地铁牵引供电系统
地铁牵引供电系统分析
地铁牵引供电系统分析摘要：地铁牵引供电由牵引变电所和牵引网两大部分组成，两者具有相互协调特征。
牵引供电和地面供电或配电系统的运行方式是有差异的，因此在设计时应尽可能地发挥系统交通，保障地铁的安全正常运行。
以下就地铁牵引供电系统及常见故障进行分析，供同行借鉴参考。
关键词：地铁；牵引供电；电力系统前言直流牵引供电系统的特点是“多电源”和保护的“多死区”，“多电源”是指牵引网发生短路时，双边供电两侧的牵引变电所向短路点供电，实际上是整条线的牵引变电所都是通过牵引网向短路点供电。
牵引供电系统根据需要可以有以下几种运行方式：①牵引变电所正常为双机组并列运行，以构成等效 24 脉波整流。
②一台机组退出运行时也可以有条件地单机组运行。
③系统中允许几座牵引变电所解列退出运行，条件是解列的变电所必须是至少相隔两座牵引变电所。
④牵引网正常实现双边供电，当一座牵引变电所故障解列退出运行，应实现大双边供电。
⑤只有在末端牵引变电所故障解列时才采用单边供电，如列车在牵引网末端启动时电压降超过运行值，可通过横向电动隔离开关将上下行接触网并联，以减小回路电阻，降低电压损失。
⑥本所整流机组都挂在 35kV 一段母线上，相邻牵引变电所的整流机组会挂在另一段 35kV 母线上，这提高了供电的可靠性。
一、牵引供电系统按双边供电设计双边供电是指任何一个馈电区同时从两侧牵引变电所取得两路电源。
地铁的牵引供电系统，在正线的设计和运营中，均应采用双边供电方式，因为双边供电具有明显的有点。
双边供电是设计必须满足的条件，也是正常运营的首选方式，单边供电不是设计的限制条件。
即使在一座牵引变电所故障解列时，也应采取技术措施实行大双边供电，同时应自动完成双边联跳条件的转换，这样可以减少牵引变电所数量，既节省建设投资，又减少运营费用，同时减小列车起动时的电压损失，降低功率损耗，有利于列车运行，并且不影响运送旅客的能力，这对运营是非常有利的。
双边供电示意图 1 所示，走行轨对地电位分布如图 2 所示。
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。
地铁直流牵引供电系统(GB10411--89)
地铁直流牵引供电系统GB 10411--891 主题内容与适用范围1.1 主题内容本标准规定了地铁直流牵引供电系统中供电制式、牵引电压等级、变电所及接触网德各项性能指标和设备运行指标等。
1.2 本标准适用于城市地铁德直流牵引供电系统。
2 引用标准GB 5951 城市无轨电车供电系统GBJ 54 低压配电装置及线路设计规范GBJ 62 工业与民用电力装置德继电保护和自动装置设计规范GBJ 64 工业与民用电力装置德电压保护设计规范3 术语3.1 供电、馈电在城市地铁牵引供电系统中，通常将交、直流配电系统称为供电，仅直流配电称为馈电。
3.2 系统最高电压指系统正常运行时，在任何时间内，系统中任何一点上出现德最低电压。
不包括系统德暂时状态和异常电压。
3.3 系统最低电压指系统正常运行时，在任何时间内，系统中任何一点上出现德最低电压。
不包括系统德暂时状态和异常电压。
3.4 设备最高电压指系统正常运行时，设备所承受德最高运行电压。
3.5 供电制式指系统中采用的电流制、馈电方式及电压等级等。
3.6 牵引变电所供给地铁一定区段内直流牵引电能的变电所。
3.7 整流机组整流器与牵引变压器组合在一起的电流变换设备。
3.8 整流机组负荷等级根据负荷曲线的性质特征所划分的整流机过载能力等级。
3.9 接触网最小短路电流在最小运行方式下，接触网中离馈入点最远端发生正负极间短路的电流。
3.10 接触网最大短路电流在最大运行方式下，接触网馈入点处发生正负极间短路时的电流。
3.11 末端电压接触网中离馈入点最远端的电压。
3.12 馈线从牵引变电所向接触网输送直流电的馈电线。
3.13 双边馈电一个馈电区间由相邻牵引变电所各经一路馈线同时馈电。
3.14 单边馈电一个馈电区间由相邻两牵引变电所各经一路馈线同时馈电。
3.15受电器电动客车上用以从接触网上取得电流的装置。
3.16接触网经过受电器向电动客车供给电能的导电网。
3.17架空接触网置于车辆限界的上限平面以上（或位于改平面），通过受电弓向电动客车输送电能的接触网。
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。
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。
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
地铁牵引供电系统摘要牵引供电系统是城市轨道交通系统中最重要的基础能源设施，其功能是为轨道交通系统中的电动汽车供电，保证轨道交通车辆的正常运行。
通过比较供电方案，地铁供电系统采用集中供电系统。
该系统包括电力局变电站变电站与主变电站之间的输电线路以及轨道交通供电系统内部牵引输电与配电。
网络，直流牵引供电网络和车站低压配电网络；牵引供电系统由主变电站，高/中压供电网络，牵引供电系统，电力监控系统，接触网系统，杂散电流保护和接地系统以及供电车间组成。
轨道交通供电系统的主要功能如下：接收和分配电能：主变电站主变压器将110KV高压转换为35KV中压，35KV供电网络将电能分配到每个车站和仓库的牵引变电站和降压变电站。
关键字：集中供电方式；牵引变电所；35KV中压Metro traction power supply systemAbstractTraction power supply system is the most important basic energy facility in urban rail transit system. Its function is to supply electric vehicles in rail transit system and ensure the normal operation of rail transit vehicles. Through the comparison of the power supply scheme, the centralized power supply system is adopted in the subway power supply system. The system includes the transmission lines between the substation and the main substation of the power station and the traction and transmission and distribution of the power supply system in the rail transit. Network, DC traction power supply network and station low voltage distribution network；traction power supply system consists of main substation, high / medium voltage power supply network, traction power supply system, power monitoring system, catenary system, stray current protection and grounding system, and power supply workshop. The main functions of the rail transit power supply system are as follows:Receiving and distributing electric energy: the main transformer of main substation converts 110KV high voltage to 35KV medium voltage, and 35KV power supply network distributes electric energy to traction substation and step-down substation of each station and warehouse.Keywords: centralized power supply mode；traction substation；35KV medium voltage目录第一章绪论 (1)1.1 供电系统的功能 (1)1.2 供电系统的构成 (2)1.3 供电系统电磁兼容 (2)第二章牵引供电系统 (3)2.1 牵引供电运行方式 (3)2.2 牵引供电系统保护 (6)2.3 牵引变电所 (10)2.4 牵引网 (13)第三章牵引供电计算 (14)3.1 概述 (14)3.2 平均运量法 (15)3.3 用平均运量法对罗家庄牵引变电所的计算 (16)第四章结论 (20)参考文献 (21)第一章绪论1.1 供电系统的功能1.1.1 全方位的服务功能地铁供电系统为地铁的安全运行提供服务。
关于地铁直流牵引供电系统的分析
关于地铁直流牵引供电系统的分析德黑兰地铁牵引供电系统采用交流63/20 kV两级电压，中压环网供电，直流采用750 V制式、接触轨供电方式。
其优点是相比1500 V电压，可以节约15%的隧道断面，采用接触轨供电方式，较1500 V架空式运营维护量少。
在地铁运营期间，为了保证乘客、工作人员的人身安全及牵引变电所设备安全，通过设置框架保护和轨道电位限制装置，来实现地铁的安全运行。
一、框架泄漏保护设置原因导体的直流电阻相比交流阻抗小的多，750 V直流系统若发生金属性短路，严重时短路电流瞬间可达到几万安培，对直流设备将造成严重危害，甚至发生火灾、爆炸等严重后果。
采取绝缘安装方式可以极大地减少直流系统对金属外壳的短路电流，但金属外壳的绝缘安装，对工作人员的人身安全将造成极大威胁。
并且绝缘安装不仅要保证直流设备外壳的对地绝缘，直流设备周围地面、设备操作把手等必须绝缘安装，引入直流设备内交流电源也必须采用隔离变压器与系统隔离。
因此绝缘安装的建设费和维护费都很高。
因此，德黑兰地铁采用低阻抗绝缘安装法。
这种方式与绝缘安装相比，建设成本有所降低。
二、框架泄漏保护原理低阻抗框架泄漏保护是专为直流设备配备的正极与外壳发生故障的一种保护措施，其保护原理是当正极对外壳发生绝缘损坏时，快速切除故障，保证系统的安全运行。
框架泄漏保护装置功能的实现，由直流电流继电器执行。
牵引变电所的直流开关柜组列布置，负极柜与整流器柜组列布置，分别绝缘安装，两组直流设备的外壳保护接地母排，用电缆连接成一个整体，电流继电器一端接于绝缘安装的设备外壳接地母排，另一端与变电所接地网单点相连，用于检测直流设备外壳对接地网的绝缘泄漏电流。
直流系统在正常运行时，电流检测回路没有电流通过。
当牵引变电所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接地网，再通过钢轨与地之间的绝缘泄漏电阻回到负极。
当泄漏电流超过整定值时，框架泄漏保护的电流继电器动作，迅速切除故障。
地铁牵引供电系统直流侧短路故障
地铁牵引供电系统直流侧短路故障摘要：地铁供电系统,是地铁工程中重要机电设备系统之一,它担负着为地铁列车和各种辅助设备供电的重要任务。
供电系统的安全性,关系着乘客安全、运营人员安全、行车安全、设备安全等多个方面。
直流系统短路故障分析即是地铁供电系统设备选型及继电保护整定计算的依据,同时也是保证继电保护可靠性、选择性、灵敏性及速动性的基本条件,为地铁供电系统的安全性提供了必不可少的保障,具有重要意义。
关键词：城市轨道；短路；故障一、城市轨道交通牵引供电系统典型的城市轨道交通供电系统一般包括高压供电源系统(城市电网)、牵引供电系统与动力照明供电系统三部分。
高压供电源系统采用不同的供电方式经交流母线为牵引供电系统输送高压(35kV)或中压(10kV)三相交流电，牵引供电系统通过牵引变电所将三相交流电转变成适用于轨道车辆的低压直流电(750V或1500V)，经馈电线将直流电输送至牵引网(接触网或第三轨)，轨道车辆通过受流器(受电弓或受电靴)与接触网的直接接触获得电能，并由走行轨和回流线返回至负极。
二、城市轨道交通供电直流侧短路故障的主要类型（一）非金属性短路非金属性短路主要是指第三轨与走形轨经过渡电阻短路或者是绝缘泄漏，从而发生非金属性短路故障。
比如在雨雪天气环境下，暴露在户外的城市轻轨在雨水或者是积雪作用下被覆盖，间接的成为导体从而与行轨发生短路。
另一方面，也可能是在长时间的运行过程中接触网或者是第三轨的出现绝缘老化现象，从而导致电流外放和泄漏，泄漏的电流通过绝缘支座在流向接地扁铜后经由变电所地网，最终回流至变电所负极，从而引发非金属性短路故障。
同金属性故障相比，非金属性故障下产生的短路电流相对较小，所以造成了其短路现象不容易被察觉。
但是随着运行时间的不断加长，可能会产生接触电压或者是跨步电压，严重情况下还会出现电弧，从而使短路故障进一步扩大，给城市交通轨道电力系统的稳定运行以及人身安全都带来了较为严重的影响。
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的发展和人口的增加，地铁成为了城市交通系统中不可或缺的一部分。
地铁的牵引供电系统是地铁正常运行的关键，而直流馈线作为地铁牵引供电系统的重要组成部分，其保护技术显得尤为重要。
本文将对地铁牵引供电系统直流馈线保护技术进行探讨，分析其重要性、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的正常运行对城市交通拥挤、环境保护和能源节约具有重要意义，而直流馈线保护技术则是保障地铁牵引供电系统正常运行的关键。
一旦直流馈线出现故障，不仅会造成地铁线路的停运，影响乘客出行，还可能导致供电系统设备受损，带来经济损失。
直流馈线保护技术的完善与否，直接关系到地铁线路的运行安全和稳定性。
目前，地铁牵引供电系统的直流馈线保护技术主要包括过电流保护、接地故障保护和短路保护等方面。
过电流保护是直流馈线保护技术中最为常见和重要的一种保护手段，通过对直流馈线的电流进行监测，一旦发现异常电流，及时切断供电以保护设备安全。
接地故障保护则是针对直流馈线出现接地故障时进行保护，其原理是通过对线路的绝缘阻抗进行监测，一旦发现接地故障，立即切断故障段的供电。
而短路保护则是通过对线路的电压进行监测，一旦发现电压异常下降，便切断供电以避免短路事故的发生。
目前，直流馈线保护技术主要采用电力系统保护装置进行实现，这些保护装置主要包括继电保护、保护回路和故障录波器等，可以实现对直流馈线的全方位保护。
由于地铁线路的特殊性，直流馈线保护技术仍然存在一些问题和不足之处，如对不同故障模式的响应不够快速、对小电流故障的检测能力不足等，这些问题需要通过技术的不断创新和完善来解决。
随着信息技术和通信技术的不断发展，直流馈线保护技术也将迎来新的发展机遇。
未来，直流馈线保护技术将向智能化、数字化和网络化方向发展，主要体现在以下几个方面：1.智能化：利用先进的数字继电保护装置和故障录波器，实现对直流馈线故障的智能诊断和智能保护。
地铁直流牵引供电系统保护
地铁直流牵引供电系统保护地铁直流牵引供电系统是地铁列车的主要动力源，是地铁运行的核心设施。
然而，在运行过程中，地铁直流牵引供电系统也会遭受各种故障和损坏，如电缆短路、电流过载等。
为了保障地铁列车的运行安全和设施可靠性，必须对地铁直流牵引供电系统进行保护。
地铁直流牵引供电系统保护主要包含以下内容：1. 过电流保护过电流是地铁直流牵引供电系统最常见的故障之一。
当过电流发生时，会导致电压降低、电流超载，甚至会损坏电气设备。
因此，必须设置过电流保护装置，及时切断过载或短路电流，保护地铁直流牵引供电系统的设备安全。
2. 过压保护过压是指供电系统的电压超过额定值。
长时间的过压会加速设备老化、降低绝缘性能，甚至使电器设备爆炸或着火。
因此，必须设置过压保护装置，及时切断过高电压，保护设备安全。
3. 欠压保护欠压是指供电系统的电压低于额定值。
长时间的欠压会影响设备的正常运行，甚至导致设备损坏。
因此，必须设置欠压保护装置，及时切断欠压电压，避免设备损坏。
4. 短路保护短路是指地铁直流牵引供电系统中电气设备之间出现短路现象。
短路时电流会迅速增大，可能导致设备烧毁和安全事故。
因此，必须设置短路保护装置，在短路时及时切断电路，保护设备安全。
5. 超温保护超温是指设备长时间运行过程中发热过大。
过热会影响设备寿命和性能，严重时还可能引发火灾等安全事故。
因此，必须设置超温保护装置，及时保护设备，避免发生意外情况。
综上所述，保护地铁直流牵引供电系统的安全对地铁运营至关重要。
保护措施应当全面、有效，并配备可靠的保护装置。
在实际运营中，还应定期检查和维护设备，及时处理故障，并进行必要的设备更新和升级。
地铁牵引供电回流系统主要问题分析
地铁牵引供电回流系统主要问题分析作者：刘德华来源：《科学与技术》2018年第23期摘要：本文主要对地铁牵引供电回流系统的相关内容进行分析，其中着重对地铁牵引供电回流系统的主要问题，以及相对应的措施进行探究，有利于对相关的问题进行解决，为相应的问题提供具体的思路，促进新技术的产生以及发展，通过对地铁牵引供电回流系统的内容分析，以期为相关的企业提供借鉴。
关键词：地铁运行；牵引供电回流系统；钢轨电位1地铁牵引供电系统的概述1.1供配电的方式地铁牵引供电系统的供电方式有两种，一种是集中供电方式，另一种是分散供电方式在城市地铁供电系统当中最常用的一种供电方式就是集中供电方式，电源是从城市电网当中接入的，而且在设计变电站的过程当中，是将城市轨道的长度以及电容量作为依据来进行建立的，一般在建立主变电所时，要沿着地铁站进行。
35kV中压网络是将下级牵引变电所以及上级变电所还有降压变电所进行纵向的连接，这些是将电网进行构成的主体。
采取集中供电的供电方式，可以方便城轨公司对其进行集中的管理，如果在运行的过程当中，出现了什么问题，那么也可以及时的将问题进行解决，而且还将电路的可靠性进行了不断的提高。
而分散性的供电方式在进行接入的过程当中，是将城市规定供电来进行的，将多路电源向城市电源当中引入，通过区域变电所开展降压供电工作，为地铁供电，采用的是分散供电的方式，这样可以将不同的牵引变电所以及降压变电所将双路电源进行获得，将供电的稳定性进行不断的提高。
1.2地铁牵引供电系统的结构牵引变电所以及牵引网这两个部分是地铁的牵引供电系统主要的组成部分，在进行工作的过程当中，可以将供电系统的不同工作状态作为依据，对其进行相关的调节，牵引供电系统在运行的过程当中，可以不断的进行协调地铁的供电系统可以为车辆提供相关的照明服务。
要将牵引供电系统的稳定性以及安全性进行保证，如果发生了什么意外，那么就会出现列车晚点的情况，导致安全事故的发生，影响行车过程当中的稳定性。
浅析新时代地铁牵引供电系统
浅析新时代地铁牵引供电系统发布时间：2021-09-24T07:07:06.672Z 来源：《科学与技术》2021年5月14期作者：姚云[导读] 随着社会的发展以及科技的进步，地铁逐渐成为人们主要的交通工具之一，为此，为了有效的保证地铁运行稳定和安全，必须要加强对牵引供电系统的智能化、信息化建设。
姚云成都地铁运营有限公司四川省成都市 610000内容摘要：随着社会的发展以及科技的进步，地铁逐渐成为人们主要的交通工具之一，为此，为了有效的保证地铁运行稳定和安全，必须要加强对牵引供电系统的智能化、信息化建设。
关键词：新时代地铁牵引供电系统引言所谓的牵引供电系统指的主要是通过在一次供电系统或者电力系统中接收电流，然后将其工频交流有效地转化为低频或者直流电压，进而为电力机车运行提供所需的电能，完成相应的牵引传输，保证对整个地铁的运行提供政策的配电。
提升牵引供电系统的稳定性也可以说是保证电力机车的正常运行，所以，加强对牵引供电的智能化、自动化方向研究对于地铁运行效率以及安全运行具有重要意义。
1 地铁牵引供电系统的基本构成一把情况下地铁供电主要分为高压供电以及地铁内部供电两部分，其中，高压供电指的主要是从电网直接进行取电，其供电方式又包括集中、分散以及混合式三种方式；而内部供电则主要采用的牵引供电以及各类照明供电系统，而对于动力照明供电系统而言，其主要进行照明、风机以及水泵等的供电，主要是由动力照明配电线路以及降压变电所构成而牵引供电系统可以有效地将三项高压交流电转变为适合地铁车辆正常运行所需的低压直流电流，然后在将直流电流传送到接触网上，地铁此时则会在接触网上获取所需的电能而运行。
就目前而言，对于地铁牵引供电系统俩件，其主要是由牵引网以及牵引变电所两部分构成，主要采用的是直流供电方式，而牵引变电所是整个地铁牵引供电系统的核心。
一般情况下，根据地铁车辆运行高峰期时车流密度以及车辆型式经过牵引供电计算而得出牵引变电站所需具备的容量以及位置，并且当其发生故障时，相邻的变电站还应当具有一定的承载负荷能力，进而保证地铁车辆的正常运行。
地铁供电系统.ppt
3、要求结构轻巧，零件互换性强，便于施工 和维修。
4、应采取耐腐蚀和防污秽技术。 5、要求有较均匀的弹性和耐磨性。
接触网按其结构形式分为接触轨式和 架空式两类。
一、接触轨式接触网
沿线路的一侧平行铺设的导电轨，故又 称第三轨。
接触轨分三种：上接触式、下接触式、 侧接触式。
接触轨的优点是可减小隧道净空高度， 结构简单，造价低。缺点是人身和防火的 安全性差一些。
二、中压网络电压等级的选择
一般而言，35(33)kV、20kV和10kV这 三种电压等级为中压范畴。
33kV和20kV为国际标准电压，国内多 采用35kV和10kV。
接触网
沿线路设置的经由列车上的受流器向列 车供给电能的导电网称为接触网。
接触网应满足的基本要求
1、在各种气候条件下均能受流良好。 2、接触网无备用，故要求强度高，安全可靠，
二、架空式接触网 （一）、简单悬挂式 1、弹性吊索式简单悬挂 2、弹性支座作支持部件的简单弹性悬挂 （二）、链形悬挂 （三）、刚性悬挂
城市供电SCADA系统
一、SCADA介绍 SCADA（Supervisory Control and Data Acquisition）系统，全名为数据采集与监视控制 系统。
二、城轨供电SCADA系统的主要功能 SCADA系统是以计算机为基础的生产过程控制与 调度自动化系统。它可以对现场的运行设备进行 监视与控制，以实现数据采集、设备控制、测量、 参数调节以及各类信号报警等各项功能。
地下杂散电流及其防护
一、地下杂散电流 地下杂散电流是指由采用直流供电牵引
方式的列车在运行时泄漏到道床及其周围 土壤介质中的电流 。这种地下杂散电流又 称为地下迷流。 二、杂散电流的防护
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。
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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。
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。
牵引供电系统保护的最大特点就是系统的“多电源”和保护的“多死区”。
所谓多电源, 既当牵引网发生短路时, 并非仅双边供电两侧的牵引变电所向短路点供电, 而是全线的牵引变电所皆通过牵引网向短路点供电。
所谓多死区, 是因牵引供电系统本身构成的特点和保护对象的特殊性而形成保护上的“死区”。
任何保护的最基本要求就是当发生短路故障时, 首先要迅速“切断电源”、“消除死区”, 针对这两点, 牵引供电系统除交流系统常用的保护外, 还设置了牵引变电所内部联跳、牵引网双边联跳、di/dt △I 等特殊保护措施, 这就可以完全满足牵引供电系统发生故障时切断电源、消除死区的要求。
对任何供电系统的继电保护而言, 可靠性总是第一位的, 而对直流牵引供电系统, 速动性可以看成和可靠性是同等重要的, 所以直流侧保护皆采用毫秒级的电器保护设备, 如直流快速断路器、di/dt △I 保护等, 目的就是在直流短路电流上升过程中将其遮断, 不允许短路电流到达稳态值。
至于选择性, 在直流牵引供电系统中则处于次要位置, 其保护的设置应是“宁可误动作, 不可不动作”。
误动作可以用自动重合闸进行矫正; 不动作则很可怕, 因为牵引供电系统短路时产生的直流电弧, 如不迅速切断电源，电弧可以长时间维持燃烧而不熄灭; 而交流电弧则不同, 其电压可以过零而自动熄灭。
关于地铁牵引供电系统的常用保护，已为业内人士所熟知，这里不再多作介绍。
下面谈一下容易被人忽视的两种保护。
二、引变电所内部联跳保护
牵引变电所内部联跳的定义：当发生短路故障引起两台整流机组直流引入断路器或交流断路器同时跳闸时，应迅速跳掉全部直流馈线断路器，以及时切断电源。
见图（01）
当牵引变电所内部发生短路时，如K2点短路，则流向短路点的短路电流有6路，两台整流机组2路：IK1 、IK2 ，相邻牵引变电所通过4路馈线开关流向短路点的有4路：IK3、IK4 、IK5 、IKy 。
若只跳掉两台整流机组的直流开关或交流开关是不够的（只切断IK1 、IK2 ），相邻牵引变电所仍会通过牵引网继续向短路点供电（IK3、IK4 、IK5 、IKy），因此必须跳掉直流母线上所有开关，以切断电源，实现牵引变电所内部联跳；
当牵引变电所外部发生短路时，如K1点短路，则流经DS6开关的短路电流有5路，两
台整流机组2路：IK1 、IK2，相邻牵引变电所通过3路馈线流经DS6开关的短路电流有3路：IK3、IK4 、IK5，此时若馈线开关DS6拒动，而又没有远后备保护，此时只能通过牵引变电所内部联跳及时切断电源。
牵引变电所内部联跳的保护范围：无论是牵引变电所内部短路还是外部短路，凡引起两台整流机组同时跳闸的故障均应实行牵引变电所内部联跳。
由图01可以看出, 流经馈线开关DS6的短路电流IKZ 是由IK1→IK55个短路电流组成的, 这就说明, 如果馈线开关DS6失灵拒动, 要切断短路点的电源, 只跳掉DS1、DS2是不够的, 还要跳掉DS3、DS4、DS5等5路开关, 即必须跳掉牵引变电所直流母线上的所有开关。
牵引变电所内部联跳保护, 就是为当发生短路故障时, 迅速切断电源的一种保护措施。
如发生一路馈线开关失灵拒动或两台整流机组直流侧两路开关同时跳闸(或两路交流中压开关同时跳闸),为迅速切断电源, 都必须实行变电所内部联跳, 既跳掉直流母线上的所有开关, 否则不能切断电源, 如图(01)所示。
图中K1 (牵引变电所外部短路)和K2 (牵引变电所内部短路) 点短路时, 如果DS1 、DS2 两台直流断路器或DL1 、DL2 两台交流断路器同时动作, 则必须实行变电所内部联跳, 跳掉所有直流馈线断路器。
即跳掉DS3、DS4、DS5等馈线开关, 否则不能切断电源, 相邻牵引变电所继续向短路点供电。
三、直流馈线开关失灵拒动保护
目前国内地铁直流馈线开关设置了多种保护和自动装置，这些都是必要的，但尚缺少一种重要的保护：开关失灵拒动保护。
当开关失灵拒动时，开关本身设置的所有保护均失效，而馈线开关又没有远后备保护,这是直流馈线保护的“软肋”。
众所周知，从牵引变电所的主接线上看，直流馈线开关没有远后备保护设备，这是由地铁供电网络的构成特点所决定的。
在直流母线上共设置6路开关：2路直流引入开关、4路馈线开关，见图（01）。
从电源角度讲，每路馈线开关的上一级有5路电源开关，这和交流电路不一样，交流电路上一级只有一路开关，所以当下一级开关失灵拒动时，上一级开关可以作为它的远后备保护。
直流则不然，它的上级5路开关都不是它的远后备保护设备。
从图（01）中可以看出，当K1点发生短路时，如为变电所出口短路，馈线开关失灵拒动可能引起2路直流引入线开关跳闸，引起变电所联跳，及时切断5路电源。
如果发生远端短路，馈线开关失灵拒动就非常危险，此时将有5路短路电流IK1 、IK2 、IK3、IK4 、IK5 持续不断流入短路点，短路点的直流电弧将烧毁一切，对于运行的电动车辆，尤其危险，对人身安全造成极大的危害。
其实，解决这一问题并不需要什么高深技术和增加投资，直流电路保护的最大特点就是一个字：“快”，迅速切断所有电源的唯一可靠的办法就是通过牵引变电所内部联跳，迅速切断电源。
判断馈线开关失灵拒动有两个条件：
1．di/dt △I / △t动作；
2．经一定的时限馈线开关不动作（开关辅助常开接点仍处于合闸位置）。
将上两个条件组成“与”电路，即di/dt △I / △t动作信号、经一定可调整的延时（30～100ms），而开关辅助常开接点仍处于合闸位置，既判断为开关失灵拒动。
应及时实现牵引变电所内部联跳，切断短路点的电源。
牵引变电所内部联跳、馈线开关失灵拒动两种保护，希望能引起业内人士的重视。
三、直流馈线保护的死区
直流馈线保护, 在牵引供电系统中是最重要的保护, 这是由它的供电方式和供电对象的特点决定的。
因供电方式不同而形成保护上的不同的“死区”; 因供电的对象是随时变化并移动的负荷, 还需要在保护上进行配合, 这就形成了保护上的特殊要求。
直流馈线保护首先是以保障列车的正常运行、保护旅客的人身安全为第一要素。
1.死区的形成因供电方式的不同, 保护设置不同, 形成保护上的死区也不同, 单边供电死区发生在供电区段的末端附近; 大双边供电死区发生在供电区段的中点附近, 运行列车主保护不能断弧时死区发生在电动车辆的上，可以发生在列车运行区间的任何位置。
死区的大小和供电方式、供电距离、保护措施有密切的关系, 采取适当的供电方式和保护装置, 死区是完全可以消除的。
⑴单边供电死区发生在末端
死区的大小, 取决于开关整定值的大小和供电距离的大小, 当只靠开关本身整定值保护时，形成死区的范围见图(02)。
由图02可见, 单边供电时, 开关整定值越大, 死区越大; 供电距离越长, 死区也越大, 图中Izd为馈线开关整定值。
1.2Izd是考虑开关整定值有10%的误差时确定保护死区的范围。
⑵大双边供电死区发生在中点附近
如果只靠开关的大电流速断保护, 死区会出现在两端变电所的附近, 这里所说大双边供电死区发生在中点是指馈线保护设置了双边联跳装置以后形成的死区。
正常双边供电是不会形成死区的, 因为区间任何一点发生短路, 都可以使一端开关跳闸, 并使另一端开关联跳。
而采用大双边供电时, 在供电区的中点附近可能出现死区, 见图(03)。
图中Izd为馈线开关整定值。
⑶列车主保护不能断弧形成的死区
这一死区发生在车上, 范围在整个供电区间都可能发生, 直接威胁旅客的生命安全, 非常可怕。
要求变电所的馈线保护和车辆的主保护要相互配合和协调。
牵引变电所保护和地铁车辆的主保护相互配合的基本原则是:
①地铁车辆主保护应当“自己保护自己”, 即地铁车辆在运行中无论在任何地点, 当车辆发生短路故障时, 其主保护应动作可靠, 不允许有拉弧现象, “要动作就可靠动作并断弧, 不动作就拒动”。
绝不允许开关动作而出现燃弧现象。
②牵引变电所馈线保护应当延伸至车上, 作为车辆主保护的后备, 以防万一。
消除以上三种保护上的“死区”，可靠的办法就是馈线开关设置双边联跳、di/dt △I / △t保护装置及开关失灵拒动保护装置，以使地铁列车运行更加安全。