地铁牵引变电所保护原理
地铁直流牵引供电系统保护原理及配置简析
地铁直流牵引供电系统保护原理及配置简析摘要：轨道交通牵引供电系统普遍采用直流系统，为了保证列车正常运行和在故障情况下保障设备及人身安全，需要对直流供电系统配置详备的保护系统，本文主要分析了直流保护系统设计需考虑的因素及一般的整定计算的方法。
关键词：直流保护；计算方法；保护配置1引言随着我国国民经济的持续发展，城市交通日趋紧张，而地铁成为解决大中城市交通拥挤问题的最佳方案。
为了降低工程造价，设备国产化又是发展的主要原则。
目前，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，国内主要城市的地铁直流保护均采用进口一体化设备，主要有Siemens公司的DPU96和瑞士Sechron公司的SEPCOS。
本文提出了直流牵引供电系统保护配置要求、原则以及整定计算方法，通过对直流保护系统原理的分析，希望能对轨道交通直流供电系统保护设备的国产化有所帮助。
2直流保护系统配置原则及应考虑的主要因素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。
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，最常见也是危害最大的属短路故障。
短路故障与发生的短路点位置和短路性质密切相关，直流短路系统保护装置应能保证系统在发生短路故障时能够快速、有选择性切掉故障线路；在系统过负荷时能够发出报警；在故障消除后能够尽快的恢复供电。
另外在保证系统能够安全可靠供电的前提下，直流保护系统配置应力求简洁，避免保护配置过多，增加保护配合难度，同时也增加了工程投资费用。
基于以上原则，直流保护系统同时应考虑以下因素：（1）各种保护之间的相互配合关系，保证在直流系统发生短路故障时能可靠地切除故障；（2）保证列车正常运行时不会误跳闸而影响列车运行，能够避免列车的启动电流的影响和列车过牵引网分段时冲击电流的影响；（3）1500V直流馈线的保护配置应保证直流供电系统正常及越区供电情况下牵引网在近端、中部及远端发生短路故障时均能快速跳闸。
地铁直流系统保护原理解读
地铁直流系统保护原理解读一、直流框架保护1、概述：地铁直流供电系统主要由牵引降压变电所、架空接触网、钢轨三部分组成。
每个牵引降压变电所内有两个整流机组，将来自110 kV /33 kV 主变电站的交流33 kV 经整流变压器降压为AC1200V交流电，经整流器组将AC1200V交流电变为直流DC 1500 V直流电后, 通过直流开关柜向接触网供电。
一般来说，正常情况下1号馈电线向下行方向接触网供电，2号馈电线方向上行接触网供电。
每个区间内的接触网由两个牵引变电所同时供电，称为小双边供电方式。
双边供电的优点是供电可靠性高，也可提高接触网电压水平，减少电能损耗。
当任一牵引变电所因故障不能正常供电时，该故障牵引变电所退出运行，即断开该馈线断路器，合上馈线越区隔离开关。
故障牵引变电所担负的供电臂经由相邻牵引变电所实行越区供电，此时称为大双边供电方式。
因地铁直流供电系统是不接地系统，即直流柜对地是绝缘安装。
当直流带电设备对直流柜柜体发生泄漏或绝缘损坏闪络时，为了及时将直流设备内发生的短路故障迅速切除，故直流系统设置了直流框架保护。
如果发生直流开关带电设备对直流柜柜体发生泄漏或绝缘损坏或直流1500 V 开关柜的正极与柜体发生故障时, 对设备尤其对人身安全会造成严重威胁,框架保护动作切断直流开关，确保设备安全。
为了设备和人身的安全,。
2、保护原理框架保护分为电压型框架保护和电流型框架保护保护两种（详见直流框架保护原理图）。
牵引变电所直流供电设备内部绝缘材料绝缘性能降低或失去功效，便可能危及人身安全，为防止人身伤害事故发生，可将直流系统框架泄漏保护装置安装在牵引降压变电所内，该保护主要包括反映直流泄漏电流的过电流保护以及反映接触电压的过电压保护，而过电压保护还作为钢轨电位限制装置的后备保护与车站的钢轨电位限制装置相配合。
（1）、柜架泄漏电流型保护：装置设置二段式框架泄漏电流保护，框架泄漏电流保护可以切除绝缘安装的直流开关柜或整流器柜内发生正极与框架短路故障。
地铁直流牵引供电系统保护
地铁直流牵引供电系统保护地铁直流牵引供电系统保护是地铁运营中的关键环节，其功能是防止系统的电气故障和管线故障，确保系统的安全稳定运行。
下文将从保护原理、保护措施和保护应用三个方面，进行详细介绍。
保护原理地铁直流牵引供电系统保护主要是针对系统的电气故障进行保护。
保护原理是依据牵引供电系统的运行特点和故障情况，通过检测、判断和调节等技术手段，对系统进行快速自动保护。
具体来说，保护系统需要完成以下几项任务：1. 检测设备状态：通过对电气设备进行监测，判断设备是否正常工作，如果发现故障，就要及时采取措施，避免事故的发生。
2. 检测运行状态：通过检测电气系统的电压、电流和频率等参数，了解系统的运行状态，以便及时采取措施予以调整。
3. 快速分析故障：通过分析电气系统的故障情况，判断故障的类型和具体位置，并尽快采取应对措施，以避免事故的发生。
4. 自动保护处理：通过通过设置保护设备和保护电路等措施，将发生故障的线路自动断开，实现故障的隔离和保护。
保护措施地铁直流牵引供电系统的保护措施一般包括以下几个方面：1. 电源保护：地铁直流牵引供电系统需要有可靠的保护方案，能够及时检测和隔离电源发生的电气故障，保障系统的供电安全。
2. 电缆保护：地铁直流牵引供电系统的电缆也需要进行保护，以避免电缆的故障对整个系统产生负面影响。
主要包括电缆头保护、电缆穿过隧道保护、电缆接地保护等。
3. 输电线路保护：地铁直流牵引供电系统输电线路需要保护，主要包括过流保护、过载保护、接地保护、距离保护、差动保护等。
4. 电力电子设备保护：地铁直流牵引供电系统中的电力电子设备非常重要，需要采取相应的保护措施，以避免电力电子器件故障对整个系统产生负面影响。
主要包括温度保护、过流保护、过压保护、欠压保护等。
保护应用在地铁运营中，保护应用非常重要，通常需要采用一些现代化的保护技术。
具体包括以下几个方面：1. 微机保护技术：采用微处理器、检测、保护等技术，实现电气设备的保护和维护。
城轨供电牵引所继电保护综述
城轨供电牵引所继电保护综述1. 介绍城轨供电牵引所是城市轨道交通系统中的核心设备之一。
它负责将电能从供电系统传输到牵引车辆上，以提供动力驱动车辆运行。
而继电保护系统则是城轨供电牵引所中的重要组成部分，主要起到保护城轨供电牵引所及其相关设备的作用。
本文将对城轨供电牵引所继电保护进行综述，主要包括继电保护系统的基本原理、主要保护功能以及其在城轨供电牵引所中的应用。
2. 继电保护系统的基本原理继电保护系统是基于电力系统的故障检测和保护原理设计的。
其基本原理是通过对电流、电压等参数的采集和处理，判断城轨供电牵引所是否存在故障，并采取相应的保护措施，以确保设备的安全运行。
继电保护系统由测量装置、判断和决策装置以及执行装置组成。
测量装置用于采集城轨供电牵引所的电气参数，判断和决策装置对采集的数据进行处理，并根据预设的保护规则进行决策，最后执行装置执行相应的保护操作。
3. 主要保护功能城轨供电牵引所继电保护系统具有多种保护功能，以确保城轨供电牵引所及其相关设备的安全运行。
以下是几种主要的保护功能：3.1 过流保护过流保护是继电保护系统中最基本的保护功能之一。
它监测城轨供电牵引所中的电流，并在电流超过额定值时，触发相应的保护动作，以保护设备免受过载损坏的风险。
3.2 过压保护过压保护是保护城轨供电牵引所免受输入电压过高的危害。
当输入电压超过设定的安全范围时，继电保护系统将触发过压保护功能，以防止设备受到过大的电压冲击。
3.3 短路保护短路保护是为了应对城轨供电牵引所中可能发生的短路故障而设计的。
当继电保护系统检测到短路故障时，它将迅速断开故障电路，并保护设备免受进一步的损坏。
3.4 接地保护接地保护是为了防止城轨供电牵引所发生接地故障而设计的。
当继电保护系统检测到设备发生接地故障时，它将立即切断设备的电源，以确保人身安全和设备的健康运行。
4. 应用案例城轨供电牵引所继电保护系统在实际应用中发挥着重要的作用。
以下是一个应用案例：4.1 城轨供电牵引所A的继电保护系统城轨供电牵引所A的继电保护系统由测量装置、判断和决策装置以及执行装置组成。
地铁牵引供电系统原理与组成
地铁牵引供电系统原理与组成地铁，咱们日常出行中不可或缺的小伙伴，不知道你有没有想过，地铁是怎么跑起来的呢？这其中就有一个非常重要的环节，就是牵引供电系统。
嘿，听起来可能有点儿枯燥，但我跟你说，这其实是一个很有趣的故事！今天咱们就来聊聊地铁牵引供电系统的原理与组成，保证让你听得津津有味。
1. 地铁牵引供电系统概述首先，咱们得明白，牵引供电系统就是给地铁提供动力的“发电机”。
可以说，没有它，地铁就像没有电的手机，啥也干不了。
简单来说，它的主要任务就是把电能转化为机械能，让地铁快速穿梭在城市的地下。
1.1 牵引供电系统的组成这个系统其实由好几个部分组成，听起来复杂，但别担心，咱们一点一点来。
首先是“供电设备”，它负责把高压电源转化为适合地铁使用的低压电。
接着，就是“变电站”，它就像个变身的魔法师，把电压变得适合地铁跑。
然后是“接触网”，这是地铁与电力的“亲密接触”，确保电流能顺畅地送到列车上。
最后，还有“牵引电机”，这是列车的动力源泉，直接让地铁跑起来，飞速向前。
1.2 牵引供电系统的工作原理说到工作原理，其实就像是一场默契的舞蹈。
电流从变电站出发，沿着接触网一路奔向列车，像是给列车打了个“鸡血”。
列车上的牵引电机接收到电后，就开始工作，带动列车往前冲。
这过程就好比是你喝了咖啡，瞬间充满了能量，准备迎接新一天的挑战。
2. 牵引供电的电气特性接下来，我们再聊聊牵引供电的电气特性。
这个部分有点儿专业，但其实也没那么难。
总的来说，地铁的牵引供电主要是通过直流电和交流电两种形式来提供动力。
2.1 直流电与交流电的区别直流电就像是你的老朋友，稳定可靠，一直都是同一个方向。
它在地铁初期时被广泛使用，动力强劲，容易控制。
但随着技术的发展，交流电开始走入人们的视野，像个新晋的“网红”。
交流电的优点在于能够传输更远的距离，减少能量损耗，简直是为地铁的发展开辟了新天地。
2.2 功率因数的重要性此外，功率因数也是一个必须得提的概念。
地铁牵引供电系统保护
地铁牵引供电系统保护发表时间：2018-10-17T10:12:02.987Z 来源：《电力设备》2018年第19期作者：李海军[导读] 摘要：地铁直流牵引供电系统是一个复杂系统，其核心技术是直流供电的控制与保护。
（合肥城市轨道交通有限公司运营分公司安徽合肥 230000）摘要：地铁直流牵引供电系统是一个复杂系统，其核心技术是直流供电的控制与保护。
直流牵引供电系统一般设有如下继电保护：直流开关速断保护、大电流脱扣保护、电流变化率及其增量保护、过电流保护、牵引所双边联跳保护、直流设备框架泄露保护及紧急分闸等。
本文主要是介绍和探讨其中非常重要及具有特色的双边联跳保护和它误动作的原因，提出了比较彻底解决的改造方案，并分析比较了其优缺点。
关键词：保护；馈线；直流；保护；地铁目前，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Secheron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。
一、电流上升率保护(di/dt)和电流增量保护ΔI电流上升率保护(di/dt)和电流增量保护ΔI是两种重要的保护。
这两种保护可以在短路发生的初期检测到故障，相应的断路器可以在短路电流达到稳态值之前将故障回路切除，保护设备的安全。
它的原理是：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4kA，列车起动时电流从零增长到最大电流值约需要8秒，那么一列列车正常的起动电流上升率仅为0.5kA/s，而故障电流的上升率可达到单列列车起动电流的几十甚至上百倍。
电流上升率保护(di/dt)（以下简称di/dt保护）和电流增量△I保护（以下简称△I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。
地铁牵引供电系统
地铁牵引供电系统保护来源：中国论文下载中心 [ 08-12-11 10:20:00 ] 作者：黄德胜编辑：studa0714【摘要】作者根据自己的实践经验，提出牵引变电所两种不可或缺的保护：牵引变电所内部联跳、因馈线开关没有远后备保护，故应设开关失灵拒动保护。
迅速切断电源是一切继电保护的最终目的，直流电路尤其如此。
为迅速切断电源，在短路电流上升过程中将其遮断，是直流保护应当遵循的基本原则。
文中分析了三种保护上“死区”形成的原因，为使馈线开关保护更加完善，直流馈线应设开关失灵拒动保护，以使列车运行更加安全。
【关键词】牵引变电所内部联跳馈线开关开关失灵拒动短路电流死区。
【Abstract】Based on auther’s working experience in metro projects, put forward two kinds of protection method which are absolutely necessarily for the traction substation, the inter-tripping of breaker and the breaker failure and tripping disabled protection, because no remote standby protection is installed in feed breaker. Cutting off the power supply immediately is the final aim of all relay protection, especially for the DC system. In order to cut off the power quickly, the principle that the short-circuit current should be cut off in its rise process should be followed in the protection of DC system. Three causations which lead to the skip area of protection is analyzed. In order to make the protection of feeder breaker perfect much more, The trip disable protection for failure of breaker should be installed in feed breaker of DC system to insure the safety of the train operation.【Key words】traction substation, inter-tripping, feed breaker, the breaker failure and tripping disabled, short circuit current, skip area一、概述地铁直流牵引供电系统的保护,可以分为两部分:牵引整流机组保护和直流馈线保护。
浅析地铁直流牵引变电所的保护原理
浅析地铁直流牵引变电所的保护原理许立国【摘要】在我国，地铁是城市公共交通发展的主要方向，也是缓解现有城市交通压力的主要方法和手段。
在目前的地铁工作中，设备国产化和电力稳定化已成为追求的重点，也是地铁行业发展的关键原则。
本文就以直流1500V双边供电牵引变压站为例，详细的阐述了地铁直流牵引变电所工作保护原理，以供相关工作人员参考借鉴。
【关键词】地铁；牵引变电站；保护；直流地铁在目前已成为环节城市交通压力的关键，已成为公共交通事业中的重要组成部分。
在目前的社会发展中，地铁也被称之为地下铁道，是一种地下运行的城市交通系统和捷运系统。
一般来说，地铁在运行中离不开变电站的配合与协助，变电站工作效率的高低直接关系着地铁运行安全与稳定性。
这就需要我们在工作中对地铁变电所进行深入系统的研究与总结，对其容易产生的种种缺陷与质量问题深入探讨与研究，从而避免由于变电所运行故障而造成的地铁运营影响。
1.牵引变电所概述牵引变电所是电力牵引的专用变电所。
一般来说，这种变电所主要是针对铁路系统和地铁系统设置的，是通过牵引变电所将区域内的电力系统传输过来的电力，根据电力牵引以及变电站的不同电压要求转变成为适用于电力牵引的电能。
然后在根据相关需要分别输送至沿线铁路的架空线路上，从而架设一定的接触网。
一般来说，牵引变电所在我们的生活中很少见到，但是它在交通运输行业中却较为常见，且是为车辆运行提供充足能源的关键。
一般来说，在目前的地铁运输系统中，电气化铁路沿线存在着诸多的牵引变电所，其相邻间距不能够超过50km。
在长的电气化铁路系统中，为了将高压输电线路电能能够形成一套系统化的管理模式和管理方式，一般都是在200～250km的范围之内设置相关的变电所，它在工作中除了需要具备一般变压器所拥有的电能转换之外，还需要将高压电网传输过来的电能通过相关的输电线路转化为普通电能输送给中间变电所，从而进行有效的传递。
2.牵引变电所结构组成牵引变电所是目前地铁运输领域中最为重要的电力系统之一，其在应用中是以单机容量为10000KV为主的降压变压器组成的，这种变压器结构模式也被我们在工作中常常称之为牵引变压器或者主变压器。
地铁车辆牵引电机工作原理
地铁车辆牵引电机工作原理地铁车辆的牵引电机是一种关键的组件，它负责提供足够的动力来推动地铁列车行驶。
牵引电机的工作原理涉及到电磁学和动力学等多个领域，下面将详细介绍地铁车辆牵引电机的工作原理。
首先我们来了解一下地铁车辆牵引电机的结构。
地铁车辆的牵引电机一般由电动机、齿轮箱、牵引变流器和冷却系统等部件组成。
电动机是牵引系统的核心部件，它通过转动车轮来提供推进力，齿轮箱用来减速并传递力量，而牵引变流器则通过控制电动机的工作来实现不同的电力输出。
冷却系统则负责保证牵引电机在工作过程中能够保持合适的温度。
我们了解一下牵引电机的工作原理。
牵引电机的工作原理主要包括电磁感应和动力输出两个方面。
在工作过程中，电动机通过电流在磁场中产生力矩，从而带动转子转动，进而推动地铁车辆。
具体来说，当电流通过电动机的线圈时，它产生的磁场与永磁体或者励磁绕组产生的磁场相互作用，从而产生电磁力矩。
这个电磁力矩会使得电动机的转子开始转动，同时引发动力输出。
而牵引变流器负责控制电流的大小和方向，从而控制牵引电机的输出功率和转速，实现对地铁列车的加速、减速、停车和起步等操作。
牵引电机的工作也需要考虑到能量转化和利用的问题。
在工作过程中，电能通过牵引电机转化为机械能，从而推动地铁车辆行驶。
为了提高能源利用效率，牵引电机的设计和控制也需要注重能量的回收与再利用，以减少能源浪费。
牵引电机的工作还需要考虑到系统的稳定性和安全性。
在地铁列车行驶过程中，牵引电机需要能够稳定可靠地提供足够的动力，同时还需要考虑到系统的安全保护和故障自诊断等功能，以确保地铁运营的安全和可靠性。
地铁车辆牵引电机的工作原理涉及到电磁学、动力学、能源利用和系统控制等多个方面。
牵引电机通过电磁感应和动力输出来提供足够的推动力，同时需要考虑能源转化和利用、系统稳定性和安全性等多个方面的问题。
通过对牵引电机工作原理的深入了解，我们可以更好地理解地铁列车的推进原理和运行机制。
牵引供电系统保护基本原理全
➢动作时限
t' 0s
没有人为延时，只考虑继电 保护固有动作时间
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❖保护范围校验
最大运行方式下三相短路时保护范围最大，最小运行 方式下两相短路时保护范围最小。
最小运行方式下两相 短路时的保护范围
Lb%L Lm AiB n100%(15%~20% )
线路全长
ห้องสมุดไป่ตู้17
❖ 电流速断保护的评价
➢ 优点：简单可靠，动作迅速 ➢ 缺点：
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全阻抗继电器
方向阻抗继电器
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方向阻抗继电器的死区及消除死区的方法
当在保护安装地点正方向出口处发生相间短路时,故 障环路的故障电压将降低为零,此时任何具有方向性 的阻抗继电器将因加入的电压为零而不动作,从而出 现保护装置的死区。 为减少和消除死区，可采用以下方法： ➢ 记忆回路 ➢ 装设辅助保护（主要为电流速断保护）
◆相控整流电力机车负荷电流中含有丰富的奇次谐波 分量（三次谐波为最多），而牵引网短路电流接近于 正弦波，因此可利用三次谐波的含量区分正常工作与 故障状态； ◆电力机车通过电分相或空载投入AT，牵引网产生 的励磁涌流接近故障电流，但其中含有较高的二次谐 波分量，因此可利用二次谐波区分励磁涌流和故障电 流。
保护2 电流速断
保护1 电流速断
A
B
C
D
2
1
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t' 2
t '' 2
t '' 1
t
t ' t
1
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地铁牵引变电所直流保护装置设置及可靠性分析
地铁牵引变电所直流保护装置设置及可靠性分析地铁具有准时、快速、便捷、省时、舒适等优点，是现代城市交通的必要工具，由于避免堵车对上班时间的影响，得到了很多城市上班族的青睐。
地铁的正常运行是减轻城市地上交通压力的必要条件，地铁的正常运营离不开相关技术的支持。
地铁牵引变电所直流保护装置是地铁电力系统正常工作的基础和前提，同时与地铁的安全息息相关。
地铁的牵引变电所直流保护装置能够在牵引供电系统发生故障时，及时断电，从而使地铁的故障影响范围缩小，同时还能使地铁故障的修复工作更加简单快捷。
因此，在地铁的运营过程中，地铁牵引变电所直流保护装置是保障地铁安全的关键环节，也是保证乘客的乘车安全的重要防护措施。
标签：地铁牵引变电所；直流保护装置；行车安全；运营；人身安全1 地铁牵引变电所的主要功能介绍地铁牵引变电所的主要用途就是降低主变电所带来的交流高压电经整流机组的电压，经过直流开关柜给接触网供电。
地铁牵引变电所主要由两个部分组成，一个部分是牵引整流机组，另一个部分是直流馈线保护装置。
牵引直流变电所的供电部位是两路交流高压环网，在发生故障的情况下，一路供电发生问题，另一路在保护装置的控制下投入使用，从而保证直流系统的可靠供电，是地铁保持正常运营的后盾。
一般采用相邻变电所双边供电的方式给接触网进行供电，从而为接触网的稳定供电提供技术上的保证。
设置直流保护装置的目的是在保护牵引变电所发生故障或接触网发生故障时能够以最快的速度切断电源，起到保护用电装置的作用，尽量缩小由于设备故障受到影响的部分，最大程度的保证地铁正常运营不受影响。
直流保护装置能够在牵引变电所以及接触网发生故障时第一时间切断电源，具有直流电短路过程中进行遮掩的效果，以最快的速度恢复设备的送电，减轻由于设备故障引起的地铁运营的不良影响，从而为地铁的安全准点运营保驾护航。
变电所通过这种处理电路故障的手段，不能能够对地铁的电气设备进行有效保护，还能在保证地铁运营不受影响的前提下对故障的电路进行系统的维修，使地铁能够为人们出行提供方便，避免因为电路的故障影响到地铁的运营，耽误旅客的出行，给人们的生产生活造成不便。
地铁直流牵引变电所的保护原理
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一 次 系 统 介绍
图
1
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展 示 了 具 有 代 表 性 的 直 流牵 引 变 电所 示 意 图 此 变 电 所可 以将 交流 高 压 传 来 的 电压 经过 变 压 器 后 转 换为 1 5 0 0 的 直流 然 后 经过直流开关柜进 行 供 电
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电流 上 升 率 和 电流 增 量 保 护 时 跳 闸 元件动 作 时 序 图
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典 型 直 流 牵 引 变 电 所 电 气接线 图
直 流牵 引变 电 所 使 用 的保 护 配置 直流 牵 引 保 护 配置 必 须 在 系 统 出 现 故 障 时 及 时有 效 的切 除 故 障 同 时 将 电 气运 行 的 参数 控制 在 一 定 范 围 内 保 护 跳闸 在 后 备保 护 的 作 用 下 可 以 保 障 故 障 的及 时切 除 同 时 增 加 了 保 护 难 度 由 于 不 同牵 引 变 电所 中 电气 特 性 有所 差 异 并 且具 有不 同 的 运 行 要 求 所 以 保 护 装 置 经 常 会 出 现 配置 不 同 定 值 不 一 致 等 问 题 常 见 牵 引 变 电 所直 流保 护 的 配置 主 要是 馈 线 柜 大 电流脱 扣 保 护 定 时 限 过 流 双 边连 跳 闸 保 护 接 触 网 负 荷保 护 和 逆 流保 护
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主 要保护 原 理
大 电 流脱 扣保 护
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主 保 护 通 常 应 用 于 近 端 短路 故 障 切 除 中 一 般 将 其 安置在 断 路 器 本体 如 m 定 果 将 列 车 的 正 常 运 行 电流假 设为 工 m > K工 ( K 表 示 最 大 安 全 系 数 值 整定 工 K> 1 ) 如果检 测 电流 超 过 定 值 就 会 发 生 跳 闸 时 间 非 常 短 暂 因 此大 电流 脱 扣 保护 非 常灵敏 可 以给 电流起 到 保 护 3 2 电 流 上 升率和 电 流增 量 保 护 馈 线 主 保 护 是 目前 使 用 最 广 泛 的 方 式 此 种 方 式 既 可 以切 除近 端 电流 也 可 以切 除 大 电流 脱 扣 不 能切 除 的故 障 : 主 要原 理如 下 瞬 时跳 闸 和 延 时跳 闸是 电流 上 升 和 电 流 增 量 的 主 要 元 件 以根 据 电 流大 小
地铁DC1500V直流牵引供电设备原理
精品文档
1500V直流开关的保护
大电流脱扣保护 直流进线、馈线开关设置大电流脱扣保
护。大电流脱扣主要用于接触网近端短路保护 ，它在1500 V直流开关上利用电磁原理实现保 护分闸。进线开关整定值为12000A，馈线开关 整定值为9000 A。
精品文档
1500V直流开关的保护
Imax保护 直流馈线开关设置有Imax保护，即电流速断
精品文档
1500V直流开关控制
1500 V直流开关控制方式有三种： 1）在开关本体上直接分闸 打开1500V开关柜门，转动小车面板前的操作手柄至分闸位，不需 要经过DPU96判断条件可以直接分闸，也就是将机械转动直接作用 在大电流脱扣装置上，使开关脱扣分闸。 2）当地位分合闸 在1500V开关柜面板上用分合闸按钮发触发信号给本开关DPU96 ，经DPU96运算判断后进行分合闸。 3）远方位控制 牵引所内4台馈线直流1 500 V开关的DPU96、2台进线直流1 500 V 开关及回流柜的S7各自通过通信模块，以PROFIBUS总线协议构成网 络，经牵引所内RTU进行通信协议转换后，实现牵混所中央信号屏 、牵混所监控微机、 OCC控制中心对1 500 V直流开关的分合闸，并 取得开关保护、电流电压量、操作记录等数据。
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1500V直流开关的保护
框架保护 直流开关柜、整流器柜、回流柜设置有框
架保护。框架保护分为电流型框架保护和电压 型框架保护。其原理为:负极柜的S7 （控制器 ）检测框架与大地之间的电流和框架对负极的 电压，达到整定值则S7输出控制，通过硬线触 点向本所所有1500V直流开关及邻所相邻 1500V 直流开关发出联跳信号(脉冲宽度大于500ms)， 每个直流开关的DPU96或S7收到信号后保护分 闸同时闭锁自动重合闸程序。
牵引供电系统继电保护原理
测量元件
用于检测被保护设备的故障或异常状态，输出相应的电气量。
逻辑元件
根据测量元件的输出结果，按照一定的逻辑关系判断是否发生故障 或异常，并输出相应的动作信号。
执行元件
根据逻辑元件输出的动作信号，执行相应的断路器跳闸或信号报警 等操作。
继电保护的配置原则
01
02
03
04
可靠性
继电保护装置应能够可靠地检 测和隔离故障元件，避免误动
灵敏度要求
继电保护装置应具备足够的灵敏度， 能够快速、准确地检测到故障信号。
选择性要求
继电保护装置应具备一定的选择性， 优先切除距离故障点最近的断路器， 缩小故障影响范围。
继电保护的优化策略
配置优化
通信优化
合理配置继电保护装置，提高系统的 整体保护效果。
加强继电保护装置之间的通信联系， 确保信息传输的准确性和稳定性。
总结词
牵引变压器是牵引供电系统中的重要设备，其继电保护对于保障牵引供电系统 的正常运行至关重要。
详细描述
牵引变压器的继电保护主要包括过电流保护、电流速断保护、过负荷保护以及 瓦斯保护等。这些保护措施可以有效防止牵引变压器在运行过程中发生短路、 过载等故障，从而保障牵引供电系统的稳定性和可靠性。
输电线路的继电保护
总结词
输电线路是牵引供电系统的重要组成部分，其继电保护对于 保障牵引供电系统的安全性和稳定性具有重要意义。
详细描述
输电线路的继电保护主要包括距离保护、电流保护、方向保 护以及差动保护等。这些保护措施可以有效检测输电线路的 故障，并及时切除故障线路，从而避免故障扩大，保障牵引 供电系统的正常运行。
牵引网与辅助设备的继电保护
智能决策与控制
城市轨道交通牵引供电系统
城市轨道交通牵引供电系统简介城市轨道交通牵引供电系统是城市轨道交通运行的重要组成部分，负责向轨道交通车辆提供电力供应。
它不仅直接影响着轨道交通的运营效率和电力消耗情况，还与乘客的乘坐舒适度和安全性息息相关。
本文将介绍城市轨道交通牵引供电系统的基本原理、组成结构以及未来发展趋势。
基本原理城市轨道交通牵引供电系统的基本原理是将电源通过接触网供应给轨道交通车辆。
具体来说，电源会通过接触网上的触网集电装置传送给牵引系统。
牵引系统由主变压器、牵引变流器和牵引电动机组成，负责将电能转换为机械能，驱动轨道交通车辆运行。
组成结构城市轨道交通牵引供电系统由多个组成部分构成，包括接触网、辅助设备和车辆终端设备。
接触网接触网是城市轨道交通牵引供电系统的核心部分，通常安装在轨道上方。
它由导线、吊杆、挂装件等组成，用于提供电力给牵引系统。
接触网一般采用带电架空式供电，即以高架的方式悬挂在轨道上方，通过接触网上的触网集电装置与车辆终端设备连接。
辅助设备城市轨道交通牵引供电系统还包括一系列辅助设备，用于确保供电系统的正常运行。
辅助设备主要包括配电变压器、开关设备、保护和监控装置等。
配电变压器用于将高压电源转换为适合牵引系统使用的低压电源；开关设备用于控制电能的分配和传输；保护和监控装置则用于监测供电系统的运行状态，及时处理故障和异常情况。
车辆终端设备车辆终端设备是城市轨道交通车辆上的设备，用于接收来自接触网的电能，并将其转换为机械能，驱动车辆行驶。
未来发展趋势随着城市轨道交通的不断发展，牵引供电系统也在不断创新和改进。
以下是一些未来发展趋势：高效能源利用未来的城市轨道交通牵引供电系统将更加注重能源的高效利用。
通过采用先进的能量回收技术，如再生制动系统、能量储存装置等，将能源回收再利用，减少能源的浪费。
无线供电技术无线供电技术有望成为未来城市轨道交通牵引供电系统的重要发展方向。
通过利用无线传输技术，可以不再依赖接触网，实现轨道交通车辆的无线供电，提高供电系统的稳定性和可靠性。
地铁直流牵引变电所的保护原理
地铁直流牵引变电所的保护原理地铁直流牵引变电所是地铁系统中重要的供电设施之一，它起到将交流电转换为直流电并为地铁列车牵引系统提供所需电能的作用。
为了确保地铁直流牵引变电所的安全运行，必须对其进行合适的保护。
下面将介绍地铁直流牵引变电所的保护原理。
1.短路保护：短路是指电路中两个导体之间的低电阻路径，会导致电流迅速增大，可能引发设备的过电流和过热。
地铁直流牵引变电所采用短路保护装置来检测和切断被短路的电路。
常用的短路保护装置包括保险丝、断路器和短路保护继电器。
当短路发生时，这些装置会迅速切断电路，防止过电流对设备和系统造成损坏。
2.过电流保护：过电流是指电流超过正常工作范围的电流，可能导致设备过载和损坏。
地铁直流牵引变电所的过电流保护装置能够监测电流的变化，并在电流超过设定值时发出信号，触发切断电源供给。
常见的过电流保护装置包括保护继电器、断路器和电流互感器。
通过这些装置，可以避免过电流对设备造成损坏，并保护设备和系统的安全运行。
3.过热保护：地铁直流牵引变电所中的设备在长时间高负载工作的情况下，容易产生过热现象。
过热会导致设备性能下降，甚至设备损坏。
为了保护设备免受过热的影响，地铁直流牵引变电所通常采用温度保护装置进行监测和控制。
这些装置能够检测设备的温度，并在温度超过设定值时发出信号，触发切断电源供给或降低电流输出。
常见的温度保护装置包括热继电器和温度传感器。
4.接地保护：设备和系统的接地是为了保障人身安全和电气设备的正常运行而设置的。
地铁直流牵引变电所的接地保护装置能够检测接地电流的变化，并在接地电流超过设定值时发出信号，切断电源供给。
常见的接地保护装置包括接地故障保护器和接地继电器。
通过这些装置，可以避免接地故障对设备和系统的安全运行造成影响。
以上是地铁直流牵引变电所的保护原理的介绍。
准确可靠的保护装置可以有效保护设备和系统的安全运行，降低故障风险，提高设备的可靠性和运行效率。
同时，合理的保护原理和装置的选择也需要考虑地铁直流牵引变电所的特殊情况和要求，确保保护装置的适用性和可靠性。
浅谈城市轨道交通牵引供电系统的继电保护配置
浅谈城市轨道交通牵引供电系统的继电保护配置城市轨道交通作为城市重要的公共交通方式，对提高城市化水平、缓解交通拥堵和改善居民出行质量起着重要作用。
在城市轨道交通系统中，牵引供电系统是保障列车运行所需能量的核心设施之一，其稳定运行对保障行车安全和系统运行效率具有至关重要的作用。
而为了确保牵引供电系统的安全稳定运行，必须配备可靠的继电保护系统。
城市轨道交通牵引供电系统包括两部分：变电所和接触网。
变电所是将高压交流电转化为适用于轨道交通的直流电，并将其输送到接触网中的转换站。
而接触网则是轨道交通车辆运行所依赖的架空导线，为列车提供牵引和制动所需的电能。
在对接触网施加电压的同时，也会对绝缘体和设备进行电力测试，以确保车辆运行的安全性。
而继电保护系统则是保障牵引供电系统的安全稳定运行的重要组成部分。
1. 过流保护过流保护是牵引供电系统的最基本的继电保护，旨在保护牵引供电系统中的电气设备免受因过负荷或短路等故障引起的电流过大而造成的损坏。
过流保护主要应用于变电所和接触网的电源端，能够及时停电并隔离故障点，避免故障扩大化和对列车和人员安全的影响。
过电压保护是保护牵引供电系统电气设备免受线路中出现的过电压、雷击等故障带来的损害。
当过电压保护被激活后，能够及时给予报警、停电等信号，有效保护系统。
3. 跳闸保护跳闸保护是保护牵引供电系统免受负荷过大或电路短路等故障带来的损害，通常应用于高压开关、断路器等设备上。
当跳闸保护被激活后，能够及时隔离故障点，防止故障扩大。
4. 地接保护地接保护可以保护接触网杆塔等设施免受雷击等天气因素的影响而受到灾害，有效提高了城市轨道交通的稳定性和安全性。
总结继电保护系统对于城市轨道交通牵引供电系统的安全稳定运行至关重要，应该根据实际情况进行科学合理的配置，选用符合标准规定且质量可靠的保护设备，以提高城市轨道交通的安全性、可靠性和稳定性。
同时，要注重定期维护、检查和更新设备，确保其能够随时保护牵引供电系统运行的安全和稳定。
城市轨道交通牵引变电所工作原理
牵引变电所的一次设备主要有： 高压交流配电装置（也称为高压交流开关 柜）、整流机组、直流配电装置（也称为直 流开关柜） 牵引变电所主接线两种形式： 无直流备用母线的接线 带直流备用母线的接线 （上海轨道交通大都采用无直流备用母线接线）
牵引变电所主接 线（直流无备用 母线接线）
牵引变电所主接 线（直流有备用 母线接线）
城市轨交牵引供电系统
牵引供电系统主要包括： 直流牵引变电所、馈电线、接触网、走行轨 线 国际电工委员会拟定的直流牵引电压标准为： 750v、1500v、3000v。而国内的轨道交 通大都采用1500v电压。
牵引变电所的工作原理： 将引自城市电网或轨道交通供电系统内部的 35kv或10kv电源降压、整流后变成750v 或1500v直流电源，再由牵引变电所内的直 流配电装置将直流电源送到区间接触网，供 电动列车用电。
一次供电方式
一次供电系统供电： 环网供电接线、双边供电、单边供电、辐射 型供电 其要求可总结为： 供电可靠性，电能质量，主接线图简单，维 护方便
无直流备用母线的接线带直流备用母线的接线上海轨道交通大都采用无直流备用母线接线牵引变电所主接线直流无备用母线接线牵引变电所主接线直流有备用母线接线一次供电方式一次供电系统供电
简述城市轨道交通牵引变电所工 作原理及一次供电方式
城市轨交供电系统
电力牵引供变电系统： 从电力系统或一次供电系统接收电能，通过 变压、换相、换流后，向电力机车负荷提供 所需电流制式的电能，并完成牵引电能传输、 配电等全部功能的完整系统。 城市轨交供电系统的结
地铁牵引变电所保护原理
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。
图1 典型牵引变电所电气主接线参考图图2 双边供电接触网分区段示意图图3 短路电流与列车运行电流示意图2牵引变电所内直流保护的配置牵引变电所内的直流保护系统必须在系统发生故障时快速、准确地切除故障，同时又要避免列车正常运行时一些电气参数的变化引起保护装置误跳闸。
后备保护的存在增加了故障切除的可靠性，同时也增加了与主保护配合的难度，所以保护的配置也不宜过多。
不同的牵引变电所其电气特性不同，运行要求不同，所以保护装置的整定值不同，甚至保护的配置亦不相同。
石家庄地铁直流牵引供电系统继电保护
石家庄地铁直流牵引供电系统继电保护
石家庄地铁直流牵引供电系统继电保护是指为了保护供电系统的安全运行，在供电系
统中设置各种继电保护装置，以便在发生故障时及时检测、判断和隔离故障，防止事故扩大，保证地铁运营的安全和可靠。
石家庄地铁直流牵引供电系统继电保护主要包括过电压保护、短路保护、接地保护等。
过电压保护用于防止系统由于电压过高而受损，主要采用过电压继电器进行检测和保护。
短路保护用于检测和隔离系统中的短路故障，可通过短路继电器实现。
接地保护用于检测
和隔离系统中的接地故障，常采用接地继电器进行保护。
石家庄地铁直流牵引供电系统继电保护的工作原理是通过继电器的动作来实现保护的
功能。
当供电系统出现故障时，故障信号将通过故障检测装置发送到对应的继电保护装置。
继电保护装置通过检测故障信号，判断故障类型，并采取相应的动作，如切断电源、隔离
故障区域等。
继电保护装置还会向控制中心发送报警信号，以提醒相关人员及时处理故
障。
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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。
图1 典型牵引变电所电气主接线参考图图2 双边供电接触网分区段示意图图3 短路电流与列车运行电流示意图2牵引变电所内直流保护的配置牵引变电所内的直流保护系统必须在系统发生故障时快速、准确地切除故障，同时又要避免列车正常运行时一些电气参数的变化引起保护装置误跳闸。
后备保护的存在增加了故障切除的可靠性，同时也增加了与主保护配合的难度，所以保护的配置也不宜过多。
不同的牵引变电所其电气特性不同，运行要求不同，所以保护装置的整定值不同，甚至保护的配置亦不相同。
通常，牵引变电所内的直流保护安装于开关柜中，其可能的配置如下：A．馈线柜（图1中对应211，212，213，214开关柜）：a．大电流脱扣保护（over-current protection）；b．电流上升率保护（di/dt protection）；c．定时限过流保护（definite-time over-current protection）；d．低电压保护（under-voltage protection）；e．双边联跳保护（transfer intertrip protection）；f．接触网热过负荷保护（cable thermal overload protection）；g．自动重合闸（automatic re-closure）。
B．进线柜（图1中对应201，202开关柜）：a．大电流脱扣保护（over-current protection）；b．逆流保护（reverse current protection）。
C．负极柜：a．框架保护（frame fault protection）。
D. 轨道电压限制装置a. 轨道电压限制保护3主要保护的原理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，最常见的也是危害最大的是短路故障。
从本质上讲，短路故障有两种类型，一种是正极对负极短路，另一种是正极对大地短路。
所内配置的多数保护都是为了切除前一种故障，框架保护则是为了切除后一种故障。
对于前一种故障，多数是由于架空接触网对钢轨短路所引起的，短路点离牵引变电所的距离决定了短路电流的大小。
远端短路故障电流的峰值与列车启动时的电流峰值相近，甚至小于该电流，所以，远端短路故障电流与列车启动电流的区分，是牵引变电所直流保护的难点。
另外，列车受电弓过接触网分段时，也会有一个峰值较高的电流出现。
图3是典型的近、远端故障电流与列车受电弓过接触网分段时的电流时间特性示意图。
以下介绍牵引变电所内的主要的直流保护的工作原理：3.1 大电流脱扣保护主保护，与交流保护中的速断保护类似，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固有保护，没有延时性，它通过断路器内设置的脱扣器实现。
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。
一般来说，该保护的整定值要通过计算和短路试验得出，整定值要比最大负荷下列车正常启动的电流大，也要比最大短路电流小。
3.2 电流上升率保护广泛使用的中远端短路主保护，它在多数情况下能正确区分列车正常运行电流和中远端短路电流，主要用于切除大电流脱扣保护不能切除的故障电流较小的中、远端短路故障，其工作原理如下：电流上升率保护触发的条件是唯一的，即当电流的变化率di/dt>A，A是电流上升率的定值。
满足触发条件di/dt>A时，电流上升率保护启动（该时刻记为t）。
该保护启动后，产生跳闸的条件只要在以下两个条件中满足任意一个即可：1．经过时间T1后，di/dt仍然大于B；2．经过时间T2后，ΔI>L，ΔI=I t+T2 －I t；如图3，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I t较小，而di/dt 由于充电效应则较大，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，di/dt通常是负值，ΔI也很小，所以出发跳闸的条件一个也不满足，电流上升率保护返回；对于短路电流来讲，此时，短路仍然存在，只要距离不是非常远，通常一定满足条件1和2，致使保护跳闸。
单列列车t时刻启动时，可能di/dt>A,保护启动，但经过时间T1后，di/dt<B，ΔI<L,保护自动返回。
值得注意的是，定值T1、T2、A、B、L的选取非常重要，它决定了保护动作的正确性和快速性。
3.3 定时限过流保护电流上升率保护的后备保护，通常该保护的电流整定值Idmt较小，一般按馈线最大负荷考虑，以达到切除远端短路故障的目的，其动作延时Tdmt也较长，以避开列车启动的时间，广州地铁二号线牵引供电系统中该保护设计的Idmt为3000A，延时Tdmt为30秒。
当电流第一次超过定值时，保护启动，在延时Tdmt的时间段内电流一直超过定值，可认为是短路电流，触发跳闸，如果中间任一时刻电流没有超过定值，保护自动返回，等待下次启动。
3.4低电压保护其作用和定时限过流保护一样，作为电流上升率保护的后备保护，一般与其它保护形式互相配合，不作为单独的保护使断路器调跳闸。
它的整定值U min及延时Tdmt必须列车正常运行时的运行情况互相配合，应考虑最大负载下列车的启动电流和启动持续时间，还要考虑在一个供电区内多部列车连续启动的情况。
当发生短路故障时，直流输出电压迅速下降很多，当输出电压<U min，保护启动，在一定的延时时内输出电压一直保持<U min，则低电压保护发出动作信号。
3.5双边联跳保护对于采用双边供电的接触网,它是广泛使用的一种保护手段，正如上文所介绍，在一个供电区内的接触网由两个变电所对其供电的，当其中一个所的直流馈线断路器因为某些保护跳闸的同时，还会发出联跳指令，使为同一个供电区供电的直流馈线断路器都跳闸。
它能切除故障电流特别小的远端短路故障，跳闸命令是由感知到较大近端短路故障电流的相邻站发出的。
只要给一段接触网供电的两个牵引站有一个正确跳闸，另一个立刻也会跳闸，因而可靠性很高，确保满足GB50517-92<<地下铁道设计规范>>的第8.2.21条“在事故状态下接触网短路电流的保护，应保证单边供电接触网区段一条馈线的开断和双边供电接触网区段两条馈线的开断”。
双边联跳保护的原理如下：图2显示了一条接触网的两段，左边一段由牵引变电所A和B（简称A站和B站，下同）供电，右边一段则由B站和C站供电，当短路点发生在靠近A站的c位置时，A站的大电流脱扣保护首先动作，而B站则由于短路电流小等因素，大电流脱扣和di/dt等保护均无法动作，位于A站的双边联跳保护则发出联跳命令，将B站的213开关跳开。
当B站退出运行时，则B站越区隔离开关2133合上，双边联跳保护根据B站2133的位置判断另一端是由C站213开关供电，跳闸的对象则为C站213开关。
3.6 框架保护框架保护适用于直流设备的正极对机柜外壳（与大地相连）或接触网对架空地线短路时的情况。
如图4所示，在正常无短路状态下，钢轨（负极）与地的绝缘良好，几乎没有漏电流通过A点，当故障f1发生时，即直流设备的正极对机柜外壳短路时，故障电流I f1由正极通过A点，经泄漏电阻R l回流至负极，框架保护检测位于A点的机柜外壳对地的漏电流I f1，超过整定值则迅速动作。
通常，在地和负极之间还安装一个排流柜，当排流柜投入运行时，其等效电阻值远小于R l，I f1大大增加，这样，即使钢轨（负极）与地的绝缘非常良好，泄漏电阻R l非常大，由于排流柜提供了漏电流I f1的通道，大大提高了框架保护动作的灵敏性。
当故障f2发生时，即接触网与架空地线发生短路时，由于A点离故障点较远，故漏电流较小，检测A点漏电流不能检出故障，此时框架保护检测外壳和负极之间的电位差。
在正常无短路状态下，外壳和负极之间的电位差很小，故障f2发生时电位差迅速变得很大，框架保护可以迅速动作。
而对于正极对机柜外壳短路的情况，若未投入排流柜，钢轨（负极）与地的绝缘亦很好，漏电流可能不足以启动框架保护，但电压检测元件则可使之迅速动作。
通常，电流检测元件作为框架保护的主保护，电压检测元件作为后备保护。
框架保护动作的结果是：迅速跳开本站内所有的直流开关、交流侧进线开关及邻所向本区段供电的直流开关，并需由人工复归后方可重新合上开关；3.7轨道电压限制保护轨电位限制装置控制一控制原则规电轨电位限制装置的控制分两种，一种是通过检测轨道电压实现，另一种是通过人工施加试验电压实现，如下图：正常运行，轨电位限制装置检测轨道和大地之间的电压，该电压经过V11模块整流后施加给R10；而人工施加的试验电压，是通过S24旋纽把交流220V电压经过V12整流模块整流后施加给R10。
F21、F22继电器分别检测R10上的电压，当该电压上升到92V时，经过一定的延时（0.5秒），F21继电器动作，发出合闸命令；当电压上升到150V时，F22继电器动作，发出合闸命令。
由F21继电器动作使断路器合闸的方式我们称为“一段动作（U›）”，由F22继电器动作使断路器合闸的方式我们称为“二段动作”（U››）。
二、控制过程1.合闸合闸的原则是想尽办法让合闸继电器K02受电，使由它驱动得断路器合闸线圈得电，从而使断路器合闸。