地铁直流v供电系统保护

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轨道交通直流1500V系统保护及双边联跳调试

轨道交通直流1500V系统保护及双边联跳调试

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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
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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

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

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。

地铁直流牵引供电系统保护配合的探讨

地铁直流牵引供电系统保护配合的探讨

地铁直流牵引供电系统保护配合的探讨发布时间:2023-04-21T02:10:08.822Z 来源:《当代电力文化》2023年第1期作者:毕春阳,王胜江,范景雨,祖越,姚仲朝[导读] 地铁是我能生活中常见的一种交通工具,随着社会的发展和经济水平的快速增长,地铁已经在我国多个大型城市建设开通。

毕春阳,王胜江,范景雨,祖越,姚仲朝中车唐山机车车辆有限公司河北省唐山市063035摘要:地铁是我能生活中常见的一种交通工具,随着社会的发展和经济水平的快速增长,地铁已经在我国多个大型城市建设开通。

地铁中有多个系统的协调运行,其中,供电系统承担着整个地铁的发电与照明工作,地铁牵引供电系统应用过程中经常会发生故障,阻碍地铁的正常运行,严重时还会发生严重的安全事故,对于地铁直接供电系统的继电保护工作非常重要。

基于此,本文主要分析了直流供电系统配置详备的保护系统,以保证列车、设备和旅客的人身安全。

关键词:地铁;直流牵引供电系统;保护配合一、地铁供电系统特点现阶段,地铁供电系统变电站以集中供电为主,建立主变电所和车站变电所,一般情况下,主变电所和车站变电所之间的距离在4km 以内,如果主变电所和车险变电所之间的距离大于4km,一般会在中间设置区间变电所。

但实际上,地铁的变电所之间距离很短,因此一般的电路保护方案并不适用于地铁供电系统,所以,地铁的供电系统大都是独特的。

另外,地铁的供电系统好坏将会直接影响地铁的正常运行,因此,当变电所的一条供电线路损坏时,需保障同一变电所的另一条供电线路可以正常运行,实现地铁的负荷需求。

供电系统在发生故障时,继电保护配置要保证在切断故障部位时影响范围较小,在安全的基础上保障地铁的正常运行,基于此,对于地铁供电系统的继电保护配置方案应当不断优化。

二、地铁直流保护系统的设计重点地铁直流保护系统中设计的重点内容在于直流电在运送的过程中保护系统可以对故障实行识别以及处理,且不影响地铁的正常运行以及供电,首先地铁直流保护系统要能够对一些特殊形式下的保护进行分析,如屏蔽门同接触短路故障、架空接地线同接触网短路、隧道电缆支架同接触网短路等,这些重点位置的保护在保护系统中的设计需要重点关注,采取特殊的措施及手段进行线路保护。

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

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首条城市轨道交通线路,经过多年的规划和建设,目前已经有多条线路贯通城市各个区域。

地铁运营过程中,保障列车安全运行是至关重要的,而直流牵引供电系统继电保护作为地铁系统中的关键部分,对于确保牵引系统的正常运行和保护列车及乘客安全起着非常重要的作用。

地铁直流牵引供电系统继电保护是指在地铁列车运行过程中,保护列车牵引系统不受外部干扰、保护牵引系统运行的安全可靠性和可靠性。

本文将对石家庄地铁直流牵引供电系统继电保护进行详细分析和介绍。

一、石家庄地铁直流牵引供电系统概述石家庄地铁采用的是直流牵引供电系统,直流电源由变电所提供,通过供电网向轨道供电。

在列车运行时,通过架空线和接触网对列车进行牵引。

直流牵引供电系统主要由供电网、牵引变压器、牵引逆变器、牵引电动机等组成。

牵引变压器负责改变供电网的电压,将其适配给列车牵引系统使用;牵引逆变器则负责将直流电源转换为交流电源,供给电动机使用;牵引电动机则是利用逆变器提供的电能将列车进行牵引。

二、石家庄地铁直流牵引供电系统继电保护的作用石家庄地铁的直流牵引供电系统继电保护主要负责以下几个方面的功能:1. 对电动机的过流、短路等故障进行监测和判断,并采取措施进行保护;2. 对电源线路中可能出现的过压、欠压、短路等故障进行监测和判断,以保障供电系统的安全运行;3. 对于牵引逆变器、牵引变压器等关键设备进行监测和保护,确保这些设备的安全运行;4. 对于供电系统的中继设备、信号设备等进行监测和保护,保障这些设备的正常工作,以确保列车的正常运行。

三、石家庄地铁直流牵引供电系统继电保护的实现方式石家庄地铁直流牵引供电系统继电保护主要通过智能继电保护装置来实现。

这些装置通常包括保护继电器、故障录波器、控制装置等一系列设备。

保护继电器是直流牵引供电系统继电保护中的核心装置,它主要负责对电网和牵引系统各个部分进行监测和保护。

在发生故障时,保护继电器可以及时切断故障电路,防止故障扩大,保障列车的安全运行。

地铁直流系统保护原理解读

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。

地铁牵引供电系统直流馈线保护技术探讨

地铁牵引供电系统直流馈线保护技术探讨

地铁牵引供电系统直流馈线保护技术探讨随着城市化进程的加快和人口密集度的提高,地铁作为城市交通的重要组成部分,扮演着越来越重要的角色。

地铁的牵引供电系统是地铁运行的重要组成部分,它的稳定运行对地铁线路的安全运营至关重要。

在牵引供电系统中,直流馈线的保护技术一直是一个备受关注的问题。

本文将探讨地铁牵引供电系统直流馈线保护技术的现状和发展趋势。

一、直流馈线保护技术的重要性地铁牵引供电系统是地铁列车运行的动力来源,其中的直流馈线承担着将直流电能从变电所输送到地铁车辆的重要任务。

直流馈线的保护技术是保障地铁牵引供电系统正常运行的核心所在。

一旦直流馈线出现故障,不仅会影响地铁列车的正常运行,还有可能对乘客的安全造成威胁。

加强直流馈线的保护技术研究和应用具有极其重要的意义。

目前,地铁牵引供电系统的直流馈线保护技术主要包括过流保护、短路保护、接地保护等。

过流保护是直流馈线保护技术中最为基础的一环。

当直流馈线中的电流超出额定值时,过流保护装置将自动切断电路,以保护线路设备的安全运行。

短路保护则是针对直流馈线出现短路故障的情况而设计的保护技术,它可以快速检测并切除故障部分,防止故障扩大。

接地保护则是为了防止直流馈线出现接地故障而设计的保护技术,通过检测接地电流的变化情况,及时切断故障部分,保障线路设备的安全运行。

当前直流馈线保护技术在应对复杂多变的实际运行情况下存在一些不足。

一方面是保护动作速度不够快,无法满足地铁列车高速行驶时的需求;另一方面是对故障类型的识别能力有限,难以准确判断故障地点和故障原因。

提高直流馈线保护技术的灵敏度和准确性,成为当前急需解决的问题。

随着科学技术的不断进步,地铁牵引供电系统直流馈线保护技术也在不断向着智能化、高效化和可靠化的方向发展。

在智能化方面,借助人工智能技术,可以实现对直流馈线运行状态的实时监测和故障诊断,提高对故障的快速定位和处理能力。

在高效化方面,采用先进的电力电子技术和数字信号处理技术,可以实现直流馈线保护设备的快速动作和精确控制,提高保护装置应对复杂故障的能力。

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摘要随着城市轨道交通的不断发展,地铁牵引供电系统的安全稳定运行越来越受到关注。

直流牵引供电系统是地铁提供动力的核心部件,其电路中采用了大量的继电保护装置,以保障系统运行的可靠性和安全性。

本文基于石家庄地铁1号线牵引供电系统,从继电保护的原理、保护装置和应用实例三个方面,对直流牵引供电系统的继电保护进行了系统的介绍和分析。

一、继电保护原理1.1 继电保护概述继电保护是指利用电气参数(电流、电压、功率、频率等)或的变化来检测元件或设备的状态,从而实现对电气设备实现及时准确地保护的一种电气保护方式。

其基本原理是将电气故障或障碍通过检测等手段转化为电信号信息,并通过继电器、触发器等元件间接控制开关进行自动或手动保护。

继电保护可分为定值保护和差动保护两大类:1、定值保护:指固定阈值保护,按照故障电流的阈值进行判断,当电路中出现的电流大于设定值时,继电器将动作切断故障电路,以实现保护的目的。

2、差动保护:指通过比较不同设备电流之间的差值,来实现保护。

其原理是将各设备的电流进行量比,取得其差值并判断,当差值超过一定范围时,继电器会动作,从而实现保护的目的。

石家庄市地铁1号线为地铁系统的首条线路,全线共设站22个,设计时速为80 km/h,目前已建成并具备运营条件。

直流牵引供电系统是地铁系统中的核心设备之一,其主要作用是通过供电线路向列车提供动力,使列车发动机能够启动,实现列车的正常运行。

石家庄市地铁1号线直流牵引供电系统供电电压为750V,总功率为28.8MW。

1、过流保护:当牵引系统中的电流超过设定值时,过流保护装置将触发电路开关,切断电路,以避免设备损坏或人身伤害。

4、温度保护:对于涉及到电器元件的电路,温度保护装置可对其进行监控,当温度超过设定值时,保护装置将触发电路开关,停止供电。

2.3 应用实例——过流保护过流保护是石家庄地铁牵引供电系统中最基本、最常用的继电保护装置之一。

浅析地铁直流牵引供电系统中框架保护

浅析地铁直流牵引供电系统中框架保护

浅析地铁直流牵引供电系统中框架保护在地铁直流牵引供电系统中,为了给机车提供DC1500V电源,每个牵引降压变电所内设有两套整流机组(整流变压器+整流器),将电压等级为35kV的交流电源转换为DC1500V电源送到直流母排,直流母排通过馈线断路器向接触网供电。

而接触网采用双边供电方式,在每个区间内的接触网由两个变电所供电。

地铁直流牵引供电系统的安全可靠运行是列车安全运行的前提和保证。

而直流牵引供电系统设的框架保护其主要功能是将直流设备内发生的短路故障迅速切除,防止故障点以外的部位受牵连,确保列车、设备、乘客的人身安全。

一、框架保护的作用地铁直流供电系统设备采用绝缘安装,当直流设备内的1500V正极对设备外壳发生泄漏或直流带电设备对直流柜柜体发生泄漏以及绝缘损坏闪络时,如不及时切除,容易造成短路电流达几万安的正极对负极间的短路事故,不仅会对直流设备造成严重危害,而且也威胁到人身安全。

基于直流设备安全供电的考量,将直流设备内发生的短路故障迅速切除,直流供电系统设置了直流框架保护,框架保护就是当正极对柜体外壳发生绝缘损坏时,及时切除故障,保证系统的安全运行。

一般情况下,框架泄漏保护动作后,将使本牵引变电所直流断路器及相邻牵引变电所向相同供电区段供电的馈线断路器跳闸,并闭锁合闸。

此时,为了恢复地铁列车的供电,应及时退出本牵引变电所直流设备,复归框架泄漏保护动作信号,通过接触网越区隔离开关合闸,实现相邻牵引变电所对故障变电所供电区域接触网的供电。

因此,框架泄漏保护动作会造成大面积的牵引网停电,且隔离故障恢复送电时间长,对地铁运营影响大。

二、框架保护的应用地铁直流供电系统均设置有框架保护。

框架泄漏保护装置由电流元件和电压元件组成。

电流元件可检测直流设备由外壳至接地网的故障泄漏电流;电压元件测量直流设备外壳与直流设备负极之间的电压,一端接直流设备外壳,另一端接直流系统负极,即电流型框架保护。

电压元件检测到的电压等价于钢轨和地之间的电压,即电压型框架保护。

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

石家庄地铁直流牵引供电系统继电保护1. 直流牵引供电系统概述直流牵引供电系统是地铁列车动力系统的核心部件之一,主要由直流电源装置、继电保护装置、输电线路、接触网等组成。

其基本工作原理是通过将交流电源转换为直流电源供给地铁列车,以实现地铁列车的牵引和制动。

由于地铁运行环境的特殊性,直流牵引供电系统的稳定性和可靠性对地铁的安全运行至关重要。

继电保护是直流牵引供电系统中的重要组成部分,其作用是在系统发生故障时及时切除故障点,保护设备和线路不受进一步损坏,保障地铁列车的安全运行。

典型的继电保护装置包括过流保护、接地保护、短路保护等。

目前石家庄地铁直流牵引供电系统的继电保护系统相对较为完善,采用了先进的数字化继电保护装置,能够实现对直流牵引供电系统的各项参数进行精准监测和保护。

石家庄地铁还建立了完善的继电保护管理体系,对继电保护装置进行定期检测和维护,确保其稳定性和可靠性。

尽管石家庄地铁直流牵引供电系统的继电保护系统现状较为完善,但仍然存在一些问题需要解决。

随着地铁线路的不断延伸和运营里程的增加,对直流牵引供电系统的负荷也在不断增加,继电保护系统的容量和功能也需要不断改进和提升。

地铁运营中可能出现的异常情况和人为因素也对继电保护系统提出了更高的要求,需要通过技术手段和管理手段提高继电保护系统的智能化和可靠性。

5. 解决方案针对石家庄地铁直流牵引供电系统继电保护存在的问题,可以提出如下解决方案。

加强对继电保护系统的技术更新和升级,引入先进的数字化继电保护装置,提高系统的容量和功能,以满足地铁运营的需求。

加强对继电保护系统的管理,建立健全的维护体系,定期对继电保护装置进行检测和维护,确保其稳定性和可靠性。

加强对地铁运营人员的培训和管理,提高运营人员对继电保护系统的操作和维护意识,减少人为因素对继电保护系统的影响。

6. 结语地铁的安全运行对于城市的交通和社会稳定具有重要意义,而直流牵引供电系统作为地铁的核心设备之一,其继电保护系统的稳定性和可靠性对地铁的运行安全至关重要。

地铁直流供电系统框架保护的应用及故障处置措施

地铁直流供电系统框架保护的应用及故障处置措施

地铁直流供电系统框架保护的应用及故障处置措施摘要:地铁通常需要电压为750V或1500V的直流电,在供电过程中容易出现负极柜、整流器柜、直流开关柜等直流设备的电流泄漏故障,通常采取设置直流框架保护的方法,保障直流设备和人员的安全以及地铁的正常运营。

本文分别就设置1套和2套直流框架保护装置实例进行应用分析,简要阐述了框架保护实际应用原理,以及短路、多点接地、元件配合异常等常见故障处置措施,一旦发生保护跳闸故障,相关工作人员要及时做好应急处置,并定期做好设备预防性试验、检查和维护。

关键词:地铁直流供电系统;框架保护;应急故障处置一、地铁直流供电系统框架保护原理直流框架保护按种类可划分为电压型、电流型两大类,其中前者为辅助后备保护措施,后者为主要保护措施,通过检测负极柜、整流器柜、直流开关柜外壳对地的泄漏电流触发保护动作出口。

当直流设备绝缘性能发生变化使泄漏电流超过整定值时,电流型框架保护会自动切断故障断路器,实现跳闸并闭锁自动重合闸,电压型框架保护则是检测直流设备负极和框架间电压,当电压超过整定值时自动启动保护措施。

地铁直流供电系统中当出现接触电压时,会采取钢轨和大地迅速短接的保护动作,使接触器合闸。

二、地铁直流供电系统框架保护的应用1、地铁1、2、3号线框架保护应用实例如图1所示,某地铁1、2、3号线直流供电系统框架保护设置了1套装置,采用对地绝缘安装全部供电设备的方法,安装变电所内的直流开关柜、整流器、负极柜。

如图1虚线范围内所示,在1套装置中将直流供电系统框架进行各设备间的统一电气连接。

电流元件两端分别连接于绝缘设备外壳、单点变电所接地网,电压元件两端分别连接于绝缘设备外壳、直流供电系统负极,可直接测量设备外壳与直流供电系统负极间的电压数值。

系统发生故障引起框架保护动作时,交流中压断路器112和113自动跳闸并实现闭锁保护,故障变电所正极201和202直流进线断路器、211~214直流馈线断路器将统一跳闸并实现闭锁保护,相邻牵引变电所对应直流馈线断路器被联跳并闭锁保护。

地铁直流1500V供电系统保护

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。

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

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。

试论地铁750V直流控制与保护系统

试论地铁750V直流控制与保护系统

试论地铁750V直流控制与保护系统摘要:地铁直流牵引供电系统的核心是直流控制与保护系统,在直流供电系统发生线路或设备故障后,触发直流控制系统的保护功能,完成联跳、闭锁、重合闸等的控制动作,同时借助线路测试,保护系统的监测与保护功能,进行直流牵引供电系统故障的及时处置,以保护直流供电系统的运行安全。

本文针对地铁750V直流控制与保护系统,进行其运行方式、直流控制功能、系统保护功能与结构,以及电压保护、电流保护等的论述,明确了地铁750V直流牵引供电系统的直流控制及保护的原理、方式方法。

关键词:地铁直流控制;直流保护系统;牵引供电系统地铁750V直流控制与保护系统保证了地铁运营的安全,是地铁直流牵引供电系统的核心所在。

但直流控制与保护系统在实际的运行过程中,受到自身或是地铁运行环境的影响,在直流供电系统发生短路、设备故障后,控制或是保护系统反应不灵敏,系统的控制速动性不够,影响到保护的效果。

因此,通过直流控制与保护系统的深入分析研究,探寻其控制功能原理与保护方式方法,以进一步的优化地铁750V直流控制与保护系统,确保地铁直流牵引供电系统的安全可靠运行。

1.地铁750V直流控制与保护系统运行方式DC750V是我国地铁接触轨比较常用的供电电压等级,在地铁750V直流牵引供电系统正常运行的状态下,两套整流机组并联运行,以双边供电的形式为地铁接触轨持续供应电源。

如果是地铁运营近期,当其中一套整流机组出现运行异常,则另一套整流机组可维持供电,但如果是运营远期,则运行正常的机组也会停止运行。

在正线变电所解列的情况下,故障点的接触轨越区隔离开关关闭,与故障点相邻的两个变电所接替其运行,负责故障变电所供电范围的电源供应,实现大双边越区供电;在线路端头变电所解列的情况下,相邻变电所借助接触轨越区隔离开关实现单边供电,典型牵引变电所一次接线方式如图1所示。

采用该接线方式的750V直流牵引供电系统,在两套整流机组其中一套发生故障时,通过直流控制与保护系统进行越区供电的调整。

地铁直流供电系统保护技术

地铁直流供电系统保护技术

地铁直流供电系统保护技术摘要:地铁直流牵引供电是一个复杂的系统,而直流保护装置则是在地铁电路发生故障时及时准确地检测出故障并切断故障,缩短维修时间,减少经济损失。

本文就地铁直流供电系统的保护技术进行探讨。

关键词:地铁;直流供电;保护技术前言在地铁牵引供电系统中有以下几种主要的直流馈线保护方式:电流类保护(大电流脱扣保护、di /dt电流上升率及电流增量保护、过流保护);电压类保护(低电压保护、电压降保护、ov柜保护、轨道带电保护)、框架类保护(框架电压保护,框架电流保护);其它保护(接触网热过负荷保护等保护方式)。

牵引供电系统可能发生各种故障和不正常的运行状态。

最常见的,同时也是最危险的故障就是发生各种形式的短路。

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,可以构成电流和电压的保护。

从检测方法上,分别通过测量电流、电压和阻抗等参数可以实现对线路的保护。

以下主要对电流类的保护技术进行分析。

一、大电流脱扣保护大的短路电流对线路会造成巨大的损坏,故大的短路电流一出现应立即切断,其切断时刻应在其达到电流峰值之前,故大电流脱扣保护是一种基于电流幅值的保护。

直流馈线回路的断路器本身装设了大电流脱扣,它对接触网近端短路故障较灵敏,因而对于接触网近端短路故障的保护,主要依靠直流快速断路器本身的大电流脱扣保护使断路器跳闸。

当直流短路电流上升率达5KA\s时,直流快速断路器动作跳闸,动作时间仅为2---3ms。

假设被保护线路短路电流的最小值为Idmin,动作电流整定为Idz> kIdmin(其中k为可靠系数)。

一旦检测到瞬时电流超过动作电流时,立即跳闸。

保护的灵敏性是其特点,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。

二、电流上升率及电流增量保护(DDL保护)随着近几年我国城市轨道交通的迅速发展,一种反应电流变化趋势的保护,即DDL保护又称电流变化率(di/dt)和电流增量()保护,逐渐成为直流牵引网末端短路的主保护。

城市轨道交通直流系统保护配置及分析

城市轨道交通直流系统保护配置及分析

城市轨道交通直流系统保护配置及分析摘要:城市轨道交通供电直流系统在运行过程中,可能发生各种故障和不正常运行状态,会引起系统事故发生,对电气设备和人身安全造成威胁。

直流供电系统的控制和保护对确保轨道交通的安全、可靠运行,具有举足轻重的作用。

针对直流系统的故障形式,对直流系统进行保护配置,并分析各保护的功能。

关键词:城市轨道交通;供电直流系统;保护配置;故障中图分类号:U121文献标识码:A1保护配置典型的牵引变电所电器主接线图如图1所示,牵引变电所将主变电所送来的三相交流电(35KV或10KV)经过降压和整流后变为1500V或750V的直流。

图1 典型牵引变电所电器主接线图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保护装置误动作[1]。

直流保护安装在开关柜中,通常保护配置如下。

1.1正极柜正极柜又称为进线柜,如图1中的201、202开关柜。

正极柜的作用是控制直流母线与车站变电所之间的通断,柜内主要由直流快速断路器(或电动隔离开关)、分流器、避雷器、测量与控制单元组成。

正极柜内的主要保护有:大电流脱扣保护、逆流保护。

1.2负极柜负极柜如图1中的2011、2021开关柜,柜内装有手动(或电动)隔离开关,并根据需要设置一套框架泄漏保护装置。

正极柜内的主要保护有:框架泄漏保护、接地保护。

1.3馈线柜馈线如图1中的201、202、203、204开关柜,安装在整机母线和接触网馈出电缆之间,其内配置正极母线、直流快速断路器及相关保护、控制设备。

馈线柜内的主要保护有:大电流脱扣保护、DDL保护、定时限过流保护、低电压保护、接触网热过负荷保护、联跳、自动重合闸。

1.4轨电位限制装置轨电位限制装置用于限制钢轨和地面之间产生较高的电压差,其电压检测及接触器主触点均接于钢轨和地之间[2]。

2保护功能以KF1300直流保护测控装置为例,对直流开关柜内的保护功能进行分析。

2.1大电流脱扣监视大电流脱扣监视用于快速切除近端短路的故障,安装在断路器本体内。

城市轨道交通供电直流系统的主保护

城市轨道交通供电直流系统的主保护
直流系统保护原理
直流系统保护的原理
1. 大电流脱扣保护
大电流脱扣保护是断路器本体保护,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。这种保护是依靠断路器中流过的短路电流 (一般会超过8000A),用电磁力拉开脱扣器来实现分闸。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。
直流系统的故障
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。
直流系统保护的原理
将保护分为瞬时跳闸元件与延时跳闸元件说明,每个元件就是一段逻辑程序:
(1)延时跳闸元件
动作条件
同样以电流的变化率di/dt 是否超过定值B 作 为启动的判据,启动后则计算每个采样点的 di/dt瞬时值,在相对于保护启动时刻的△T1 (一般选20-40ms)时间内,di/dt的值必须 一直超过定值B,保护才能在启动后△T1时刻 跳闸(曲线2),否则保护返回(曲线1)。 延时跳闸保护返回后,瞬时跳闸保护也必须 返回。
t/s
直流系统保护的原理
(2)电流增量保护 电流增量保护一般是作为大电流保护的后备保护。在 保护启动后, 进入延时阶段。如果电流上升率大于启动值E,如果经过延时后, 量的启动值)成立, 保护动作。
保护开始 (电流增
直流系统保护的原理
E、F分别为 保护的启动值和返回值:
①曲线1的电流增量小于 FΔi ,可以判定这种情况不属于短路情况。该电流曲线可以表示远
距离机车的启动电流。
②曲线2的电流增量小于 FΔi ,也会排除这种情况是短路的情况。
③曲线3的电流增量超出了启动值E,由于它的延时时间小于电流增量的延时整定值,呈现电 流刚上升经几毫秒就下降的状况,因此可判断出这种情况也不是短路的故障情况。 ④曲线4的电流增量高于保护动作启动值,而且它的延时时间也高于整定的延时时间,可以判 断出此种情况为短路故障情况。 ⑤曲线5电流增量超过保护的启动值,说明这种情况有可能为故障情况,再进一步判断它的延 时时间,结果是超过了整定的延时时间,所以这种情况是故障情况。

城市轨道交通直流牵引供电系统有关保护介绍

城市轨道交通直流牵引供电系统有关保护介绍
城市轨道交通直流牵引供电系统有关保护介绍
摘要:城市轨道交通直流牵引供电系统,是列车运行的唯一动力来源,有着举足轻重的地位。本文将对城市轨道交通直流牵引供电系统框架泄露保护问题进行重点介绍,以供参考。
关键词:城市轨道交通;直流牵引供电系统;框架泄露保护
中图分类号:U231文献标志码:A
引言
城市轨道交通供电系统是由城市配电网通过降压、整流以及逆变等方式而获得的终极电能。目前,国内所有地铁均采用直流牵引供电方式,其电压制式多种多样,我国采用电压等级是DC750V或DC1500V,为列车提供牵引电源。当牵引供电系统发生故障时,应有选择性地迅速切除故障,既要保证列车安全运行,又要保护乘客人身安全。因此,本文将对城市轨道交通直流牵引供电系统框架泄露保护问题进行介绍,具有重要的意义。
变电所内设置钢轨电位限制装置。当钢轨对地电位超过设定值,钢轨电位限制装置合闸,将钢轨电位钳制下来。电压型框架保护和钢轨电位限制装置都是检测钢轨对地电位的,不同的是电压型框架保护的作用是保护直流设备安全,动作于跳闸,切除直流绝缘泄漏或短路故障。钢轨电位限制装置的作用是降低钢轨对地电压,不动作于跳闸。
电压型框架保护是钢轨电位限制装置的后备保护,所以当钢轨电位限制装置瞬间升高时,钢轨电位限制装置首先动作,将大地与钢轨短接,降低钢轨电位。当钢轨电位限制装置拒动,则由作为后备保护的电压型框架保护经过延时报警。
参考文献:
[1]李群湛.城市轨道交通交流牵引供电系统及其关键技术[J].西南交通大学学报,2017,50(02):199-207.
[2]王宏宇.城市轨道交通交流牵引供电系统及其关键技术[J].山东工业技术,2017(01):97.
[3]王凡.城市轨道交通交流牵引供电系统及其关键技术[J].工程技术研究,2017(05):107-108.

地铁直流牵引供电系统保护配合的探讨

地铁直流牵引供电系统保护配合的探讨

地铁直流牵引供电系统保护配合的探讨1. 引言1.1 背景介绍地铁直流牵引供电系统作为地铁运行的关键部件,其保护配合机制对地铁运营的安全和稳定起着至关重要的作用。

随着地铁运营规模的不断扩大和技术的不断创新,地铁直流牵引供电系统的保护需求也变得日益复杂和关键。

在地铁运营中,直流牵引供电系统往往面临各种潜在的故障和问题,如短路、过电流、过压等。

这些问题如果得不到及时有效的保护与配合控制,就会对地铁的正常运行造成严重影响甚至危害乘客的生命财产安全。

我们有必要对地铁直流牵引供电系统的保护配合进行深入研究和探讨,以提高其可靠性和稳定性,保障地铁运营的安全和效率。

本文旨在通过对现有保护配合机制的分析和研究,探讨如何完善和优化地铁直流牵引供电系统的保护配合机制,为地铁运营的安全和稳定做出更大贡献。

1.2 研究目的本文旨在探讨地铁直流牵引供电系统的保护配合机制,分析现有保护配合的方式,并提出完善保护配合的必要性。

通过深入研究地铁直流牵引供电系统的保护原理,分析其在实际运行中存在的问题和不足,从而确定优化保护配合的方向。

本文将探讨相关技术在这一领域的应用,为进一步提高地铁牵引供电系统的安全性和可靠性提供参考。

通过具体的案例分析和实验研究,为地铁牵引供电系统的保护配合提供理论支持和实践指导。

最终目的是为地铁运营单位和相关技术部门提供有效的保护配合方案,提高地铁系统的安全性和运行效率。

2. 正文2.1 地铁直流牵引供电系统保护原理地铁直流牵引供电系统保护原理是保证地铁运行安全稳定的关键环节。

该系统包括过电流保护、过压保护、短路保护等多种保护功能,主要通过监测电流、电压和功率参数来实现。

过电流保护是指当电流超出正常范围时,系统能够及时切断电源,避免设备损坏或火灾。

过压保护则是在电压过高时保护系统不受损坏,保证运行稳定。

短路保护则是在出现短路情况下,迅速切断电源,避免电路过载。

地铁直流牵引供电系统的保护原理实质上是通过各种保护器件和保护装置的配合工作来实现的。

地铁直流牵引供电系统的接地保护

地铁直流牵引供电系统的接地保护

地铁直流牵引供电系统的接地保护摘要:地铁由于运载量大、快捷,是人们出行首选交通工具。

然而地铁的安全稳定运行,需要电力的支撑,包括各种运行设备。

因此,地铁直流系统安全稳定性,对地铁正常运行有着巨大影响。

文章主要分析了地铁直流牵引供电系统的接地保护,仅供参考。

关键词:地铁;直流牵引供电系统;接地保护引言:城市轨道交通直流牵引供电系统是其重要组成部分,直流牵引供电系统的控制与保护是整个系统的核心,为地铁的稳定运行发挥着极其重要的作用。

1直流牵引供电系统概述就我国目前阶段的供电方式来说,大部分的城市为了保障为人们的日常工作和生活提供稳定的电流和电压,都会在城市的变电站、牵引网、接触网的安置和運行过程中,采取 1500V 直流电的供电方式。

而轨道交通牵引作为一种对用电需求更高的城市轨道交通方式,需要在实际的运行过程中采取两边都供电的模式,这一模式的采用是为了防止当一边的供电系统出现故障时,另一边的供电系统能够接替进行工作,从而保障城市轨道交通的正常运行,不会造成城市交通故障,对使用者也是一种保障。

此外,还会辅助以直流牵引供电网的保护,借助杂散电流的保护方法,将使用的电能、电压、电能等均匀地分配到每一个运输网络,从而保证每一个用电器都能够保持正常的工作,而且对于长距离的运输线路来说,也具有一定的保障作用,不会由于线路过长而出现故障。

另外,城市轨道交通的自身变电模式的应用,会缩短供电的距离,从而增加了工程的经济资源损耗,这也说明这种直流制的牵引供系统不适合在大面的城市轨道交通中进行建设。

城市轨道系统依靠直流牵引供电系统输送电能,如果没有电能的支持,城市轨道系统将陷入瘫痪。

城市轨道相较于其他轨道而言既有着一定的相似,不过也有着些许的不同。

因此并不能直接将其他轨道系统的设计方案套用到城市轨道建设。

虽然城市轨道于近些年才在我国开始流行,不过在国外已经有了很多的运营实验与研究数据。

目前国内外最常见的供电系统主要包括直流1500伏与交流25千伏两种。

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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。

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:后,di/dt仍然大于B;1.经过时间T12.经过时间T2后,ΔI>L,ΔI=It+T2-It;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It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及延时Tdmt必须列车正常运min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,保护启动,在一定的min,则低电压保护发出动作信号。

延时时内输出电压一直保持<Umin3.5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If1由正极通过A点,经泄漏电阻Rl 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If1,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Rl ,If1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Rl 非常大,由于排流柜提供了漏电流If1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。

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