牵引供电系统断电保护-馈线保护装置继电保护

浅谈城市轨道交通牵引供电馈线系统的继电保护配置摘要：在城市轨道交通牵引供电馈线系统中采取有效的继电保护措施，有利于保证轨道交通运行平稳可靠，降低电力故障给运行带来的影响，并且可以提高电力线路的可控性，能够给轨道交通安全运行提供技术支撑。

本文以轨道交通牵引供电系统为研究对象，探索了其继电保护的配置方案，以供借鉴。

关键词：城市轨道交通；牵引供电系统；继电保护1牵引供电系统构成分析1.1供电方式在当前城市轨道交通体系中，地铁是较为普遍的交通方式，地铁运行中的供电方式是双边供电，即供电臂从两端相邻的变电所取得电流的供电方式。

双边供电的相关配置处于露天环境下，没有备用，提出了较高的运行要求。

另外，城市轨道交通供电还包括其他普通铁路的供电，针对普通铁路供电主要的方式有：直接供电方式、自耦变压器供电方式以及带回流线直接供电方式等。

1.2接触网接触网在现阶段的城市轨道交通系统中的应用较为普遍，接触网供电有刚性接触网和柔性接触网两种方式。

柔性接触网主要利用了导线的性能，降低支撑点的负荷，比较广泛的应用在城市无轨电车和轻轨中；然而，柔性接触网的悬挂点硬度大，整体跨度小，因此而引发实际运行中发生轻微震荡的现象，所以不适用于高速的城市轨道交通运输中。

2牵引供电系统馈线保护要求在城市轨道交通车辆运行中，牵引供电系统为数据传送与运行引导提供保障，也是整个系统可以平稳运行的基础。

对牵引供电系统进行分析可知，相应的继电保护包括电压和电流两个方式，依据电力系统框架和功能的不同，所选择的保护方式也不同。

根据城市轨道交通牵引供电系统的保护现状来看，大部分采用的保护方式是电流为主、电压为辅；并且，对已有的故障数据进行分析发现，牵引供电系统保护中，需要达到过载电流保护装置反应敏捷、可以及时阻断故障隐患这一要求，要保证不降低供电系统运行的平稳性，而且，还要采用不同的供电方案和智能监测设施，提高电网管理水平与控制能力。

3牵引供电系统保护设计分析针对城市轨道交通牵引供电系统保护设计，需要重点进行电流保护，其次进行电压保护；同时，结合城市轨道交通电力系统关于平稳运行的相关要求，合理配置断路器，建立完善的备用电网系统，从而有效降低电力故障可能造成的供电系统破坏，保证电力设备完好。

在地铁牵引供电系统中有以下几种主要的直流馈线保护：大电流脱扣保护、电流上升率及电流增量保护、过流保护、双边联调保护、接触网热过负荷保护剂自动重合闸保护。

牵引供电系统可能发生各种故障和不正常运行状态，最常见的也是最危险的故障就是各种形式的短路。

当被保护线路上发生短路故障时，其主要特征就是电流增加和电压降低。

利用这两个特征，就可以构成电流电压保护。

1、大电流脱扣保护该保护属于开关自带，用于切断大的短路电流。

大的短路电流对线路将造成巨大的损坏，故大的短路电流一出现应立即在其达到电流峰值以前予以切断。

假设被保护线路短路电流的最小值为I dmin，动作电流整定为I dz>kI dmin（其中k为可靠系数），一旦监测到瞬时电流超过动作电流，立即跳闸，其固有动作时间仅几毫秒。

所以大电流脱扣保护非常灵敏，尤其电流上升非常快的近端短路，往往先于电流上升率及电流增量保护动作。

2、电流上升率（简称di/dt）保护直流馈线电流的测量是通过分流器和变送器来实现的。

电流在分流器上的压降通过变送器隔离、放大后，转换成标准信号，进入保护单元。

直流牵引的正常电流与故障电流在特征上有比较明显的区别。

例如，假设列车的最大工作电流为4，列车启动时电流从零增长到最大值需要8s，那么一列列车正常的启动电流上升率仅为 5 。

而故障电流的上升率可达到单列列车启启动电流的几十甚至上百倍。

di/dt和ΔI保护就是根据故障电流和正常工作电流在上升率这一特征上的不同来实现保护功能的。

在实际运用中，di/dt和ΔI是通过相互配合来实现保护功能的，而且这两种保护的启动条件通常都是同一个预定的电流上升率。

在启动后，两种保护进入各自的延时阶段，互不影响，哪个保护先达到动作条件就由它来动作。

一般情况下，di/dt保护主要针对中远距离的非金属性短路故障，ΔI主要针对中近距离的非金属性短路故障（金属性直接短路故障由断路器自身的电磁脱扣装置来跳闸）。

以下详细介绍两种保护的动作过程。

石家庄地铁直流牵引供电系统继电保护
石家庄地铁是河北省石家庄市的城市轨道交通系统，为方便市民出行，石家庄地铁建
设于1984年启动，并于1999年正式通车。

石家庄地铁目前有2条运行线路，共计31个车站。

为保障地铁运行的安全稳定，地铁的直流牵引供电系统继电保护显得尤为重要。

直流牵引供电系统继电保护是地铁运行安全的关键控制系统，其功能是监测和保护牵
引供电系统，一旦发生异常情况，继电保护系统能够及时检测并切断电源，保障乘客的人
身安全。

石家庄地铁的直流牵引供电系统继电保护采用先进的电气设备和技术，包括继电保护
装置、断路器、隔离开关等。

断路器是直流牵引供电系统继电保护的主要设备，其作用是在电流过大或发生短路时，及时切断电源以防止设备损坏或乘客受伤。

隔离开关是直流牵引供电系统继电保护的重要设备，它在维护和检修地铁系统时起到
隔离电源的作用，避免操作人员触电事故的发生。

除了以上设备，石家庄地铁的直流牵引供电系统继电保护还包括防火墙、接地装置等
辅助设备，以确保地铁系统的安全和稳定运行。

当前，石家庄地铁直流牵引供电系统继电保护的技术水平和设备性能不断提升，地铁
运行的安全性也不断提高。

而随着石家庄地铁继续扩建和建设新线路，直流牵引供电系统
继电保护也将继续发挥重要作用，确保地铁系统的安全运行。

地铁牵引供电系统直流馈线保护技术探讨地铁作为城市中重要的公共交通工具，承载着大量乘客的出行需求，因此地铁的安全运行显得格外重要。

地铁牵引供电系统直流馈线保护技术作为保障地铁线路安全运行的重要组成部分，受到越来越多的关注和重视。

本文将探讨地铁牵引供电系统直流馈线保护技术的相关内容，并对其进行深入分析。

一、地铁牵引供电系统直流馈线的特点地铁牵引供电系统是指为地铁牵引系统提供电能的系统，通常采用直流供电。

直流供电系统具有电流大、电压高、线路长等特点，因此在运行过程中需要保持供电系统的稳定性和安全性。

而地铁牵引供电系统的直流馈线作为供电系统的核心部分，更是需要特别的保护措施来确保其安全运行。

二、直流馈线保护的原理直流馈线保护是指对直流馈线故障进行检测和隔离，以保护供电系统的安全运行。

直流馈线保护系统通常包括过电压保护、过流保护、接地保护等功能。

过电压保护是指当直流馈线出现过电压情况时，保护装置可以及时检测并隔离故障区段，以防止故障扩大。

过流保护则是指当直流馈线出现过大的电流时，保护装置可以及时切断电源，避免过载损坏线路设备。

接地保护则是指当直流馈线出现接地故障时，保护装置可以及时对故障线路进行隔离，保护设备和人员的安全。

三、直流馈线保护技术的现状目前，地铁牵引供电系统直流馈线保护技术已经取得了很大的进步。

采用了数字化、智能化的保护装置，能够实现对直流馈线各种故障的快速检测和精准定位，大大提高了供电系统的可靠性和稳定性。

保护装置的自动化和远程监控功能也使得整个保护系统更加智能化，减少了人为操作的失误，保证了地铁供电系统的安全运行。

四、直流馈线保护技术的挑战与展望虽然地铁牵引供电系统直流馈线保护技术已经取得了显著的进步，但仍然面临着一些挑战。

一是随着地铁线路的不断扩建和运营规模的不断扩大，供电系统的复杂性和多样性也在不断增加，对保护技术提出了更高的要求；二是在城市密集区域，地铁线路往往与其他设施交叉，导致地铁供电系统的影响因素更加复杂，对保护技术的鲁棒性提出了更高要求。

浅谈铁路牵引变电所馈线保护•机电论文浅谈铁路牵引变电所馈线保护浅谈铁路牵引变电所馈线保护亓雷刘爰宾曹恒波（济南铁路局,山东济南250000 ）供电系统中的变压器、输电线路、母线以及用电设备,—旦发生故瞳,迅速而有选择性的切除故障设备，是保证供电系统及其设备安全运行最有效的方法之 _。

切除故障的时间通常要小到几十毫秒到几百毫秒,实践证明,只有装设在供电系统上的继电保护装置,才有可能完成这个任务。

继电保护装置,就是指能反映供电系统中电气设备发生故障或不正常运行状态,并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。

下面就继电保护应用于馈线保护进行简单介绍。

1馈线保护面对的几个问题交流电气化铁路牵引供电系统是一个单相系统。

其负荷持性不同于一般的电力系统负荷,主要表现在：1）牵引负荷不仅是移动的，而且其大小随时都在变化；2）牵引供电臂供电距离长，单位阻抗比一般输电线路单位阻抗大；3）牵引负荷的变化频率及幅度远远大于一般的电力负荷；4）当在接触网电压下空载投入机车牵引变压器，或馈线突然断电、机车失压后由自动重合闸动作将馈线断路器重新投入咸电力机车在运行过程中失电而又复得（如机车惰性通过电分相）,或含有AT、BT的牵引网空载投入等t®兄下会产生励磁电流；5）为了适应机车沿线路移动牵引网的结构比电力系统输电线路要复杂得多。

2馈线保护的分类2.1距离保护由于交流牵引负荷与交流牵引网短路参数与电力系统有很大的不同，仅反映电流值变化的电流保护灵敏系数较低，一般不能作为牵引馈线的主保护。

距离保护既反映被保护线路故障时电压的降＜氐,又反应电流的升高,即距离保护反映的是故障点至保护安装处的距离（阻抗值）,采用方向阻抗继电器时还可反应相角的变化,同时不受系统运行方式的影响，其灵敏系数较高。

因此在馈线保护中一般采用距离保护作为主保护。

2.2电流速断保护从牵引负荷的特点可知，在某些情况下牵引网短路电流将接近负荷，甚至低于负荷电流。

地铁直流牵引供电系统馈线的保护技术摘要：在城市轨道交通运营时间、运营里程、客运量不断增加的影响下，对各个城市轨道交通的运营的安全性和稳定性要求越来越高。

但是，在运营时间和里程不断增加的情况下，设备磨损和老化问题越来越突出，地铁运营中故障发生率也在不断增加，因此，加强对城市轨道交通各项系统的保护是非常重要的。

基于此，本文就地铁直流牵引供电系统馈线保护技术进行了详细分析和探讨，重点对地铁直流牵引供电系统馈线保护技术进行了分析研究。

关键词：地铁；直流牵引；供电系统；馈线保护技术引言在地铁供电系统中，馈线的主要作用是对各种信息进行传输，但如果直流牵引供电系统出现故障，将会对地铁供电的均衡性产生很大的干扰和影响，最终对地铁运营的稳定性产生不良影响[1]。

所以，结合地铁形成特点和系统运行的规律来设置科学的馈线保护方案，采用多元化的馈线保护技术来保障供电系统的运行安全，提高地铁的运行效率和质量。

一、大电流脱扣保护技术地铁直流牵引供电系统中故障频率最高的是短路电流故障，所以，在直流牵引供电系统馈线保护技术应用中需要提高对短路故障的关注度，利用大电流扩口保护技术来解决这一故障，此过程中因为大电流脱扣保护是在直流馈线回路断路器中的，因此，如果出现供电故障，要及时断掉电源，跳闸，以此来保护馈线[2]。

大电流脱扣保护装置的基本公式中Id z＞kId min，公式中k表示的是可靠系数，Id z表示的是最大脱扣保护电流，Id min表示的是发生短路时发生的最小保护电流。

从这一公式中就可以发现如果直流断路器检测的电流大于定值电流时，会导致跳闸和脱扣的故障，所以，需要采用大电流脱扣技术来调整近端短路故障。

二、过流保护技术过流保护技术的使用主要是对短路故障发生后对传输线路的保护，主要功能是为了减少超高电流出现造成的系统发生障碍问题，过流保护技术包括了延时和无延时两种[3]。

过流保护技术和大电流脱扣保护技术相比较来说，过流保护技术可以在出现电流超过范围后馈线开关显示断开时应用[4]。

视频里心单元视频监视单元1#主变2#主变馈线并补动力变交直流主后主变备变保保测护护控主后主变备变保保测护护控保护测控保护测控保护测控牵引变电所的二次保护一、系统结构：保护测控单元、当地监控单元、现场总线、视频监控单元调度端监控调度端监控h ”调度端I S冲/717AV变电所1、各保护测控单元完成变电所的继电保护、测量、控制功能。

2、间隔层网络采用双光纤以太网。

通用测控3、调度中心通过通信电力供电系统供电系统是一个电能生产、变换、输送、分配和使用的各种电气设备按照一定的技术与经济要求有机组成的一个联合系统。

在电力系统中一般分为一次设备和二次设备。

一次设备：一般电能通过的设备成为电力系统的一次设备。

二次设备：对一次设备的运行状态进行监视、测量、控制和保护的设备成为电力系统的二次设备。

供电系统在运行工作中有三种状态，即正常工作状态、不正常工作状态和故障状态。

供电系统应能在各种复杂情况下的正常供电。

电力系统的运行条件一般可用一下一组方程式来描述系统元件和控制的动态规律。

EPGi-EPLi-E^PS=0EQGi-EQLi-E^QS=0PGi,Qgi是i个发电机其它电源设备发生的有功和无功功率。

PLi、QLi分别是i个负荷使用的有功功率和无功功率。

△PS、AQS分别为电力系统中各种有功功率和无功功率损耗。

下面是一组不等式约束的条件：SkWSkmaxUiminWUiWUimaxIIijWIijmaxfminWfWfmaxSk、Skmax—分别为发电机、变压器式用电设备的功率及其上限。

Ui、Uimin、Uimax一分别为母线电压及其上、下限。

Iij、Iijmax—分别为输、配电线路中的电流及其上限。

f、Fmin、fmax—分别为系统频率及上、下限。

1、正常状态正常状态下运行的电力系统以上所有的等式和不等式条件的均满足。

此时表明电力系统以足够的电功率满足负荷对电能的需求：电力系统中各发电、输电和用电设备均在规定的长期、安全工作限额内运行。

地铁牵引供电系统直流馈线保护技术探讨地铁牵引供电系统是地铁运行的重要保障之一，而直流馈线保护技术是地铁牵引供电系统中必不可少的一环。

本文将探讨地铁牵引供电系统直流馈线保护技术，并介绍其应用和优势。

地铁牵引供电系统采用直流供电方式，直流馈线是将电源点的直流电能输送到列车的关键环节。

直流馈线会面临多种故障风险，如短路、过电流等，而这些故障可能会导致地铁运行中断，甚至带来安全隐患。

直流馈线的保护技术显得尤为重要。

直流馈线保护技术中最常用的是差动保护技术。

差动保护技术采用比较电流差值的方式，将保护区域划分为多个保护段，每段均有一对差动元件进行电流差值比较。

当某一段差动电流超过预设值时，即认定为故障发生，触发保护动作，切断故障段馈线，保护其他正常段。

差动保护技术具有以下优势：在传统的直流馈线保护中，通常采用保护电流与故障距离成正比的方式进行定位，而差动保护技术可实现逆变功能，即根据保护电流反推故障段的位置，可以快速精确定位故障发生的位置，使维修人员能更快速有效地处理故障。

差动保护技术可以有效防止误动作，提高系统可靠性。

差动保护技术的保护区域划分更加细致，每段都有独立的差动元件进行测量和比较，因此可以避免因为母线电阻不均、互感器饱和等原因造成的误动作。

差动保护技术具备通信功能，可以实现保护区域之间的数据传输和故障信息的反馈，维修人员可以及时了解到故障情况，从而及时采取相应措施，保证地铁运行的安全性和稳定性。

差动保护技术也存在一些问题和挑战。

差动保护技术的设计和安装都需要一定的专业技术和经验，保护区域的划分和差动元件的选择需要进行合理的设计和计算，否则可能会导致保护动作不准确或误动作。

差动保护技术对互感器的需求较高，因为互感器的精度和稳定性直接影响到差动元件的工作效果。

差动保护技术的投资成本也较高，包括设备采购、安装和维护等，因此在实际应用中需综合考虑经济性和实用性。

地铁牵引供电系统直流馈线保护技术是提高地铁运行安全性和稳定性的重要手段。