地铁DC1500V牵引系统增量保护定值分析
轨道交通直流1500V系统保护及双边联跳调试
bl e lr pn , h rci lo o i t a tp ig n ee r o epo cs n get n f h e u fw it a tp ig tepat a fr f l el r p .A dt r aesm rj t a ds gso so tedb go o a r i c m b a r i n h e u i t
摘 要 : 根据上海轨道交通的实际情况 , 简要介绍 了轨道交通直 流牵 引系统 的原 理和构成 , 直流牵 引系统继 电保
护的构成 , 双边联跳构成 、 原理 以及双边联跳 的实 际构成方式 , 并对双边联跳 的调试提 出了一些方案和建议。 关键词 : 轨道交通 直流牵引 双边联跳
DC 0 Ra l a f se Pr t c in a d 1 5 0 V iTr fc Sy t m o e t n i o
wo s it r— ti i g y n e rpp n .
Ke wo d y r s:r ita st DC t cin t y itr—tipn alr n i r t wo wa e a o n r ig p
随着 我 国各大 城市 经济建 设 的迅速 发展 和人 民 物 质生 活 的不 断提 高 , 市 的交通 问题 成 为 政府 当 城 前 亟待解 决 的重大 民生 问题之 一 。许多城 市都 通过 兴建 具有 运量 大 、 输成 本低 、 运 安全舒 适且 与地 面 的 交通 工具 互不 干涉 等 优点 的轨 道 交 通 , 为解 决 城 作 市交 通拥 挤 、 张状态 的有 效途 径 。 紧
速开关 , 别对 上 、 行 的接触 网供 电 。正 线 区间采 分 下 用双 边 供 电 , 相 邻 的牵 引变 电站 同 时 向站 间 同 2个
牵引供电系统保护定值与列车取流数量分析
牵引供电系统保护定值与列车取流数量分析发布时间:2021-11-24T03:10:07.399Z 来源:《电力设备》2021年第10期作者:黄伟武[导读] 某城市轨道交通线路某场段因21列车同时作业导致对应供电区的直流开关跳闸,该事件为极端情况下的运行工况。
为避免发生因极端情况下取流导致的直流开关跳闸,需对牵引供电系统的保护定值及最大容量、车辆取流特性进行分析,以制定相应的防范策略,优化应急行车组织,本文以某城市轨道交通线路为例进行分析。
(广州地铁集团有限公司广州)摘要:在牵引供电系统故障后恢复行车时,供电区内列车数量及停车位置情况,直接影响启动时供电区开工电流情况。
如何合理安排供电区内列车启动,关系到牵引供电系统的可靠运行,因此需要对牵引供电系统保护定值与列车取流特性进行分析。
关键词:牵引供电系统;保护定值;列车取流一、引言某城市轨道交通线路某场段因21列车同时作业导致对应供电区的直流开关跳闸,该事件为极端情况下的运行工况。
为避免发生因极端情况下取流导致的直流开关跳闸,需对牵引供电系统的保护定值及最大容量、车辆取流特性进行分析,以制定相应的防范策略,优化应急行车组织,本文以某城市轨道交通线路为例进行分析。
二、牵引供电系统及车辆设计工况(一)车辆设计工况根据车辆的设计数据,某型号列车牵引及辅助系统总功率均为2880kW,牵引总功率为2400KW(一列车共有四台牵引箱,每台600kW),辅助逆变器总功率为480KW(一台车共有两台逆变器,每台240kW),辅助逆变器功率有冗余设计,一台逆变器可满足全车辅助系统负荷,若根据两台逆变器均在满负荷运行下进行计算,一台车正线满载运营时直流输入电流为:2880KW/1.5kV=1920A。
1、理论最大牵引电流根据图1的牵引特性曲线,在AW2/AW3状态下,0—40km/h的牵引力最大,保持为340KN。
图1牵引特性曲线根据功率=牵引力*速度,AW2/AW3列车牵引功率最大值:Pmax_牵引=340kN*(40/3.6)m/s考虑实际15%的系统损耗,则最大输入电流:Imax_牵引=Pmax_AW2/AW3*(1+15%)/U=340kN*(40/3.6)*1.15/1500=2896.3A该数值与列车厂家提供的最大输入电流仿真值一致,见图2。
探讨分析轨道交通直流1500V系统保护及双边联跳调试
探讨分析轨道交通直流1500V系统保护及双边联跳调试摘要:在轨道交通中,运行安全与稳定是非常重要的一项内容。
在本文中,将就轨道交通直流1500V系统保护及双边联跳调试进行一定的研究。
关键词:轨道交通直流1500V;系统保护;双边联跳调试1 引言在我国城市不断发展、社会经济水平不断提升的情况下,城市交通目前已经成为了政府部门需要重点解决的民生问题。
其中,轨道交通因其安全舒适以及运输量大等特点的存在,成为了现今很多城市交通建设当中的重点选择。
在轨道交通运行中,列车通常会根据直流牵引方式作为动能,在本研究中,将从系统保护以及双边联跳方面进行一定的研究。
2 系统保护在现今轨道交通1500V系统中,其保护配置情况主要有以下几方面:第一,大电流保护。
主保护同交流保护当中速断保护具有一定的相似之处,主要功能即是实现金属性近端短路故障的快速切除。
同直流短路器当中设置的固有保护不同,其在实际应用当中并非通过断路器当中脱扣器实现目标,主要是在综合保护装置当中反映。
即当其发现实际电流值超出最大电流值时,断路器则会立即动作跳闸。
通常情况下,保护整定值同最大负荷起动电流值相比要大,同最大短路值相比要小;第二,电流上升率保护。
该保护可以说是中、远端短路的主保护。
在实际运行当中,且能够对列车中远端短路电流以及正常运行电流进行正确区分,主要应用在大电流的切除,而对于不能切除的故障电流的故障则提供保护。
具体触发条件方面,即当电流当中di/dt超出整定值后,保护则将启动,而当该时间超出延时值后,断路器则将实施跳闸;第三,电流增量保护。
该保护即为测量电流增加量,如果经过检查发现同电流斜率正常运行值高且变化快速,则可以判断在馈线的近端位置存在短路情况,以此即能够保证电流在还没有达到峰值的情况下做好故障情况的判断以及短路电流的切除,以此实现系统短路负载的降低。
在该保护模式下,对基准电流同电流测量值间的电流差值进行比较,对于基准电流来说,其是一个具有动态特征的值,如果电流斜率同di/dt的最小值相比还要小,那么目前电流值即作为新基值应用。
地铁一号线直流1500V供电
• 5 )向左扳动解锁控制杆大约45度使其固定 住。 • 6 )借助于左把手继续将断路器手车自隔离 /测试位置移动,并且在离开隔离/测试位置 后立即松开解锁控制杆。 • 7)借助于两个把手将断路器手车拉出约40 厘米。 • 8)松开自直流快速断路器的控制电缆航空 插头的前连接螺母并将控制电缆分开。
分流器
机组正极电动隔离开关逆流保护联锁条件
所有直流馈出断路器跳闸 闭锁重合闸 机组正极电动隔离开关 逆流故障发生时 两个机组35KV断路器跳闸
& 闭锁双边联跳
停止线路测试功能 故障排除后,就地手动复归,才能操作
框架保护
框架保护
• 框架保护用于设备保护,分为两种形式: 电压型框架保护和电流型框架保护。牵降 所1500V直流系统采用绝缘安装。原理为: 框架保护电流元件动作原理为框架一点接 地电缆与分流器串联后接地,分流器实时 采样接地电流,当框架泄漏电流超过80A时 跳本所两台整流机组交流进线断路器及所 有直流断路器并闭锁,停止重合闸功能, 联跳左右两侧牵降所直流断路器。
重庆市轨道交通一号线直流 1500V供电系统
蒋佳伟
重庆轨道交通
概论
• 在城市轨道交通牵引供电系统中,电能从 牵引变电所经馈电线、接触网输送给电动 列车,再从电动列车经钢轨、回流线流回 牵引变电所。由馈电线、接触网、轨道回 路及回流线组成的供电网络称为牵引网。 重庆轨道交通集团有限公司地铁接触网是 采用直流1500V供电。1500V系统由正极进 线柜、负极柜、馈线柜及钢轨电位限制装 置构成。
(3)维护的过程 1)目测 目测所有机械零件包括螺栓、螺母、垫 片等是否在其位。 2)详细检查 目测所有机械零件包括螺栓、螺母、垫 片等 是否在其位。 根据下表数据检查螺栓和螺母是否拧紧 在拨叉和止动爪棘齿部位用刷子涂润滑油
成都地铁DC1 500V直流牵引系统电流型框架保护设置及改造
文章编号:2095-5251(2016)05-0025-03成都地铁DC1500V 直流牵引系统电流型框架保护设置及改造叶东陈继勇(成都地铁运营有限公司四川成都610081)摘要:介绍了城市轨道交通牵引供电系统中框架保护的原理,阐述了成都地铁一号线框架保护的设置情况,通过分析故障案例,针对框架保护的设置与回流网不畅问题,提出了改进措施。
关键词:城市轨道交通;牵引供电;框架保护;故障;改造中图分类号:U270.38+1文献标识码:B收稿日期:2016-04-22作者简介:叶东(1982-),男,本科学历,工程师,从事轨道交通高压供电技术管理工作。
城市轨道交通直流牵引供电系统为不接地系统,采用走行轨回流,钢轨采用绝缘安装。
为了保护乘客安全,各车站设置了钢轨电位限制装置[1]。
为防止杂散电流对直流设备的腐蚀,牵引变电所直流设备均采用绝缘安装,针对此种情况,直流设备设置了框架泄漏保护[2],用于当正极对机柜外壳发生绝缘损害时及时切除故障。
本文通过分析成都地铁一号线一起框架保护动作事件,对框架泄漏保护的设置等问题提出处理措施。
1框架泄漏保护设置情况框架泄漏保护装置由电流元件和电压元件组成,如图1所示。
1.1电流元件绝缘安装的直流设备外壳通过一个机械保持的电流继电器与变电所接地网单点相连,即作为电流检测回路的继电器一端接设备外壳,另一端接变电所强电接地母排。
正常情况下,无电流通过检测回路。
当任意直流设备内正极对外壳放电时,接地电流通过电流元件流入地网,再通过钢轨与地之间的泄漏电阻(或合闸的钢轨电位限制装置或投运的排流柜)回到钢轨(负极)。
当接地电流到达整定值80A 时,框架泄漏保护电流元件动作,本变电所35kV 整流机组馈线断路器及直流进出线断路器跳闸,并联跳邻所向相同供电区段供电的直流断路器。
图1框架泄漏保护及钢轨电位限制装置的接线示意图1.2电压元件通过电压继电器测量设备外壳与直流设备负极之间的电压,电压元件检测到的电压等价于钢轨和地之间的电压。
地铁直流1500v牵引供电系统馈线保护方法及应用实践分析
地铁直流1500v牵引供电系统馈线保护方法及应用实践分析摘要:现阶段,我国地铁供电系统中的保护措施能够准确、迅速的对短路故障进行切除。
但是正常运行电流与小电流故障依旧不易辨别,进而影响保护动作的正确性。
如此就需加大此种情况的研究力度,使其能够被保护装置准确的辨识,进而提升直流馈线保护的能力。
关键词:地铁;直流牵引供电系统;馈线保护方法1地铁直流保护系统的设计重点1500V直流开关选用SECHERON HSCB UR40-82s直流快速断路器,开关设置在小车上便于维护。
1500V直流开关主要由上部连接、下部连接、驱动装置、合闸机构、分闸机构、大电流脱扣保护装置、灭弧装置以及分合闸位置辅助触点组成。
其中驱动装置和大电流脱扣保护装置是1500V直流开关的核心部分。
通常情况下,通过直流开关设备实现直流牵引供电系统的保护。
系统中,根据功能状况的不同直流电路分为整流器回路断路器及馈线回路断路器两种类型。
通常情况下,整流器侧直流输出的保护以及控制是通过整流器回路断路器实现的,能够在第一时间切断整流器的故障,避免直流输出;对馈线侧牵引供电控制及保护通常使用直流馈线回路断路器,其可以在直流电缆及变电所接触网产生故障时第一时间将故障切除。
直流保护系统的设计重点有以下几点:一是,对一些特殊形势下的保护进行分析,例如屏蔽门与接触网短路故障、架空接地线与接触网短路、隧道电缆支架与接触网短路等等;二是,地铁正常运行时,要对直流保护误跳闸的情况进行有效的防治,避免其影响冲击电流及启动电压及电流,以此保证地铁能够安全平稳的运行,三是,对各类保护进行优化整合,以此提升直流系统短路时切除的时效性。
2保护配置的原则直流牵引系统保护配置原则对于不同的地铁牵引供电系统,直流牵引系统的保护配置可能不相同,但是保护的作用是相同的。
只要能够满足保护要求,保证系统安全可靠地供电,系统应尽量少配置一些保护,因为保护装置配置得太多,一方面增大了系统投资,另一方面会增加保护配合的难度。
地铁牵引供电DC1500V系统双边联跳原理探讨
地铁牵引供电DC1500V系统双边联跳原理探讨摘要深圳地铁3号线dc1500v直流系统双边联跳回路采用硬接线单一通道实现框架泄露保护、大电流脱扣保护、抬升率保护、过流保护及紧急停电按钮等的联跳发送和接收双向通道功能。
下面将对它的原理、调试方法、存在的缺点以及改进方法作进一步的分析。
关键词地铁牵引供电双边联跳联跳发送联跳接收abstract: shenzhen metro line 3 dc1500v dc bilateral tripping circuit hard-wired single-channel framework leak protection, high current trip protection, tripping of the uplift rate of protection, over current protection and emergency power outage button, etc. to send and receive the bi-directional channels function. see below for how it works, and debugging methods, shortcomings, as well as improved methods for further analysis.key words: subway traction power supply; bilateral tripping; tripping sent; tripping receiver 中图分类号 : u231+.2文献标识码: a 文章编号:1 前言在我国,地铁是城市公共交通的重点发展方向,设备国产化巳是发展的主要原则,在一些关键的设备,性能较好的国产设备与国外设备相同配合,也有较好的成效。
深圳地铁3号线采用dc1500v 直流牵引系统,牵引变电所直流系统开关设备采用上海成套厂的产品,这部分设备主要包括ge系列快速断路器、dcp106(116)综合自动化保护装置、负极柜、正极柜、馈线柜,除了这些以外每个牵引变电所还有一套双边联跳装置。
直流1500V保护配置及原理
• 对于框架保护电流元件动作与电流保护动作产生的联 跳信号采用不同的节点输出 (支持DC220V )。框架电流 元件动作产生大于 4s 的联跳信号,联跳并闭锁邻站重合 ,邻站可就地或远方复归后试送。电流保护动作产生的联 跳信号为 2s 脉冲,邻所断路器与本所断路器各自经线路 测试重合闸,具体联跳逻辑可在设计联络中确认。
馈线柜装设手车式直流快速断路器, 手车能方便地拉出和推入。
(一)、ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱDL保护
保护不断监测馈线电流 If 及电流变 化率 di/dt 。当电流变化率 di/dt 高于 设定值 E ,保护启动。
di/dt > E ,如果电流变化率 di/dt 低于 F 且未有跳闸出口,则 DDL 保护停 止。
1、DDL+ Delta I
• 越区供电时三个变电所间联跳
•
当处于中间的变电所退出运行时, 合越区隔离开关
进行越区供电时, 其相邻的两个变电所馈线断路器可以
进行联跳信号转换。联跳发送继电器的输出信号通过联跳
转换继电器传送给下一牵引变电所的相应馈线柜的联跳接
收继电器。联跳转换只与本所馈线柜间接线有关,不需要
任何外界连线。
• 双边联跳控制逻辑
(二)、Imax+
应用场合: 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。 参数设置:
(三)大电流脱扣保护
电流达到设定值开关保护跳闸,主要计 算方法如下:(以定值为9000A,砝码取出为 例)
调整参数实物
(四)线路测试
检测一条无电压的线路是否短路,需要通过 测试回路将系统电压加在被检测的线路上,由于 车辆牵引电气设备的偶发故障及户外接触网因意 外原因接地造成短路,致馈线断路器跳闸,为防 止在接触网存在短路情况下,因盲目性合闸可能 造成故障扩大 ,或馈线断路器主触头烧损等情 况发生,在馈线断路器跳闸后,能通过先自动判 别故障性质。再确定是否自动重合闸是过载或瞬 时性的短路故障已消失允许重合闸,如短路故障 未消除则不重合闸。
直流1500V保护配置及原理参考资料
2、DDL+ Delta T
如果Delta t的测量值高于参数Tmax同时 Delta I的测量值高于参数Delta Imin,DDL+ Delta T保护动作同时跳闸信号启动。如在保 护出口动作前检测到电流变化率di/dt低于F, 整个保护复归,相关参数清零,DDL+ Delta T 保护的启动值与返回值为同一设置。
四、直流1500V框架保护。
DC1500V系统设备设一套框架泄漏保护装 置,其工作原理是所有直流设备框架对地采用绝 缘安装,所有框架通过电缆全部连接至1#负极柜, 并通过设置在1#负极柜内的框架泄漏电流继电器 一点集中接地,当发生正极对框架放电,放电电 流达到40A时,框架泄漏电流继电器动作跳本所 两台整流机组交流进线断路器及所有直流断路器, 并联跳左右两侧牵降所相应直流断路器,从而保 证变电所内人身和设备的安全。
• 其具体实现过程为:
•
首先,由一个变电所的一台馈线柜内 SEPCOS 型微机综合测控
与保护装置联跳发送回路发出联跳信号,然后,经联跳发送继电器
及相邻变电所间的联跳电缆,将此联跳信号发送到相邻变电所的向
同一区间供电的馈线柜内, 最后, 经该柜内联跳继电器进入
SEPCOS 型微机综合测控与保护装置, 使其实现联跳断路器动作。
7、直流馈线断路器的双边联跳及重合闸功能
(二)、Imax+
应用场合: 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。 参数设置:
论地铁供中直流1500V的开关保护配置研究
论地铁供中直流 1500V 的开关保护配置研究摘要:城轨交通中使用最多的牵引供电方式是直流供电。
由于直流供电要提供给城轨交通足够的动力,所以其所需提供的电压较大。
然而,大电压虽然能满足动力要求但是一旦发生危险造成的损失是不可估量的。
由此可见,设置开关保护对于地铁的直流供电系统至关重要。
本文将通过对直流供电系统存在的风险进行分析,结合当前供电需求以及科技发展探索开关保护配置方面的研究。
关键词:直流供电;开关保护1.引言我国作为人口大国,城市公共基础设施领域的建设对于社会的发展意义重大。
地铁作为城轨交通中的重要部分,在确保完成预期运载任务的同时保持安全性十分重要。
然而,我国在地铁直流供电保护领域的研究相对比较缓慢,但是保护系统是公共设备发展与进化过程中必不可少的重要环节。
直流供电的开关保护配置方面研究的不断深入不仅会给地铁等城轨交通的发展提供动力,同时也为其他直流供电系统的保护体系提供了理论基础。
1.直流1500V供电开关保护配置的重要意义和原则1.保护配置的重要意义供电系统在地铁交通运营中的地位十分重要,不仅为电动列车牵引供电,而且给区间、车站等其他建筑场所提供所需求的动力照明用电,因此必须具有可靠性和安全性。
[1]虽然直流供电系统的内部结构以简洁著称,但是不同供电系统的保护系统也不尽相同。
保护系统的主要有以下两个方面的意义:首先,供电保护的目的在于确保交通设备的良好运行。
公共交通设施影响的是群众集体的利益。
稳定的供电保护系统给地铁的运输加上了一层保障,让消费者在使用地铁的过程中也更加的省心、放心。
其次,地铁的使用者是群众。
为保护使用者的安全添加保护系统必不可少。
如果地铁在工作过程中由于供电问题对群众造成人身健康方面的危害,其后期的发展将会受到阻碍。
群众也会因为交通工具的安全性而选择安全性更高的交通工具。
1.保护的原则首先保护系统要具有可靠性原则。
无论直流供电系统处于什么故障当中,保护系统都能及时发现并且准确地切除故障。
DC1500V牵引供电系统直流馈线保护研究
Ⅲ
…
最 大变化速 率也 各不 相 同。负荷 电 流 的最 大 变化 率 多 在列 车 起 动时 , 短 路 电流 也 由 于短 路 点 距 离 变 电
直 流 保 护 系 统 的设 计 应 考 虑
以下 几 个 因 素 :
--
,
, 。
2
( 1 ) 直 流保 护 系 统应 充 分 考 虑 到各 种 保 护 间 的相短 路 故 障 时 .
运 营 中 的 实 际 经 验 得 出 兼 具 可 靠
性 与 灵敏 性 的最优 保护 方 案 。
2 牵 引 供 电 系统 系统 简 介
首 先 以 西 安 地 铁 二 号 线 为 例
介 绍 牵引供 电一次 系统 。图 1为典
型 的牵 引变 电所 的 电气 主 接线 图 。 该所将交流 3 5 k V经 整 流机 组 降 压
双 边 供 电 的 下 行 接 触 网 分 区 段 示 意图 , 一个 供 电 区 由相邻 的两 个 牵 引变 电所 同 时供 电 。这种 双边 供 电 的 方式 提 高 了供 电 的可 靠 性 . 将 故
障 隔离 在 某个 区段 以 内 , 而不 致 影
型 及 保 护 配 置
3 . 1 牵 引直流 系统 故 障概 述
牵 引 直 流 系 统 的故 障 形 式 主 要有 : 短路故障 、 过负荷故障 、 欠 压 故 障等 , 最 常见 也 是危 害最 大 的是 短路 故 障 。根 据直 流短路 方 式 的不 同 分 为 金 属 性 短 路 和非 金 属 性 短
路。
地 铁 直 流 供 电 系统 的 保 护 设 计 一
上 需 要 考 虑 两 个 馈 线 断 路 器 间 的
直流牵引供电系统继电保护配置及整定的探讨
直流牵引供电系统继电保护配置及整定的探讨摘要:在地铁运行中,直流牵引供电系统的安全运行直接关系到地铁列车的正常运行。
直流牵引供电系统继电保护方案,对直流供电系统的安全运行,起着非常重要的作用。
本文针对直流牵引供电系统继电保护的配置及整定,结合相关实例进行了一定的分析和研究。
关键词:直流牵引;供电系统;继电保护配置;整定1 引言截至2014年底,我国累计有22个城市建成投运城轨线路101条,运营线路长度3155公里。
在地铁运行中,直流牵引供电系统的安全运行直接关系到地铁列车的正常运行,与轨道交通的日常运营联系紧密。
在地铁直流牵引供电系统运行过程中,直流保护是非常重要的一项工作内容,对供电系统运行的可靠性以及安全性具有重要的保障作用。
由于直流牵引供电系统自身的特点,使得直流保护整定计算具有较为困难及复杂的特点。
对此,本文结合直流供电系统继电保护装置的配置功能,对牵引供电系统继电保护整定进行分析与研究,并结合工程实例进行整定计算及试验验证。
2 直流牵引供电系统保护配置与整定计算轨道交通牵引供电系统的运行方式一般可以分为双边供电、单边供电以及大双边供电三种。
如果在系统运行过程中接触网(轨)发生了故障,不仅同短路点距离较近的变电所会向发生短路位置的故障点进行供电,整个线路的变电所都会共同向其进行供电。
对此,在对直流牵引供电系统保护进行计算时则不能仅仅使用普通的保护计算方式,而需要在充分联系直流牵引供电特点的基础上开展整定计算。
2.1 直流馈线保护本文针对某一运营的地铁线路进行分析,该工程直流开关柜装备了某型号直流馈线保护装置,开关本身具有本体保护功能,保护装置具有大电流脱扣保护、di/dt、定时限过流保护、热过负荷保护以及双边连跳保护等。
2.1.1 直流高速开关本体保护在直流高速开关本体方面,其所使用的UR40断路器自身所具有保护功能并不具有延时性,其固定分闸时间为4ms,能够较为快速的对发生在近端的金属性短路故障进行切除,并能够通过其自身所具有的脱扣器实现跳闸。
广州地铁一号线DC1500V直流开关柜的控制原理及常见故障分析
广州地铁一号线DC1500V直流开关柜的控制原理及常见故障分析摘要:本文主要介绍了广州地铁一号线直流牵引系统的结构组成、运行方式、DC1500V直流开关柜的控制原理以及几种常见的故障分析。
在掌握基本原理的前提下,根据故障现场实际情况分析总结,找出解决故障的最优方法。
为日后设备供电的可靠和解决DC1500V直流开关柜技术故障打好基础并积累宝贵的经验。
关键词:DC1500V直流开关柜;控制原理;故障分析1 前言随着城市的快速发展,地铁由于其具有运量大、速度快、安全、准点、保护环境、节约能源和用地等特点,逐渐成为广大市民外出交通工具的第一选择。
供电系统是地铁安全运行的动力源泉,深入地认识直流牵引供电系统的故障机理是提高牵引供电系统安全运行能力及相关保护控制技术的基础。
目前我国直流牵引供电系统故障机理研究稍显滞后,研究DC1500V直流开关柜的控制原理及常见故障,一方面可以确保向地铁列车提供安全可靠供电,减少甚至消除不必要的停电,提高经济效益,另一方面可以在直流牵引供电系统发生故障时,需要保护装置有选择性及时切除故障,保护供电设备及人员安全。
因此对于直流牵引供电系统、DC1500V直流开关柜的控制原理及其常见故障分析的相关问题研究具有十分重要意义。
2 DC1500V直流开关柜的控制原理2.1 一号线直流供电系统组成在城市轨道交通中牵引供电系统采用直流供电制。
广州地铁一号线的直流供电系统采用DC1500V的供电电压,电能从牵引变电所经馈电线、接触网输送给电动列车,再从电动列车经钢轨(称轨道回路)、回流线流回牵引变电所。
由馈电线、接触网、轨道回路及回流线组成的供电网络称为牵引网,如图2-1所示是广州地铁一号线直流供电系统图。
牵引降压混合变电所33kV 侧和 0.4kV 均为为单母线分段,按其所需容量设置两组牵引整流机组并列运行。
当其中一套机组因故退出运行时,另一套机组在具备运行条件时不应退出运行。
图2-1 广州地铁一号线直流供电系统图2.2 一号线直流供电系统运行方式在地铁直流供电系统中,主要是由DC 1500V开关向DC 1500V母排供电,再经母排引电向相应的接触网供电分区供电,从而为列车运行提供动力支持。
城市轨道交通DC1500V供电系统研究
城市轨道交通DC1500V供电系统研究城市轨道交通DC1500V供电系统研究随着城市人口的不断增长和交通需求的不断增加,城市交通系统的可持续发展已成为摆在我们面前的重要问题。
轨道交通作为城市交通的重要组成部分,对于城市运输承担了重要的角色。
而城市轨道交通的稳定供电系统是保证整个交通系统正常运行的基础。
本文将对城市轨道交通DC1500V供电系统进行研究。
城市轨道交通DC1500V供电系统的研究旨在探讨如何实现可靠、高效、环保的供电方式,以满足日益增长的交通需求。
目前,城市轨道交通供电系统主要采用的是直流供电方式,其中DC1500V供电系统是较为常见的供电方式之一。
首先,城市轨道交通DC1500V供电系统需要确保供电设备的可靠性。
供电设备是轨道交通系统正常运行的关键组成部分,所以必须保证其稳定性和可靠性。
对于配电变电所和牵引供电系统来说,必须进行定期的维护和检修,及时发现和排除问题,确保供电设备的正常运行。
其次,城市轨道交通DC1500V供电系统需要提高供电效率。
供电效率直接关系到能源的消耗和运输成本的控制。
为了提高供电系统的效率,可以采取降低线损、优化变电站设计、选择高效配电设备等措施。
此外,还可以通过利用再生能源,如太阳能、风能等,实现对城市轨道交通的供电,减少对传统能源的依赖。
再次,城市轨道交通DC1500V供电系统需要兼顾环境保护。
城市轨道交通的大规模运行对环境产生了一定的影响,包括噪音、污染等。
为了减少对环境的影响,供电系统需要选择低噪音、低污染的设备,并采取相应的隔音、净化措施,以保护周边环境和居民的生活品质。
最后,城市轨道交通DC1500V供电系统需要考虑未来的发展需求。
随着城市交通的不断发展,对供电系统的需求也会不断增加。
因此,供电系统的设计和布局需要具备一定的灵活性和可扩展性,能够适应未来交通需求的变化,避免因为扩建和改造而带来的不必要的成本和困扰。
总之,城市轨道交通DC1500V供电系统的研究是为了实现城市交通系统的可持续发展。
地铁DC1500V牵引供电故障下的供电系统调整
地铁DC1500V牵引供电故障下的供电系统调整作者:凡涛来源:《学习与科普》2019年第04期摘要:本文结合无锡地铁既有线DC1500V供电的事故案例及经验,总结、分析直流开关继电保护跳闸故障时的供电系统调整,和地铁供电人一起分享,希望可以和大家一起努力提高地铁供电管理的效率,减少供电设备故障对地铁运行造成的影响。
关键词:牵引供电直流开关跳闸继电保护故障影响供电系统调整因天气、高架区段异物侵限、设备绝缘老化等多种不可控因素的影响,在地铁日常运营过程常有发生直流开关保护跳闸的事故案例,对于各种类型的故障及采集到的信息,地铁调度人员应不断总结求真,根据经验教训来制定相应的应急预案,才能缩短直流供电设备故障对地铁运营的影响。
一、直流牵引系统供电方式无锡地铁1号线一座牵引所内设两台并列运行的整流机组,而且相邻牵引所的整流机组挂接在不同侧的35KV母排上面。
(如图1所示)二、整流机组故障时继电保护动作及供电调整1.整流机组设置的主要保护有:电流速断保护:可以保证用最短的动作时限,在保护范围内的供电系统发生了严重的短路故障时,快速准确的把故障点切除,最大限度保证其他供电设备的正常运行。
零序过流保护:测量的是零序电流分量,在不对称接地短路中,整流机组进线端的交流三项零序电流不为零。
特别注意的是此保护只有在不对称接地短路故障发生时才会动作。
2.整流机组故障继电保护动作状态:开关动作情况:造成整流机组进线端121、123开关跳闸,联跳整流机组馈线端直流进线201、202开关。
3.故障影响及供电调整:故障影响:整流机组故障后,其继电保护动作使整流机组退出运行,正线由双边供电改为相邻牵混所通过故障所的直流1500V母排构成大双边供电,除造成列车网压波动之外,对正线的列车运营基本没有影响。
供电调整:拉开故障所整流机组进线端1211、1231刀闸,将整流机组改为冷备用状态,维持当前大双边供电状态至运营结束后做进一步处理。
地铁牵引供电DC1500V系统双边联跳功能的优化探讨
地铁牵引供电DC1500V系统双边联跳功能的优化探讨发表时间:2015-12-18T11:28:42.493Z 来源:《基层建设》2015年16期供稿作者:岳宏波[导读] 南京地铁运营有限责任公司地铁是我国重要的一项交通基础设施,而随着我国地铁事业近年来的发展,在系统设计方面也具有了更为完善的特征。
岳宏波南京地铁运营有限责任公司 210000 摘要近年来,我国的地铁事业得到了较大程度的发展,在我国的很多个城市中得到了建设。
在本文中,将就地铁牵引供电DC1500V系统双边联跳原理及功能优化进行一定的分析与探讨。
关键词:地铁牵引供电;DC1500V系统;双边联跳原理;功能优化1 引言地铁是我国重要的一项交通基础设施,而随着我国地铁事业近年来的发展,在系统设计方面也具有了更为完善的特征。
目前,我国城市轨道所使用的供电系统主要为双边供电方式,对于这种供电方式来说,其能够较好的对直流馈线断路器的电流保护进行实现。
而在该种模式实际供电的过程中,也存在着一定的问题,当馈线保护装置出现故障时,往往会出现较短的电路电流,在这种情况下,往往需要对断路器实现脱扣保护动作才能够对该种故障问题进行解决。
此外,该种方式在越区供电的情况下,也往往会由于其末端短路电流过小而不能够对断路器电流保护进行良好的实现。
面对此种情况,双边联跳则是对其进行保护的一个较好方式,对此,就需要我们能够在对双边联跳运行原理进行良好把握的基础上对其进行更好的应用。
2 地铁联跳回路原理2.1 在实际操作中,馈线断路器除了电流保护脱扣以及紧急分闸直接通过断路器本体动作情况之外,其它对断路器进行的操作都需要通过保护装置的逻辑判断以及指令输出对分合闸功能进行实现。
对于大电流保护脱扣以及紧急分闸在向本体保护装置发出跳闸的信号之后,则能够将信号传送到监控系统之中。
一般来说,瞬时过流保护、上升率保护、脱扣保护以及框架泄露保护等操作都会在不闭合对侧断路器的情况下向邻站发送联跳信号,而电流型框架泄露保护则会在发送联跳信号的同时对对侧断路器实现闭锁。
地铁直流1500v供电系统保护
摘要:本文以直流1500V双边供电的牵引变电所为例,介绍了地铁直流牵引变电所内各开关柜的保护配置,并详细阐述了主要保护的原理,如大电流脱扣保护、电流上升率保护、定时限过流保护、低电压保护、双边联跳保护、接触网热过负荷保护、框架保护等。
最后,对于目前的保护原理中存在的不足之处,本文也做了分析,如多辆列车短时间内相继启动可能会造成保护误动,小电流(尤其是有电弧的情况)短路故障与正常运行电流的区分,以及框架保护的选择性问题。
关键词:地铁直流保护0 引言在我国,地铁是城市公共交通的重点发展方向,设备国产化又是发展的主要原则。
在地铁直流供电继电保护领域内,国产保护设备还处于起步阶段,目前,国内主要城市的地铁直流保护设备均来自国外,例如广州地铁二号线选用的是德国Siemens公司的DPU96,武汉轻轨选用的是瑞士sechron公司的SEPCOS。
通过对部分国外产品的研究,笔者认为,直流保护设备的原理并不是十分复杂,功能实现在理论上也没有任何障碍,希望通过本文的抛砖引玉,在将来的不久,能够看到国产的直流保护设备在我国甚至国际市场成为主流。
1 一次系统简介图1显示了一个典型的牵引变电所的电气主接线图,该所将主变电所来的交流高电压(典型值:33kV)经整流机组(包括变压器及整流器)降压、整流为直流1500V,再经直流开关柜向接触网供电。
我国上海和广州地铁的直流牵引供电系统均是如此,北京地铁采用的是第三轨受流器(上海和广州地铁则是架空接触网),其馈电电压为750V。
由于750V馈电电压供电距离短、杂散电流大,现在多采用1500V。
图2显示的是采用双边供电的上行接触网的分区段示意图(下行亦相同),一个供电区由相邻的2个牵引变电所同时供电,这种双边供电的方式提高了供电的可靠性,同时分区段的方式使故障被隔离在某个区段以内,而不致影响其它供电区段,因而被广泛采用。
本文中所讨论的保护原理均基于1500V架空接触网双边供电方式。
广州地铁直流1500V牵引网运营综合分析
广州地铁直流1500V牵引网运营综合分析摘要以广州地铁柔性、刚性接触网和接触轨牵引网的实际运营为例,对其安全性、经济性、景观等进行综合分析。
认为轨道交通的牵引网的形式不能够只从技术的角度来进行选择,要以社会责任(包括适用性、安全性、经济性等)来判断决策;管理者可以选择适应安全性、经济性的三轨(即接触轨)作为牵引供电方式,否则可以选择洞内刚性接触网和地面(含车辆段)柔性接触网的牵引供电方式。
关键词广州地铁直流1500V 牵引供电刚性接触网柔性接触网接触轨广州市轨道交通自1997年1号线运营开通至今,已建成开通了4条线路,总里程116 km,分别是1号线(西朗—广州东站)、2号线(三元里—万胜围)、3号线(广州东站—番禺广场)及4号线(万胜围—金洲)。
这些线路的牵引供电制式均采用DC 1500V,接触网采用柔性架空接触网、刚性架空接触网和接触轨3种形式,分别在1~4号线中应用;1号线现阶段是刚性(1.6 km)、柔性接触网混合运行,2~4号线的车辆段是柔性接触网运行。
在实践中,究竟哪一种接触网最能满足运行需要呢?下面从安全性、经济性、景观等方面对接触网进行综合分析。
1 安全性分析1.1 柔性接触网1.1.1 运行状况广州地铁柔性接触网应用在1号线全线、2~4号线的车辆段范围内,正线约20 km,合计约200条公里;正线及试车线采用链型悬挂,停车库线采用简单悬挂,最早的1号线从1997年6月28日试运行,至今已有12年。
据不完全统计, 1号线因接触网发生的故障(请点处理)和事故(抢修)有5件,其中4件在正线、1件在车辆段(见表1)。
从表1可以看出,这5件影响运行的故障或事故都集中在1号线,而且3次落线事故都发生在绝缘锚段关节处,是由绝缘棒与下锚导线连接部位的绝缘棒爆裂造成的。
在2~4号线的车辆段范围内,柔性接触网没有发生影响行车的故障。
1.1.2 特点分析柔性接触网的优点是具有弹性、适用于高速、弓网特性好、技术成熟等,缺点是结构复杂、发生张力故障或事故的破坏范围大等。
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地铁DC 1 500 V牵引系统增量保护定值分析
黄佩扬黄嘉琳孙俊明
(广州市地下铁道总公司,广东广州510380)
摘要:详细介绍了通过在非运营期间接触轨单边送电情况下单台列车录取电流波形,和在线路运营期间上线37列、42列列车的运 行状况下单台直流开关录取电流波形,根据监测数据对D C 1 500 V牵引系统增量保护定值匹配性进行分析的成功经验。
关键词+地铁;直流供电系统i D C 1 500 V;保护定值
Sheji yu Fenxi♦设计与分析|
1直流供电系统简介
地铁直流供电系统主要由主变电所、牵引变电所、接触 轨、电监、供电 成 供电 ,城市110k V电压等级电向地铁主变电所供电,主所为全线33 kV 电压等级环供电,向地铁的牵引电所和降压变电所供电,组成 的供电 系统。
牵引电的间为2〜3 km,的总容量 流 列运行。
沿线
牵引 电,的牵引 电供电
2直流馈线开关保护运行分析
2.1非运营期间接触轨单边送电情况下单台列车取流波形 分析
根据列车 验电流线图,在 AW2下单列列车取流 值为2 700 A左右。
列车在 过程中,到达35 km/h取流 ,将开 取流下降至1 800 A左右。
列车从0加速到85 km的最短时间为32 8。
接触轨单边送情况下单台列车取流波形分析情况:单台列车取流波形,的 流为2 000 A,1。
图1单台列车取流波形
1k数据 的情况下,列车 取流
峰波形 ,列车取流 波的现象,对接触 列车运行 ,2
图2尖峰电流
2.2运营期间单台直流开关的最大负荷数据测试分析
直流供电运行3车在 供电臂,的开关A牵引的214开关、B牵引的212开关
跟踪高 流情况,流最大开关柜为A牵引214开关,A牵引214开关挂录波器监测
流数据:
行车列车数为37列的情况下,集1k数据点采集流波形,波形数据 看到列车 流 在2 400 A ,记录到最大电流值为3 860 A(晚高峰时段唯——次超过 3 400 A,高 他的启动电流峰值在3 200 A左右)。
行车列车数为42列的情况下,集1k数据点采集 流波形,波形数据 看 列车 流 在2 700 A ,记录到最大电流值为3 414 A(晚高峰期间多次超过3 400A,其他高 的 流峰值达到3 100 A左右)同时,可较明显看晚高期间列车密度较大,峰值流较高。
増 样密度,集20k个数据,行车列车数为37列、42列的情况下,记录高 段流波形波形图中均看流 、波的 ^
行车列车数为42列,増 样密度,集200k个数据,看列车取流、波的 ,列车开取
流取流峰值间为26 8;峰值为3 030 A,流斜率d!/d"为 0.12 A/ms,具体如图3所示。
机电信息2018年第12期总第546期
111
设计与分析#Sheji yu Fenxi
图3列车启动波形(采样为200k/s)
3定值匹配性分析
3.1单一供电臂内同时允许多车启动的模式分析
线路高峰期共有42列列车上线运营,线路来回共用时
115 min,高峰时刻每车间隔为2'44〃左右。
从行车距离、每个区
间、每个供电臂几个方面分析供电臂内列车数量:
(1) 行车距离:线路全长共32 km(来回程共64 km),每列 车之间平均距离为1.52 km。
查阅设计文件,线路最长的供电臂
为3.299 km。
从以上计算得出现阶段可能出现同一供电臂内列
车达到3列。
(2) 每个区间:线路有48个区间(含折返线区间),平均到 每个区间的列车数为0.875列,五号线每个供电臂内最多3个区
间,所以从区间角度计算出每个供电臂内最多行车2.625列,也
就是可能超过2列。
(3) 每个供电臂:线路共有26个供电臂,所以平均到每个 供电臂的列车数为1.62列。
综上所述,在现阶段42列车的情况下,正常行车时,每个
供电臂内的列车可能在超过2列的情况,,供电臂距离
长、区间多的出现每个供电臂内有3车的情况。
3.2现阶段保护定值匹配性分析
现阶段在运行的DC 1 500 V开关柜为西门子生产的SITRAS 8MF,配UR40-82S路,测控保护装置为
西门子的DPU96装置。
DC 1 500 V馈线 DPU96装置设有
保护:电速断/_、!!保护、过电流UMZ保护、电d"/d#
保护、过 保护 设置电保护。
分
析,42列车上线运行的情况下,每个供电臂内期最可能同
时存在3列车,,以下 分析均以每个供电臂3列
车、单边供电为件来行。
3.2.1 电保护 分析
列车 电线,在 AW2下列
列车 最 为2 700 A,现 为9 000 A,在极端的
供电情况下,区间内3台列车 全速 计算:2 700X
3=8 100 A!9000 A。
现阶段 运行 。
3.2.2电流变化率d"/d#、电量!/保护 分析
单台列车启动电流平均d"/d#取0.125 A/ms,在极端的单边
供电情况下,区间内3列车 全速启动计算:0.125X
3=0.375 A/ms!50A/ms,取流电流增量2 700X3=8 100 A"
4 000 A,但列车取流时间16 s"0.00
5 s,现阶段该整定值符合
运行 。
3.2.3 /_+保护整定匹配分析
/胃+电为8 500 A,时间为1ms。
考虑到在极端的
单边供电情况下,区间内3列车重载全速 计算,则2 700X3=8 100 A!8 500 A,故该整定值
现阶段的运行 。
3.2.4 过 保护 分析
为 馈线电的
量,保护 。
根据对现运行的直流开关柜运行情况观 测得:馈线 电常出现超过2 000 A的电 过 计算度一在42 F左右,馈线 的一
有38 G左右(计算的 度为35 H),的度
为80 1,度 ,现阶段的正常运行。
在极
的单边供电情况下,区间内3台列车 全速
,列车 运行时间(单车一超过2 000 A电
超过16 s时间),保护的 。
3.2.5过电流UMZ保护 分析
过电 为5 905 A,时间为25 s。
考虑到在极端的单
边供电情况下,区间内3列车 全速 计算,
2 700X3=8 100 A"5 905 A,但是考虑到列车重载全速启动时
电流值大于2 000 A的时间不超过16 s(1),保护是时
为25 s,现阶段的运行 。
4结语
在供电系统正常运行的情况下,DC 1 500 V馈线开关现行
保护 全 现有列车(42列)保护
的,可以分现现有保护能,。
在个
所 出运行,即双供电或供电时,注
意 行车数量 模式,避免列车 造成 馈
线 保护误作。
[参考文献]
[1] 董斌.地铁直流牵引供电系统中的d"/d#和./保护[J].机车
电传动,2003 (3): 38-39.
[2] 徐劲松,高劲,江平,等.浅析地铁直流牵引变电所的保护原
理[J].电气化铁道,2003 (6): 43-46.
[3]黄德胜.地铁 供电系统保护[J].都市快轨交通,2005, 18
(6):65-67.
收稿日期=2018-03-16
作者简介:黄佩扬(1975—),男,广东广州人,助理工程师,研
究方向:城市轨道交通供电。
112。