直流牵引馈线微机保护装置解读
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。
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是现代城市的重要交通工具之一,在大城市中扮演着重要的角色。
地铁运行过程中,安全问题尤其重要。
而其中牵引供电系统的保护更是不可忽视的因素。
本文将就地铁牵引供电系统直流馈线保护技术进行探讨。
一、地铁牵引供电系统概述地铁牵引供电系统是地铁运行必须的交流变直流设备,它是将市电交流电源通过变电设备,经过直流线路、配电系统提供给地铁车辆牵引用的直流电源装置。
地铁车辆牵引一般都采用直流电机。
地铁牵引供电系统通常由变电所、接触网、牵引变压器、整流装置、直流馈线、配电设备等组成。
其中直流馈线作为地铁的供电主干线,保护起着至关重要的作用。
馈线保护系统能够确保地铁牵引供电系统的正常运行,避免电力故障引起的设备损坏和安全隐患。
地铁牵引供电系统的直流馈线保护系统一般采用保护继电器。
常见的直流保护继电器有过流保护、接地保护、短路保护、过电压保护等多种技术。
1、过流保护技术过流保护是最基本的保护技术之一,通常采用电流互感器直接检测馈线电流进行保护。
当馈线出现短路等故障时,馈线电流会明显增大,超过设定值时,保护继电器会立即动作,切断故障点与其它设备的电源。
接地保护是指当馈线出现电气绝缘失效导致板车接地时需要保护的措施。
地铁牵引供电系统中的接地保护,一般采用地线电流互感器及差动电流互感器,检测馈线接地电流,实现对输电线路上的单相接地短路故障的精确定位。
短路保护是指当馈线发生短路、地接短路等故障时,通过短时距保护装置尽快把故障隔离,以避免故障扩大。
地铁牵引供电系统短路保护通常采用速断器、接触器等设备。
当馈线发生短路时,速断器迅速切断馈线电路,保护系统隔离。
过电压是指直流馈线的电压超过规定值的情况,这种情况下可以采用过电压保护技术进行保护。
过电压保护技术一般采用过电压继电器,通过检测馈线电压,当馈线电压超过规定阀值时,保护继电器会自动动作,切断馈线电路,隔离设备。
以上介绍了地铁牵引供电系统直流馈线保护技术的一些基础内容,它们的应用可以确保地铁的正常运行和安全。
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交通的发展,地铁成为了现代城市交通的重要组成部分。
地铁的牵引供电系统是地铁系统中的重要组成部分,直流馈线是地铁牵引供电系统中的一个重要部分,其保护技术的研究和应用对于地铁系统的安全运行具有重要意义。
本文将对地铁牵引供电系统直流馈线保护技术进行探讨,旨在进一步提高地铁系统的安全性和可靠性。
一、地铁牵引供电系统直流馈线概述地铁牵引供电系统是为了满足地铁列车的牵引、制动和辅助设备的用电需求而设计的,它是地铁牵引系统的重要组成部分。
而直流馈线则是地铁牵引供电系统中的一种供电方式,主要用于地铁列车的牵引和制动。
直流馈线一般由接触网、馈线和地下隧道等部分组成,通过接触网向列车提供电能,通过馈线和地下隧道将电能输送到地铁列车上,从而满足地铁列车的牵引和制动需求。
地铁牵引供电系统直流馈线的特点是电压高、电流大、线路长,因此面临着一系列保护问题。
过流、过压、短路、接地故障等故障是直流馈线常见的故障类型。
为了确保地铁系统的安全稳定运行,保护直流馈线的安全和可靠性显得尤为重要。
二、直流馈线保护技术现状目前,地铁牵引供电系统直流馈线的保护技术已经获得了长足的发展。
主要体现在以下几个方面:1. 故障检测技术故障检测技术是保护直流馈线的关键技术之一。
目前常用的故障检测技术包括差动保护、远方终端保护、故障传输及单相自复位技术等。
差动保护是应用最为广泛的一种技术,通过对比两端电流的差值来判断故障位置,能够快速准确地定位故障点。
远方终端保护则是通过远方终端的电压和电流信息来判断故障位置,可以有效地提高保护的速度和准确性。
而故障传输及单相自复位技术则是通过传输故障信息和自动恢复技术来提高保护的可靠性和自动恢复能力。
故障处理技术是保护直流馈线的重要组成部分。
目前,常用的故障处理技术包括自动断电技术、手动断电技术、远程切换技术等。
自动断电技术是应用最为广泛的一种技术,通过对故障信息的判断,自动进行断电处理,能够减少故障对系统的影响,提高系统的可靠性。
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作为大城市的主要交通工具之一,在城市建设和发展中具有非常重要的作用。
而地铁的牵引供电系统则是地铁运行的关键部分,直流馈线保护技术是地铁牵引供电系统安全运行的基础。
本文将探讨地铁牵引供电系统直流馈线保护技术的相关问题。
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、接地保护和过电压保护等方面。
过流保护是指当馈线上出现过大的电流时,保护装置将断开故障回路,以防止设备损坏和事故发生。
短路保护是指当馈线出现短路故障时,保护装置能够及时检测到故障,并迅速切除故障部分,保证系统的安全运行。
接地保护是指当馈线接地故障发生时,保护装置能够及时检测到故障,并切除接地故障点,避免电气设备损坏和人身伤害。
过电压保护是指当馈线上出现过高的电压时,保护装置将断开故障回路,以保护设备安全。
在具体实施中,地铁牵引供电系统直流馈线保护技术需要结合地铁牵引变电所的具体情况来设计。
首先需要考虑到地铁牵引变电所的技术性能和规模,确保保护装置的准确性和可靠性。
其次还需要考虑到地铁线路的复杂性和长度,以确定保护装置的类型和数量。
还需要考虑到不同故障类型的可能性,例如短路、接地等故障,以选择合适的保护方法和装置。
在保护装置的选择和设置过程中,需要遵循相关的国家标准和规范。
地铁牵引供电系统直流馈线保护技术的研究对于提高地铁系统的运行安全性具有非常重要的意义。
只有保护装置能够及时准确地检测故障并切除故障回路,才能避免设备损坏和事故发生。
需要加强对直流馈线保护技术的研究和应用,提高地铁系统的安全性和可靠性。
还需要加强对保护装置的定期检测和维护,确保其性能和可靠性。
还需要保持与其他系统的同步配合,以实现整个地铁系统的安全运行。
地铁直流牵引供电系统馈线的保护技术
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]。
浅谈城市轨道交通直流牵引供电系统的保护装置
浅谈城市轨道交通直流牵引供电系统的保护装置摘要:目前地铁供电系统对继电保护装置动作的准确性、可靠性的要求很高。
为了减轻继电保护装置整定计算人员的工作量,同时减少整定误差,提高工作效率。
本文主要对城市轨道交通直流牵引供电系统的保护装置进行了分析探讨。
关键词:轨道交通;直流牵引;供电系统;保护装置引言随着我国经济的快速发展,越来越多的城市选择地铁作为公共交通工具。
由于地铁采用低压直流供电更经济,国内地铁采用1500V或750V的供电制式向机车供电。
直流牵引供电电压低,发生短路时短路电流对设备的危害大;牵引变电所馈线电流随着机车加速、制动等运行工况的不同会出现大幅变化;此外,短路电流随着短路点到牵引变电所的距离不同会有很大的区别。
因此,对直流牵引供电系统的保护装置研究具有重要意义。
一、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。
二、直流牵引系统保护的设置1、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。
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是地铁系统中的重要部分,对于地铁的正常运行起着至关重要的作用。
地铁牵引供电系统采用直流电力传输方式,通过直流馈线向地铁车辆提供电能。
为了保护地铁牵引供电系统能够正常运行,确保地铁车辆的安全运行,直流馈线保护技术非常重要。
直流馈线在地铁牵引供电系统中起到了连接电源和牵引设备之间的作用,承载着输送大电流的任务。
在实际运行中,由于各种原因,如电力设备的故障、外界干扰等,直流馈线可能会发生故障。
为了保护直流馈线不受故障影响,保证地铁的正常运行,必须采取一系列的保护措施。
需要采取断路器保护措施。
断路器是地铁牵引供电系统中的重要设备,能够在故障发生时迅速切断故障区域的电路,保护其他部分不受故障的影响。
断路器需要具备快速动作、可靠切断电流的特点,以及能够承受大电流的能力。
需要进行过电流保护。
过电流保护可以识别出直流馈线上的过电流情况,并及时切断故障电路。
过电流保护设备根据变化的电流大小和时间进行动作,以判断是否存在故障情况。
当传输过电流超出额定值时,过电流保护设备会迅速切断电路,保护直流馈线不受损坏。
还需要进行接地保护。
接地保护是保护地铁牵引供电系统正常运行的重要手段。
通过对直流馈线接地电流进行检测,及时切断接地故障电路,保护地铁车辆和乘客的安全。
接地保护装置需要能够及时发现接地故障并切断故障电路,防止电流流经人体引起触电事故。
地铁牵引供电系统的直流馈线保护技术是确保地铁正常运行、保护乘客安全的重要措施。
采取断路器保护、过电流保护、差动保护和接地保护等措施,可以有效地保护直流馈线免受故障的影响,确保地铁的安全运行。
需要定期对保护设备进行维护和检修,确保其正常工作,提高地铁牵引供电系统的可靠性和安全性。
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速和交通运输需求的增加,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。
地铁牵引供电系统作为地铁运行中的核心设备,直流馈线保护技术是关键的技术之一。
本文将围绕地铁牵引供电系统直流馈线保护技术展开探讨,分析其现状和发展趋势。
地铁牵引供电系统直流馈线保护技术是为了保护供电系统中的直流馈线,防止其在故障条件下发生严重损坏,影响地铁的正常运行。
直流馈线保护技术旨在提高供电系统的可靠性和安全性,避免因故障导致的停运和事故发生,保障地铁的运行安全和乘客的出行权益。
目前,地铁牵引供电系统直流馈线保护技术主要采用数字化保护装置、电流互感器和电压互感器等设备,利用现代电力系统保护理论和技术手段,实现对直流馈线的全面保护。
数字化保护装置具有灵活性高、响应速度快、可靠性强的优点,能够及时识别故障信号,并对直流馈线进行保护动作,有效地防止了供电系统的故障扩大和事故发生。
目前地铁牵引供电系统直流馈线保护技术还在不断改进和完善中,新型的保护装置和传感器设备不断投入使用,为提高地铁供电系统的保护水平和性能提供了有力的技术支持。
随着地铁牵引供电系统的规模不断扩大和技术水平的提高,直流馈线保护技术也将迎来更加广阔的发展空间和机遇。
未来,地铁牵引供电系统直流馈线保护技术的发展趋势主要包括以下几个方面:1. 高可靠性:提高保护装置的可靠性和稳定性,确保供电系统在各种异常情况下都能够及时有效地进行保护动作,避免故障扩大和事故发生。
2. 智能化:引入先进的智能化技术和人工智能算法,实现对直流馈线的智能化监测和保护,提高系统的自动化程度和运行效率。
3. 多功能化:将保护装置的功能不断丰富和扩展,实现对供电系统的多种故障和异常情况进行全面保护,提高系统的可靠性和安全性。
4. 集成化:推动保护装置和其他供电系统设备的集成化设计和应用,实现系统的整体化管理和控制,提高系统的运行效率和可靠性。
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。
直流牵引供电系统馈线保护原理与配置分析
直流牵引供电系统馈线保护原理与配置分析摘要:本文以伊朗德黑兰地铁采用的赛雪龙直流开关柜为例,通过介绍几种主要保护功能原理,保护功能如何整定,区分故障情况和正常运行情况,为地铁馈线保护的配置提供了理论基础。
关键词:牵引供电系统,直流馈线保护,配合整定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、同时也是最危险的故障就是发生短路。
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,可以构成电流电压保护。
本文重点介绍馈线保护的几种主要形式。
一、大电流脱扣保护大电流脱扣保护属于断路器的本体保护,不具有延时性。
通过断路器内设置的脱扣机构实现保护。
当通过断路器的电流超过整定值时,脱扣器马上动作,使断路器跳闸实现保护。
其固有动作时间仅几毫秒,所以大电流脱扣保护非常灵敏。
该保护用以快速切除金属性近端短路故障,往往先于电流上升率及电流增量保护动作。
而对于短路点在远端的情况下,由于短路电流相对较小,大电流脱扣不能有效保护。
大电流脱扣保护的整定值要通过计算和短路试验设定,整定值的配置原则是:比最大负荷时列车正常启动的电流大,并且比最大短路电流小。
二、定时限过流保护当直流线路发生长时间的非正常的电流增大时,可以设置定时限过流保护,通过在保护控制单元预先设定电流最大值和时间值来实现保护功能,保护原理与大电流脱扣保护类似,不同之处电流最大值的设定应小于大电流脱扣保护装置动作值,且过电流延时T的单位是秒,远远大于脱扣保护动作延时。
对于最大电流值的设定,要求小于被保护线路末端短路电流,且大于列车的启动电流。
通过过电流定值和过电流延时时间定值的整定,躲过列车正常启动、加速过程引起电流变化而产生的误动作。
三、DDL 保护DDL 保护是一种反应电流变化趋势的保护,它逐渐成为直流牵引网末端短路的主保护。
采用DDL?保护功能,在牵引直流供电系统中作为主保护,赛雪龙直流柜控制保护单元SEPCOS通过分析电流上升率di/dt、电流增加持续的时间t?及电流增量ΔI,检测中远距离短路故障,其故障电流低于断路器的大电流脱扣整定值。
浅析地铁牵引供电系统直流馈线保护
浅析地铁牵引供电系统直流馈线保护摘要:地铁直流牵引供电是地铁供电系统的一个重要组成部分。
为防止直流牵引供电系统发生故障对地铁运营造成影响,需配置稳定可靠的直流保护装置。
直流保护装置是在地铁线路发生故障时及时准确地检测出故障并切断故障,缩短抢修时间,减少对运营影响,降低经济损失。
本文以地铁牵引供电系统为例,介绍直流馈线保护原理,并结合典型案例进行分析。
关键词:地铁;牵引供电系统;直流馈线保护1.引言城市轨道交通供电系统中,直流系统保护是保证其安全可靠供电的重要一环,而从直流主接线形式的构成角度,直流馈线保护是构成直流系统保护的重要组成部分。
2.直流系统保护从直流主接线形式的构成角度考虑,直流系统保护可分为直流进线保护、直流馈线保护和框架泄露保护。
本文主要对各类直流馈线保护技术进行分析。
3.直流馈线保护直流保护馈线柜保护主要包括开关本体大电流脱扣保护和保护装置的电流速断保护、定时限过流保护、电流上升率及电流增量保护等。
3.1大电流脱扣断路器本体自带的一种保护,利用短路电流产生较大的电磁力推动分闸机构来实现断路器跳闸。
当通过断路器的电流超过整定值时,脱扣器立即动作,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产启动的电流大,也要比最小短路电流大。
3.2电流速断保护也叫瞬时电流保护,作为馈线近端短路保护,一般保护定值按馈线峰值电流考虑,与大电流脱扣保护相配合,并作为其后备保护。
3.3定时限过流保护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,其动作延时时间较长,单位为秒,以避开列车启动的时间。
当检测当前电流最大值大于整定值并超过整定时间启动跳闸。
主要作用于线路上发生长时间的非正常故障,如高阻接地故障等。
3.4电流上升率及电流增量保护di/dt和△I联合起来的保护,不断监测馈线电流及电流变化率,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近、中、远端短路故障。
探讨地铁直流牵引供电系统馈线的保护
探讨地铁直流牵引供电系统馈线的保护前言随着我国经济的快速增长,城市扩张的速度不断增加,城镇车辆数目的不断增加,城市交通压力越来越大。
地铁因其无污染和节省土地等等的优点逐渐为广大中大型城市接受,并且成为了解决当下城市交通运输拥挤的最佳方案。
直流供电控制和保护作为地铁直流牵引供电系统的核心部分,研制一种高性能和可靠的直流保护对促进地铁的长久发展具有重要作用。
本文将简要介绍地铁直流保护要求和直流设计要点,在此基础之上探讨地铁直流牵引系统馈线的保护技术。
一、保护要求地铁直流牵引供电系统的设备构成,运行方式和继电保护配置都会直接影响车辆的运行效率。
一般而言,地铁直流牵引系统中馈线的保护方式主要可以分为电流类保护电压类保护方式,框架类保护方式和其他保护方式,不同的保护方式又包含不同的保护方法。
同时,值得注意的是对地铁直流牵引系统馈线的保护方式往往不是单单的一种保护方式,大多数情况下是几种保护方式的共同使用。
现阶段使用最为广泛的就是以电流类保护为主,以电压类保护为辅。
地铁牵引供电系统在运行期间可能会出现多种不同的故障或者是不正常的运行状态,其中出现频率最多,危害最大的就是线路短路故障。
一旦地铁牵引直流供电系统在运行期间发生线路短路就会使线路中的电路急剧增大,电压快速降低这种情况会使整个的供电系统产生紊乱,产生巨大的危害。
基于地铁运行期间的多种故障和可能发生的不正常运行状态,对地铁直流牵引供电系统进行保护就必须做到:(一)保护直流供电系统免受故障或其他不正常运行状态动作的应该迅速,敏捷且可靠性性高。
(二)保护措施能够满足不同的供电线路和供电方案。
(三)能够智能识别故障电流和牵引电流以及主要保护措施和辅助保护措施。
二、设计要求如上所述,地铁直流牵引供电系统现阶段主要采用以电流保护为主,以电压保护为辅的保护措施,且地铁直流保护中要求保护措施能够根据功能和系统的运行状态将直流断路器划分为整流器回路断路器和馈线回路断路器。
浅谈地铁直流牵引供电系统馈线保护
浅谈地铁直流牵引供电系统馈线保护摘要:地铁直流牵引供电系统是城市轨道交通供电系统的重要组成部分,在地铁运行中,很有可能出现各种故障及运行不良的情况,最为常见的就是不同性质的短路。
被保护线路一旦出现短路,电压就会下降以及电流量上升,根据此特征,可进行响应的保护措施。
本文简单分析了地铁牵引供电系统及馈线保护特点以及保护技术。
关键词:地铁;直流牵引供电系统;馈线保护;技术引言地铁因其无污染和节省土地等等的优点逐渐为广大中大型城市接受,并且成为了解决当下城市交通运输拥挤的最佳方案。
地铁直流牵引供电系统是城轨系统的重要组成部分,直流供电的保护与控制是整个直流牵引供电系统的核心技术,在保证地铁的稳定运行方面起着重要作用。
因直流开关研发费用偏高,试验及运行考核相对严格,而且使用数量一般,其国产化的速度比较缓慢,地铁直流牵引供电系统中的核心部分就是直流供电控制及保护,提升馈线保护的能力,可为我国地铁长远发展提供技术支持。
因此,馈线保护是地铁直流牵引供电系统中重要的构成部分,是保证直流牵引供电系统可靠性及安全性的重要因素,铁路部门需要结合地铁运行的实际情况加强直流牵引供电系统馈线保护技术的研究与应用。
在我国现今社会中,人们的出行越来越依靠城市轨道交通,其也正式成为了人们出行的一种主要方式。
而在轨道交通中,其供电系统中馈线保护装置的合理性、安全性将直接对轨道的安全运行产生重要的影响。
其能够有效的防止列车在运行过程中出现过负荷以及短路的问题发生,并在列车发生故障时及时的对故障切除,从而对旅客、列车的安全进行保证。
这就使得对直流馈线保护的应用成为了人们最需要关注的问题。
1地铁牵引供电系统馈线保护特点第一,一般来说,与地铁列车起动时的电流变化率持续时间相比较,中远端短路电流变化率的持续时间较长;第二,与地铁列车起动的瞬时跳跃量相比较,末端短路电流的瞬时跳跃量较高,而当线路延长时情况可能相反;第三,相比较负荷电流变化率,通常短路电流的变化率要高,而远端短路电流变化率同地铁起动的最高电流变化率相一致,且当直流馈线不断延长时,末端故障电流变化率可能要低于负荷电流变化率;第四,若车流密度及直流馈线距离达到一定值时,最高负荷电流可能会高于或等于末端短路电流;第五,地铁直流牵引供电系统馈线瞬时故障短路电流及列车起动电流都可以模拟为指数函数。
地铁直流牵引供电系统馈线保护方法
地铁直流牵引供电系统馈线保护方法摘要:地铁供电系统的安全可靠性是地铁运营的核心保障,在其发生故障时,必须第一时间准确、有序应对,最大限度减少对地铁正常运营的影响。
本文根据多年工作实践,对地铁直流牵引供电系统的馈线保护技术进行分析,供同行借鉴。
关键词:地铁;直流;牵引;供电系统;馈线保护;方法引言当前,世界各国地铁都是采用电力牵引,供电系统除了为地铁车辆提供牵引动力的同时,还为地铁内部的通风空调系统、电扶梯、屏蔽门、通信、信号系统、自动售检票系统、照明及消防设施等提供电能。
因此可见,供电系统的重要性。
地铁电力调度是地铁供电系统的运行、检修和事故抢修的指挥者,在供电系统设备发生故障时,能否及时准确地进行应急处理,尽快恢复正常供电,是非常值得我们去研究的课题之一。
一、地铁供电故障应急处理所注意的事项及原则(一)故障处置时的注意事项1.电力调度是供电系统设备应急抢修的总指挥。
供电系统发生事故时,现场抢修人员必须服从当值电力调度员的统一指挥,根据电力调度命令执行抢修任务。
2.应急抢修应做好安全控制,防止忙中出错,严格按停电作业的程序和规章制度办事。
(二)基本原则1.变电所故障的处置原则变电所发生故障中断供电,应设法改变供电运行方式,迅速恢复对接触网、车站1级、2级负荷的供电。
2.接触网故障的处理原则接触网应急抢修应遵循“先通后复,先通一路”的原则,以最快的速度设法先行送电,疏通线路和及早恢复设备正常的技术状况。
3.供电系统故障处理原则当地铁供电系统发生故障时,应按照以下原则处理:(1)限制事故的扩大,消除事故的根源,迅速解除对人身及设备安全的威胁;(2)最大限度地缩短停电时间,保持接触网和各车站的不间断供电;(3)尽快恢复系统的正常供电方式。
二、城市轨道交通牵引供电系统国内外普遍采用的城市轨道交通牵引供电系统的类型多为交流25千伏以及直流1500伏两种形式,现在也逐渐兴起了将这两种供电制式相结合的模式,称为双制式供电系统。
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
地铁牵引供电系统是指地铁车辆通过第三轨和架空线路两种方式获取电能的系统。
在地铁牵引供电系统中,直流馈线是连接地铁车辆和直流供电系统之间的重要部分。
保护直流馈线的可靠运行是确保地铁供电系统安全稳定运行的关键。
直流馈线保护技术是保护直流馈线和地铁供电系统免受过电流、过电压、短路等异常情况的影响,以确保供电系统的安全和稳定。
以下是一些常见的直流馈线保护技术。
1. 过电流保护:通过安装电流互感器和过电流保护装置,可以监测直流馈线中的电流大小,当电流超过预设值时,保护装置会自动切断电源,以避免对供电系统和车辆的损坏。
3. 短路保护:短路是指电路中发生电流绕过正常路径的情况,可能会导致供电系统发生故障。
短路保护装置可以快速检测到短路故障,并切断故障电路,以保证供电系统的正常运行。
4. 差动保护:差动保护技术通过监测直流馈线中的电流差异来判断是否存在故障。
当电流差异超出设定的阈值时,差动保护装置会切断故障电路,以避免故障扩大。
5. 地电位保护:地电位保护技术是针对直流馈线与地之间的漏电问题而设计的。
当直流馈线与地之间出现电流泄漏时,地电位保护装置会及时切断电源,以防止漏电导致的危险。
为了提高直流馈线保护的可靠性,可以采用多重保护装置的组合,例如过电流保护与过电压保护的组合、差动保护与短路保护的组合等。
还可以通过监测馈线温度、绝缘状态等参数来实时监测馈线的运行情况,及时发现潜在的故障风险。
直流馈线保护技术在地铁牵引供电系统中起到了关键的作用,保证供电系统的安全稳定运行。
随着科技的不断进步,直流馈线保护技术也将不断更新和完善,以满足地铁运营的需求。
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作为城市轨道交通重要的组成部分之一,在运行过程中需要保障系统的稳定性和可靠性。
直流馈线作为地铁牵引供电系统中最重要的元件之一,在系统运行过程中所遭受的各类干扰和故障都会对系统的稳定性和可靠性产生重大影响,甚至会导致系统瘫痪,因此直流馈线保护是保障地铁牵引供电系统稳定运行的重要保障措施。
在地铁牵引供电系统中,常见的直流馈线保护方法主要包括过电压保护、短路保护、接地保护等。
针对不同的保护方法,需要采用不同的保护设备和保护思路。
过电压保护是直流馈线保护中最基本的一种保护方法。
过电压保护主要是通过对直流馈线的电压进行实时监测,当电压超过一定极限时,保护设备会立即进行干预处理,断开馈线的电路,以避免过电压对系统产生不良影响。
现阶段过电压保护主要采用硅控整流器保护电路,保护速度较快,可靠性较高。
在实际应用中,常见的直流馈线保护设备主要包括保护继电器、断路器、熔断器、电流互感器等。
保护继电器是直流馈线保护设备中最常见的一种设备,主要是通过对馈线电压或电流的实时监测,检测到故障信号后进行相关干预。
断路器主要是用于直流馈线中的短路保护,当馈线中出现短路现象时,断路器会立即进行跳闸处理,切断出现短路的电路。
熔断器主要是应用于直流馈线中的过电流保护,当馈线中出现过电流现象时,熔断器的保险丝会立即烧断,切断出现过电流的电路。
电流互感器主要是用于直流馈线中电流的监测,通过从馈线中引出一定比例的电流进行监测,保护设备可根据监测到的电流情况进行干预处理。
在实际应用中,地铁牵引供电系统的直流馈线保护需要综合考虑多种因素,包括馈线的长短、容量大小、运行环境等。
针对不同的馈线情况,需要采用不同的保护设备和保护措施,以确保系统的稳定性和可靠性。
总之,直流馈线保护是地铁牵引供电系统维持运行稳定的关键之一。
通过采用合适的保护方法和设备,可以有效遏制各类故障和干扰对系统产生的影响,确保系统的安全、稳定、可靠运行。
地铁牵引供电系统直流馈线保护技术探讨
地铁牵引供电系统直流馈线保护技术探讨1. 引言1.1 研究背景地铁作为城市交通系统中不可或缺的一部分,其牵引供电系统的正常运行对于地铁列车的安全运行具有至关重要的意义。
由于地铁牵引供电系统复杂性和特殊性,一旦发生故障可能会导致列车晚点、影响运行时间表,甚至造成安全事故。
对地铁牵引供电系统的保护技术进行研究和探讨显得尤为重要。
目前,随着地铁线路的不断延长和客流量的增加,地铁牵引供电系统的工作环境变得更加复杂和严峻,各种潜在故障随时可能发生。
如何提高地铁牵引供电系统的可靠性和稳定性,减少故障发生的可能性,已成为当前地铁运营管理中亟待解决的问题。
为了解决地铁牵引供电系统中可能出现的直流馈线故障问题,需要对其保护技术进行深入研究和探讨,以提高供电系统的可靠性和安全性,确保地铁列车的正常运行。
本文将对地铁牵引供电系统直流馈线保护技术进行探讨,并结合实例分析,探讨改进和优化方向,从而为地铁牵引供电系统的稳定运行提供技术支持和保障。
1.2 研究意义地铁牵引供电系统是地铁运行的关键设施之一,其直流馈线保护技术的研究具有重要的意义。
直流馈线是地铁供电系统的核心组成部分,其正常运行直接关系到地铁列车的牵引效果,保障了地铁的安全运行。
研究直流馈线保护技术可以提高地铁供电系统的可靠性和稳定性,确保地铁运行的安全性和高效性。
直流馈线保护技术的研究还可以提高地铁系统的智能化水平,通过引入先进的保护技术和设备,实现对供电系统的全面监测和快速故障定位,减少地铁事故的发生率,提升地铁运行的智能化管理水平。
随着城市发展和交通需求的不断增加,地铁供电系统的负荷也在不断增加,研究直流馈线保护技术可以有效解决供电系统的过载和短路等问题,保证地铁运行的稳定性和持续性。
深入研究直流馈线保护技术的意义重大,对地铁运行的安全和效率都具有积极的促进作用。
2. 正文2.1 地铁牵引供电系统概述地铁牵引供电系统是地铁运行中至关重要的一部分,其作用是将直流电源通过接触网供给地铁牵引系统,带动列车正常运行。
地铁牵引供电系统直流馈线保护技术探讨
地铁牵引供电系统直流馈线保护技术探讨一、地铁牵引供电系统的工作原理地铁的牵引供电系统是通过架空接触网或者第三轨供电的方式为地铁列车提供动力。
在牵引供电系统中,电力从供电站输送到接触网或第三轨,再经过牵引逆变器和相关设备转换成适合牵引系统使用的电能,最终传送给地铁列车进行运行。
二、直流馈线的特点地铁牵引供电系统中的直流馈线主要特点有三个方面:高电压、大电流和复杂环境。
直流馈线的工作电压较高,通常在600V以上,甚至达到1500V。
这就要求直流馈线保护技术在高电压条件下能够可靠地实现对电气故障的检测和快速切除,以保障系统的安全运行。
由于地铁列车的牵引功率较大,直流馈线中的电流也较大,通常在几百安培至千安培之间。
对于电流过载、短路等故障,直流馈线保护技术需要具有较强的瞬时动作能力和承载能力。
地铁环境通常复杂多变,受到地下水、湿气、振动、温度等因素的影响。
这就对直流馈线保护技术的稳定性和可靠性提出了更高的要求。
直流馈线的特点决定了需要一种高性能的保护技术来保障其安全运行。
为此,针对直流馈线的保护技术在不断地研究和改进之中。
三、直流馈线保护技术的发展随着科技的不断进步,直流馈线保护技术也在不断发展和完善之中,主要表现在以下几个方面。
1. 故障检测技术的提升通过引入先进的信号处理和故障诊断技术,可以实现对直流馈线上各种电气故障的快速检测和定位。
借助差动保护技术可以实现对电流短路故障的精确判别,而采用高频电流差动保护技术可以检测并定位线路上的接地故障。
2. 保护动作速度的提高为了减少电气故障对系统的影响,直流馈线保护技术需要具备快速切除故障的能力,以保障牵引供电系统的安全运行。
目前,利用先进的电力电子元件和智能控制技术,可以缩短保护装置的动作时间,进而提高系统的可靠性。
3. 抗干扰能力的增强针对复杂多变的地铁环境,直流馈线保护技术需要具备良好的抗干扰能力,以保证保护装置的稳定和可靠。
随着电子技术的不断发展,可以通过采用抗干扰的电路设计和信号处理技术,改善保护系统的抗干扰能力,提高其在复杂环境下的可靠性。
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4.1 软件设计
直流馈线微机保护装置的软件编写除了 保护判别程序外其它的程序如自检程序、 A/D采样程序、通信程序等与目前电力系统 广泛采用的交流保护装置基本一致 ,所以, 可以借鉴现有的交流保护设计思想。除了 上述提到的di/dt保护外还包括保护近端短 路故障、过负荷等保护方法。
截面的周长P决定电阻。
r1
A
r2
P
2
1.3 等效圆柱体阻抗
z r jl i I0 (a i ) 2a I1(a i )
1.4 外电感的计算
外电感是导电体以外,空气中的磁链引 起的电感。整个直流牵引网的外电感可以 由牵引网的正极导体(三轨)和电流回流 的负极铁轨(走行轨)引起在空气中的磁 链来计算。
直流牵引馈线微机保护装置的研制
导 师 :秦立军 学 生 :崔运海
选题意义
由于我国城市轨道交通起步较晚,所需设 备大多由国外公司提供,因此,国内开发设 计出相应的装置就具有很高的价值,一方面 可以为国家节省投资,同时还可以为生产厂 家带来经济效益.
城市人口增加使轨道交通系统所承担的运 量不断加大,机车出现过载现象,现有微机 保护装置由于定值整定困难会出现无法正确 区分机车起动状态和远端短路故障状态的现 象,从而使整个系统的安全运行出现隐患.
4.2 软件流程图
通过光纤接收到隔离放大数据采 集模块发来的数据
Imax+、Imax-保护 时限过流保护判别
否 馈线发生故障
是
数字滤波器对数据进行 处理
过流保护 反时限保护 Di/dt保护 (小波变换保护) 判据判别
否 馈线发生故障
是
故障处理 发出跳闸信号
执行其它程序 或返回
4.3 硬件调试工作
由于三轨、走行轨位于地铁涵洞内下方 并偏于一侧,洞体结构内四周钢筋密集, 可视为边界磁导率无限大,以镜象法来计 算其外电感。
轨道位置结构图
轨道直角双镜象图
I+
I-
I-
4
4
A I+
667.5
B I-
509
4
2100
I4
-665
-567.5
I4
I+
567.5
665
-509
I-
4
-667.5
I+
C I4
2 与传统区分方法di/dt保护相比 ,小波变换的方法 检测的是电流突变的次数,与电量的大小和变 化率无关,因此解决现在di/dt保护存在的问题
3.3 存在的问题
• 分析信号中干扰(噪声)的影响 • 对信号分析时数据窗边界小波变换系数震荡现
象 • 单片机中计算时间的问题
四 直流牵引馈线继电保护装置的软硬 件的设计及调试
五 结论
1 考虑轨道集肤效应的短路故障电流比传 统方法计算的短路电流更加准确
2 小波变换的保护方法能够很好的区分机 车起动电流与远端短路故障电流
3 硬件调试工作的顺利完成使得硬件设计 基本完成
4 借鉴交流保护程序,保护装置的软件框 架编写基本完成
三 基于小波变换的区分机车起动电流和远
端短路故障电流的保护方法
目前使用的馈线保护装置中常用增率保 护(di/dt)来区分机车起动电流和远端短 路故障电流,该方法是根据两种电流的特 点而设定的,一般有两个保护定值E、F, E>F,当检测到di/dt>E时,保护开始计时, 若t>T(时间定值)时仍有di/dt>F,则认为 馈线发生短路故障,否则,认为机车起动 状态,保护不动作。基本原理图如下:
4.1.3 时限过流保护
时限过流保护类似交流三段式电流保 护中的二段保护,其保护原理和Imax保 护一致,但保护电流定值小于Imax电流 定值,时间定值长于Imax的时间定值, 可以作为Imax的后备保护。
4.1.4 过负荷保护
过负荷保护电流定值一般较小,防 止机车过载长时间运行烧毁设备,一般 可设置一个告警信号,当发生过负荷现 象时,发出告警信号而不跳闸。当长时 间过负荷时,保护要实现跳闸功能。
3.1 基于小波变换的保护方法
小波变换是一种信号的时间一尺度 (时间一频率)分析方法,在时频两域 都具有表征信号局部特征的能力,很 适合识别信号中的暂态扰动、突变以 及不连续点。
3.2 小波变换特点
1 由于采用小波变换仅仅是检测突变点,因此小 波函数的选取没有特殊要求,可以采用现有的 小波函数,不需要自己设计新的小波函数
2100
I4
A=
0 I (log((D (a b* j))*(D (a b* j))*(D (a b* j))*(D (a b* j))) 2*
1 * log((D (c d * j))* (D (c d * j))* (D (c d * j))* (D (c d * j))) 4
c
d
*
j)
4
1
L外
LA
1
LB
1
LC
1.5 短路电流
i() VDC *
1
j Rf () Rs Req j(Lf () Ls Leq)
二 机车起动过程仿真计算
机车起动系统示意图:
三轨
交输 流电 换 系线 流 统路 站
机车 走行轨
2.1 机车仿真模块图
2.2 仿真起动电流与实测电流比较
4.1.1 Imax+,Imax- 保护方法
即最大电流保护,保护范围为近供电车 站馈线短路故障。保护特点是电流定值大、 动作时间短,类似交流保护中的电流速断 保护。
4.1.2 标准反时限保护
按照BS 142/IEC 255 3/10 标准,反时 限保护动作时间由以下公式确定:
0.14
t
*T
I 0.02 1
1.1 轨道特性分析
轨道容易受到集肤效应的影响是由其组成 材料和形状所决定的,轨道是由钢和少量的 添加剂制作而成。常使用 “透入深度”d来表示集肤效 应的大小
交流电流两种极限状态,
直流时电流均匀分布截面上,截面面积A 决定电阻;高频交流时集肤效应使得电流 分布到导体的表面上,
1 *log((D (e d * j))*(D (e d * j))*(D (e d * j))*(D (e d * j)))) 4
LA
A(D
D0
)
A(D I
a
b*
j)
LC
A(D
D0 )
A(D I 4
e
d
*
j)
LB
A(D
D0 )
A(D I
论文所做的主要工作
1. 直流牵引网故障时短路电流的计算 2. 对机车起动过程进行仿真计算 3. 提出一种基于小波变换的区分机车起动
电流和远端短路故障电流的保护方法 4. 直流牵引馈线微机护装置软硬件的设计
及调试
一 直流牵引网故障时短路电流的计算
短路电流是设备选择、保护定值整定的 重要依据,传统的计算方法没有考虑或者较 少考虑轨道的集肤效应,因此,计算电流与 实测电流有很大的差异。本文通过分析轨道 的特性,采用等效圆柱体法考虑了轨道的集 肤效应,通过计算求得频域短路电流,再通 过傅立叶反变换计算时域短路电流。
通过protel软件对保护装置进行设计并 制板,对实验板进行调试。调试内容硬件 主要包括调试通信模块,包括232/485 、 can网,A/D采样模块,数据采集隔离放大 模块,E2PROM,看门狗,开入开出电路等。 软件调试主要包括MCF5282芯片的初始化 程序,SCI、SPI、I2C、FLEXCAN等。