值要通过计算和短路试验设定，整定值的设定原那么是：比最大负荷时列车正常启动的电流大，并且比最大短路电流小。科技论文。该保护用以快速切除金属性近端短路故障。这种保护是直流断路器内设置的

4、固有保护，不具有延时性，并通过断路器内设置的脱扣机构实现保护。当通过断路器的电流超过整定值时，脱扣器马上动作，使断路器跳闸实现保护。1.2 电流上升率保护电流上升率保护是广泛使用的中、远端短路主保护。该保护在一般情况下能正确区分列车正常运行电流和中远端短路电流，所以主要用于切除大电流脱扣保护不能切除的较小电流的中、远端短路故障，其工作原理阐述如下：电流上升率保护触发的条件是唯一的，即当电流的变化率AA是电流上升率的固定值。满足触发条件A时，电流上升率保护启动t时刻。该保护启动后，只要满足以下两个条件中任意一个，保护跳闸。1经过时间T1后，仍然大于B；2经过时间T2后， L，=It+T2 It；

5、如图1，在t时刻，列车受电弓过接触网分段后重新与接触网连接，此时电流的绝对数值It较小，而由于充电效应那么较大，短路电流和列车运行电流均可满足启动条件，但经过适当的延时后，对于列车运行电流来讲，由于充电效应维持的时间很短，电流已经经过了一个从很小到数倍于正常电流，再到正常电流的过程，此时，通常是负值，也很小，所以跳闸的条件一个也不满足，电流上升率保护不动作；但对于短路电流来讲，短路仍未消除，只要距离不是非常远，通常会满足条件1和2，致使保护跳闸。图1 短路电流与列车运行电流示意图单列列车t时刻启动时，可能A,保护启动，但经过时间T1后，由此可见，T1、T2、A、B、L的值的选取非常重要，这从根

6、本上决定了保护动作的正确性和灵敏性。2.死区的形成由于保护设置不同、供电方式不同，形成保护上的死区也有很多种，但大多都是由于小电流短路故障的存在而引起的。由于故障点距离牵引所比拟远，或者是短路点的电弧大引起电阻的增大，这两种情况都可以导致牵引变电所内各种直流保护均无法检测小电流短路故障，这就出现了保护上的死区。一般来讲，单边供电死区发生在供电区段的末端附近，大双边供电死区发生在供电区段的中点附近；在运行列车主保护不能断弧时，死区发生在电动车辆上，并且可以是列车运行区间的任何位置。死区范围的大小和供电方式、供电距离、保护措施有密切的关系，采取适当的供电方式和保护装置，死区是完全可以消除的。科技论

7、文。2.1 单边供电死区发生在末端单边供电死区的大小取决于开关整定值和供电距离，开关整定值越大，死区范围就越大；供电距离越长，在末端的死区范围也越大。2.2 大双边供电死区发生在中点附近在设置了开关大电流速断保护的情况下，死区会出现在变电所附近，而同时在馈线保护设置了双边联跳装置时，双边供电死区就会发生在中点。正常的双边供电一般是不会形成死区的，因为区间内任何一点发生短路故障时，双边联跳装置都可以使一端保护跳闸，并使得另一端保护发生联跳，但是采用大电流速断保护的双边供电时，供电区中点可能出现死区。2.3 列车主保护不能断弧形成的死区这种死区一旦形成直接威胁到旅客的生命平安，因为死区范围在车上的

8、整个供电区间内，所以变电所的馈线保护和车辆的主保护之间的相互配合和协调格外重要。其配合原那么为：A牵引变电所的馈线保护应包含车辆主保护的后备保护；B、地铁车辆主保护首先应采取自主保护;-地铁车辆无论运行到那里，在车辆发生短路时，地铁车辆的主保护应可靠动作，遵从可靠动作，否那么拒动;的原那么，不允许出现拉弧现象，杜绝开关动作时发生燃弧。为了地铁列车平安运行，就必须消除以上所述死区;，即必须对馈线开关设置双边联跳、设置，保护装置及开关失灵拒动保护装置。下面介绍详细介绍这几种保护。3.牵引变电所内部联跳保护当发生短路故障引起两台整流机组直流引入断路器或交流断路器同时跳闸时，应迅速跳掉全部直流馈线断路

9、器，以及时切断电源。见图2牵引变电所内部联跳示意图。当牵引变电所内部发生短路时，如点短路，那么流向短路点的短路电流有6路：两台整流机组2路，即、；相邻牵引变电所通过4路馈线开关流向短路点的有4路，即、。假设只跳掉两台整流机组的直流开关或交流开关是远远不够的只切断、，相邻牵引变电所仍会通过牵引网继续向短路点供电、，因此必须跳掉直流母线上所有开关，以切断所有电源，实现牵引变电所内部联跳。图2 牵引变电所内部联跳示意图当牵引变电所外部发生短路时，如果点短路，那么流经DS开关的短路电流有3路、。此时，假设馈线开关DS拒动，而又没有远后备保护，就只能通过牵引变电所内部联跳及时切断电源。4.开关失灵拒动保

10、护业内人士都知道，从牵引变电所的主接线上看，直流馈线开关没有设置远后备保护设备，这种情况下当开关失灵拒动时，开关本身设置的所有保护都失效了，故障不能及时排除，就会造成事故甚至不可设想的后果。因此设置开关失灵保护非常必要。在直流电路的保护中，当发生故障时必须迅速的切除电源。所以在牵引供电系统出现故障时，并且开关失灵拒动的情况下，要迅速切断所有电源，只能依靠牵引变电所的内部联跳来实现。科技论文。动作依据为：如果、的动作信号经一定的时限可调整时延后开关辅助常开接点仍处于合闸位置，便视为开关失灵拒动，此时应及时实现牵引变电所内部联跳，切断短路点的电源。5.存在的问题关于多辆列车短时间内相继启动，在接触网的同一供电区段内，假设在短时间内出现两辆或多辆列车相继启动，会出现保护跳闸情况，比方两辆列车相继启动