项目二城市轨道交通供电系统设备变电所实训44课件

项目二城市轨道交通供电系统设备《变电所实训》主讲人：王吉峰

学校：广州铁路职业技术学院任务6城市轨道交通直流1500V系统直流1500V常见保护配置（一）大电流脱扣保护

大电流脱扣保护，是高速直流断路器自带的一种保护类型，由开关柜生产厂家提供。它采用了电磁脱扣原理，主要用于快速切除近端金属性短路故障(此时故障电流非常大，一般超过100OOA)。直1500V采用的直流断路器，在其内部设有一个跳闸装置(由一个钢片层压的固定引铁和一个可移动引铁组成)，可移动引铁与一弹簧微调螺钉相连接，用于调节跳闸动作值，另外还有一个动铁芯用于触发跳闸。在过流(短路或过载)的情况下，主回路中的绕组在固定引铁内产生一个磁场，动铁芯受这个磁场的作用，通过一个杠杆推动棘爪，从而释放动触头，使断路器跳闸。跳闸动作值可以通过改变磁路的位置，也就是空气气隙的大小而改变。电流脱扣保护可以通过调节螺栓，整定动作电流的值。整定刻度标示在整定装置的顶上，调节螺栓用一个M6螺栓锁定。任务6城市轨道交通直流1500V系统（二）逆流保护在直流牵引供电系统中，整流机组把交流电经降压整流后转换成所需的直流电，经过直流进线断路器后送到直流母排上。正常运行时，电流只能从整流机组经过直流进线断路器流向直流母排，不会从直流母排反向流向整流机组，这点和交流供电机制不同。直流进线断路器的逆流保护，是为了防止故障发生时电流反向流动而设置的一种保护。任务6城市轨道交通直流1500V系统（三）直流馈线柜保护及功能1、DDL保护DDL保护，又称短延时电流增量（ΔI）保护和长延时电流上升率（di/dt）保护，该保护作为馈线保护的主保护，既能切除近端短路电流，也能切除大电流脱扣保护不能切除的故障电流较小的远端短路故障。DDL保护分为DDL+ΔI与DDL+ΔT保护。DDL保护克服了单独di/dt保护受干扰而误动，以及ΔI保护存在拒动现象的缺点。通过电流的上升率来判别是故障电流，还是正常运行时的电流。设备运行时，保护不断监测馈线电流I及电流变化率di/dt。任务6城市轨道交通直流1500V系统2、电流速断Imax++断路器本体大电流脱扣的后备保护，电流设定值一般小于断路器本体的定值，主要通过分析馈线电流识别故障。电流速断保护参数设置见表2-13。3、过电流Imax+此保护的保护原理同电流速断Imax++，区别在于整定电流值和时间值不同。任务6城市轨道交通直流1500V系统4、接触网过负荷保护若设备长期处在过负荷运行的情况下，会导致直流馈出电缆，特别是架空接触网发热甚至瘫痪，发生此类故障时应切除过载运行的线路，待恢复冷却后再投入运行。其工作原理是保护单元连续测量馈线电流。同时，根据接触网的电阻率、电阻率修正系数、长度、横截面积、电流，计算接触网的发热量，再根据接触网和空气的比热等热负荷特性及通风量等环境条仵，计算接触网的温度。如果该温度超过设定值，保护单元发出跳闸信号分开馈线断路器，待一段时间冷却后，断路器才能重新合闸。不过这种算法比较复杂，在实际应用中一般采用反时限过负荷保护的方式，即电流过载倍数越大，允许持续的时间越短。任务6城市轨道交通直流1500V系统5、低电压保护低电压保护用于机车的正常工作电压保护。低电压保护作为后备保护应与其他保护相互配合，而且一般不作为单独的保护来跳闸断路器。它的整定值ULmin和延时TULmin必须配合列车正常运行时的情况，并考虑最大负荷下列车的启动时间、启动电流，以及在同一供电区内多列车连续启动的情况。低电压保护参数设置见表2-14。任务6城市轨道交通直流1500V系统6、双边联跳保护功能所谓双边联跳保护，其实是一种设备出现故障后断路器跳闸的方式，类似于变压器本体发生短路故障后，跳开变压器高、低压侧断路器。该保护针对采用双边供电的供电系统，具有较为广泛的运用。在不考虑线路末端单边供电的情况下，在一个区内的接触网每一电分段都由两个变电所对其供电,若其中某个牵引降压混合变电所的馈线断路器跳闸，与此同时会发出联跳信号，使给同一段接触网供电的直流馈线断路器联跳。直流双边联跳保护，其功能是通过联跳电缆及两侧直流开关柜中配置的联跳继电器来实现的。任务6城市轨道交通直流1500V系统7、线路测试功能SEPCOS保护装置在断路器合闸前进行线路测试，主要监测母线电压Ur，馈线电压Uf。防止断路器合到故障线路上，进行对馈出回路电阻的测试。线路测试原理如图2-84所示。线路测试电阻R的阻值已知，可以测量得到母线电压Ur和馈线电压Uf的数值。利用分压原理，从而计算出Rx的阻值。任务6城市轨道交通直流1500V系统8、防跳功能防止断路器持续地合到故障回路上。防跳功能参数设定见表2-15。任务6城市轨道交通直流1500V系统9、自动重合闸功能牵引供电系统故障可分为以下两种类型。（1）瞬时性故障：在接触网线路被继电保护迅速断开后，电弧即行熄灭，故障点的绝缘强度重新恢复，此时，如果把断开的线路断路器再合上，就能恢复正常供电，因此称这类故障为“瞬时性故障”常见的瞬时性故障有：列车逆变器换向故障、雷击过电压引起绝缘子表面闪络或角隙避雷器放电、大风时的短时碰线等。（2）永久性故障：在线路被断开以后，故障仍然存在，这时即使再合上电源，由于故障仍然存在，线路还要被继电保护再次断开，因而就不能恢复正常的供电。此类故障称为“永久性故障”

在直流馈线断路器柜中设置了自动重合闸功能，通