牵引变电所的馈线保护
浅谈铁路牵引变电所馈线保护
流可以看出 ： 在 正常情况下 ， 由于电力机车电路 中大电感的作 用 ， 电力 机车电流在短时间内增量不会很大 ． 尤其是在电力机车启动时 当牵 引 网和电力机车发生短路故障时 ． 短路电流将急剧增加。根据这个特 点构成的保护称为电流增量保护 因此 ． 电流增量保护的基本思想是 根据 电流在短时间内的变化幅度来区分是负荷电流和故 障电流 电流增量保护的主要优点是选择能力 比普通电流保护强 。 一般 电 流保护是根据最大负荷 电流整定 ． 而一个供电区间的最大负荷电流一 般能达到一列电力机车最大电流 的 ２倍左右 而电流增量保护除 了反 １ 馈线 保 护 面 对 的 几个 问题 映稳态最大负荷电流以外 ， 还 同时反 映短时间内电流的增量 。 因此 ， 其 交流电气化铁路牵引供电系统是一个单相系统 其负荷特性不 同 电流整定值 可适 当减小到一列 电力机车的最 大电流 。例如 日本东海 道新干线上一般过电流保护韵整定值 为 ２ ０ ０ ０ Ａ左右 ．而 电流增 量保 于 一 般 的 电力 系统 负 荷 ， 主要表现在 ： 护为 １ ０ ０ ０ Ａ． 故其保护范 围将大大延长 同时从 电流增量 的原 理可以 １ ） 牵引负荷不仅是移动的 ． 而且其大小 随时都在变化 ： 在牵引网发生高阻接地故障 、 异相短路故 障时 ． 电流增量保 护的 ２ ）牵引供电臂供 电距离长 ．单位阻抗 比一般输 电线路单位 阻抗 看出 ． 灵敏性比普通 电流保护和距离保护的灵敏性要 高 大： ２ － ４ 反 时 限过 负 荷 保 护 ３ ） 牵引负荷的变化频率及幅度远远大于一般 的电力负荷 ： 高速电气化铁路一般采 用大功率 电力机 车 ． 行车密度高 ． 负荷电 ４ ） 当在 接触 网 电压 下 空 载投 入 机 车 牵 引变 压 器 ． 或馈 线 突 然 断 电 、 当接触 网因为长期 大电流发热达 到一定的程度时 ． 应切 断馈线 机车失压后由 自动重合 闸动作将馈线断路器 重新投入 ． 或电力 机车在 流大 ． 以保证行车安全 。 电力机车在线路上行驶 的时候 ． 负荷 电流经 运行过程 中失电而又 复得 （ 如机车惰性通过电分相 ） ， 或含有 Ａ Ｔ、 Ｂ Ｔ 的 断路器 ． 常变化 ． 即在任 一电流之下运行的时间都很短 而故障电流只要一旦 牵引网空载投入等情况下会产生励磁电流 ： 就会持续 到故 障切除 以后才会消失 因此可以根据 电流持续时 ５ ） 为了适应机车沿线路移 动牵引网的结构 比电力系统输 电线路要 产生 ． 间 的不同来区分是正常负荷 电流还是故障电流 根据这一原理可 以构 复 杂 得 多 成反时限过负荷保护 反时 限过负荷保护一般作为馈线保护 的后 备保 ２ 馈 线 保 护 的分 类 护． 需保护线路全长 ２ ． ５ 接触网发热保护 ２ ． １ 距 离 保 护 电气化铁道的发展方 向是高速 、 重载 。 在高速 、 重载的情 况下要求 南于 交 流 牵 引 负 荷 与 交 流 牵 引 网短 路 参 数 与 电力 系 统 有 很 大 的 接触 网具有高度的稳定性 ． 只有高度 的稳定性才能保证接触悬挂 不变 不同． 仅 反 映 电流 值 变 化 的 电 流 保 护 灵 敏 系 数 较 低 ． 一 般 不 能 作 为 牵 才能保证稳定的受流质量 ． 才能保证高速重载列车的正常运行 高 引馈线 的主保护 距离保护 既反映被保护线路故障时电压 的降低 ． 又 形 ， 在列车时速为 ３ ０ ０ — ３ ５ ０ ｋ ｍ／ ｈ时可达 反 应 电 流 的 升 高 ．即 距 离 保 护 反 映 的 是 故 障 点 至 保 护 安 装 处 的 距 离 速重载列车的单车牵引电流较 大． 到 ６ ０ ０ — １ ０ ０ ０ Ａ， 接触 网在长期大 电流的情况下发热 ， 张力降低 ． 稳 定性 （ 阻抗值） ． 采用方 向阻抗继电器 时还 可反应相角 的变化 ． 同时不受系 从 而影 响到高速重载铁路 的正常运行 ． 因此需 要设置热过 负荷 统运行方式 的影响 ． 其灵敏系数较高 因此在馈线保护 中一般采用距 下降 ， 保 护完成对接触 网的保护 离保护作 为主保护 接 触 网 发 热 保 护 的 动作 原 理 主 要 是 通 过 采 集 外 界 环 境 温 度 和 接 ２ ． ２ 电 流速 断 保 护 通过 内部程序计算 ． 将计算结果与整定值相 比较 ． 如超 出规 从牵 引负荷 的特点可知 ． 在某些情况下牵引 网短路 电流将接近负 触线 电流 ． 定值便发 出报警 、 跳闸命令 ． 从 而达到保 护接触 网的 目的 荷． 甚 至低 于负荷 电流 ． ． 凶此 ． 如何 区分故障 电流和正常负荷 电流是 电 接触 网发热保护的两个基本元素为外界环境温度和负荷 电流 ． ． 外 流速断保 护的关键 整流型电力机 车的电流均含有大量 的高次谐波 ． 将测量 的外界温度转化 冈此可以利用谐波含量 的多少来区分 是正常 的负荷 电流 ． 还是故 障电 界环境 温度 的测量通过一个温度传感 器完成 闭 流 另 外 ． 励 磁 涌 流 含 有 大 量 的 二 次谐 波 电流 ． 因此 可 以 利 用 二 次谐 波 为 电流 信 号 输 入 到 保 护 装 置 当 检测 到 外界 温 度超 过 正 常 范 围 时 ． 锁温度输入 ． 并保 留上次的测量值 保护装 置采 集外部 接触线 流过的 含虽区分励磁 涌流和 故障电流 通过 内部运算程序计 箅出接触线 的温度 ． 当计算 的温度 超过设 牵 引 网运 行 方 式 的不 同 以 及 保 护 安装 位 置 的不 同 ． 电流 速 断 的 整 电流 ． 定的跳闸温度 时 ． 启动跳 闸回路 ． 跳开馈线断路器 定 也就不同。 例如 ， 在单线单 向供电方式下 ， 牵引变 电所馈线电流速断 ２ ． ６ 一 次 自动 重 合 闸 保护一般根据最大负荷 电流整定 在复线末端 （ 分 区所 ） 并联运行方式 为了保障牵 引供 电的可靠性 ．在馈线 保护中设置一 次 自动重合 下， 牵 引 变 电 所馈 线 电流 速 断 保 护 按 末 端 （ 分 区所 ） 短 路 时 的 最 大短 路 闸 当牵引网发生瞬 时性故障时 ． 通过馈线保护的 自动重合闸能够快 电流整定 ． ．电流速断保 护的缺点是其保护 范围受系统运行方式 的影 当线路发生永久性故障时 ． 如果故障电流很大 ． 为 了防止 响， 在某些情况下电流速断保护可能没有保护 范围。 因此 ． 一般需要对 速恢复供电。 对牵引网的第 二次冲击 ． 可选择投入大电流闭锁重合 闸功能 电流速断保护 的灵敏性进行 校验 ． 当灵敏性不 能满足要求时 ． 可以在 总之 ． 馈线是 电气 化铁路正常运行 的重要组成部分 ． 其安全稳定 电流速断保护中增加低 电压启动判据 ．同时适 当减小 电流整定 值 ． 若 的运行是电气 化铁路 的关键 因素 不管什么类型的馈线保护 ． 其 目的 仍不能满足灵敏性要求 ． 则 电流速断保护不能采用
试论地铁直流牵引供电系统馈线的保护技术黄孝龙
试论地铁直流牵引供电系统馈线的保护技术黄孝龙发布时间：2023-06-15T09:39:22.986Z 来源：《工程建设标准化》2023年7期作者：黄孝龙[导读] 直流牵引供电系统馈线作为地铁的重要组成系统武汉地铁运营有限公司湖北武汉 430070摘要：直流牵引供电系统馈线作为地铁的重要组成系统，对其开展馈线保护对于保证地铁直流牵引供电系统运行效果和实际功能有重要作用。
本文就武汉地铁直流牵引供电系统加以分析，了解地铁直流牵引供电系统的特点及其馈线保护要求，从多个方面分析地铁直流牵引供电系统馈线保护技术，从而保护地铁直流牵引供电系统馈线正常稳定运行，为地铁安全稳定运行提供电能支持。
关键词：地铁；直流牵引供电系统；馈线保护技术1地铁直流牵引供电系统馈线保护要求地铁直流牵引供电系统馈线保护的实施需要考虑的要求比较多，主要表现在以下几个方面：第一，应保证地铁直流牵引供电系统各个设备之间的相互配合关系，在直流牵引供电系统发生故障时及时切断故障区域，保证地铁直流牵引供电系统正常稳定运行。
第二，地铁直流牵引供电系统馈线保护的实施需要保证相关技术的合理性和有效性，在各项合理技术支持下降低直流牵引供电系统馈线保护难度和相关工作实施过程中出现风险问题的可能性。
第三，应对地铁直流牵引供电系统馈线保护面临的影响因素展开有效处理，避免地铁直流牵引供电系统馈线保护因为各项影响因素干扰而出现问题。
2地铁直流牵引供电系统馈线保护的技术2.1大电流脱扣保护大电流脱扣保护是直流线路主保护，该保护属于断路器本体自带的自由脱扣装置动作，不是由保护装置动作，用于切断大的短路电流。
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。
假设被保护线路的最小短路电流值为Idmin，大电流脱扣保护动作电流整定为Idz，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，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。
在地铁牵引供电系统中有以下几种主要的直流馈线保护
在地铁牵引供电系统中有以下几种主要的直流馈线保护：大电流脱扣保护、电流上升率及电流增量保护、过流保护、双边联调保护、接触网热过负荷保护剂自动重合闸保护。
牵引供电系统可能发生各种故障和不正常运行状态，最常见的也是最危险的故障就是各种形式的短路。
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，就可以构成电流电压保护。
1、大电流脱扣保护该保护属于开关自带，用于切断大的短路电流。
大的短路电流对线路将造成巨大的损坏，故大的短路电流一出现应立即在其达到电流峰值以前予以切断。
假设被保护线路短路电流的最小值为I dmin，动作电流整定为I dz>kI dmin（其中k为可靠系数），一旦监测到瞬时电流超过动作电流，立即跳闸，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。
2、电流上升率（简称di/dt）保护直流馈线电流的测量是通过分流器和变送器来实现的。
电流在分流器上的压降通过变送器隔离、放大后，转换成标准信号，进入保护单元。
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4，列车启动时电流从零增长到最大值需要8s，那么一列列车正常的启动电流上升率仅为 5 。
而故障电流的上升率可达到单列列车启启动电流的几十甚至上百倍。
di/dt和ΔI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。
在实际运用中，di/dt和ΔI是通过相互配合来实现保护功能的，而且这两种保护的启动条件通常都是同一个预定的电流上升率。
在启动后，两种保护进入各自的延时阶段，互不影响，哪个保护先达到动作条件就由它来动作。
一般情况下，di/dt保护主要针对中远距离的非金属性短路故障，ΔI主要针对中近距离的非金属性短路故障（金属性直接短路故障由断路器自身的电磁脱扣装置来跳闸）。
以下详细介绍两种保护的动作过程。
高速铁路牵引供电系统馈线保护问题分析
高速铁路牵引供电系统馈线保护问题分析摘要：社会经济的迅猛发展，促进了交通运输业的发展，使得高速铁路在人流、物流运输方面的功能和作用得到了较好的发挥。
高速铁路牵引供电系统的供电能力问题关系高速铁路运营的安全性和稳定性，如何做好馈线保护是现阶段必须考虑的一个重要问题。
基于此，本文主要对高速铁路牵引供电系统馈线保护问题进行了简要的分析，希望可以为相关人员提供一定借鉴。
关键词：高速铁路；牵引供电系统；馈线保护；问题分析1高速铁路牵引供电系统以及馈线保护概述1.1牵引供电系统牵引供电系统是高速铁路的动力心脏，需要为机车提供持续可靠的电力供应，为行车提供通信用电等，是整个高速铁路的核心组成部分。
牵引供电系统从电力系统或一次供电系统接受电能，通过变压、变相或换流（将工频交流变换为低频交流或直流电压）后，向电力机车提供所需电流制式的电能，是完成牵引电能传输、配电等全部功能的一个完整系统。
牵引供电系统的性能直接影响列车牵引功率的利用以及牵引传动控制系统的性能。
其供电方式可分为：直接供电方式（TR）、BT（吸流变压器）供电方式、AT（自耦变压器）供电方式、直供+回流（DN）供电方式（TRNF）和同轴电力电缆供电方式。
1.2馈线保护牵引变电所馈线保护装置是供电线路的大脑,能反应供电线路的故障和不正常运行状态,并能迅速地、有选择性的作用于断路器切除故障线路,从而保证无故障线路的正常运行,最大限度的避免事故的发生。
2高速铁路牵引供电系统馈线保护问题2.1牵引网导线短路故障牵引网导线短路故障问题对于高速铁路牵引供电系统的供电能力有着较大的影响，关系到系统运行的安全性和稳定性。
从现阶段高速铁路牵引供电系统的运行情况来看，主要包括Ｆ－Ｒ短路、Ｔ－Ｆ短路和Ｔ－Ｒ短路。
短路故障问题的产生，主要受绝缘子影响。
绝缘子在牵引供电系统运行过程中，受到外部环境影响较大，易导致电弧短路，从而影响设备运行的安全性和稳定性。
2.2牵引网断线接地故障断线故障也是高速铁路牵引供电系统常见问题。
地铁直流牵引供电系统馈线的保护技术研究
地铁直流牵引供电系统馈线的保护技术研究摘要：本研究旨在提升地铁直流牵引供电系统的馈线保护技术，以增强系统的稳定性和安全性。
通过系统分析地铁系统结构和运行原理，强调了馈线在保持系统正常运行中的关键角色。
在电气保护基础理论和馈线保护技术的综合梳理中，明确了差动保护、过电压保护等技术的分类和原理。
通过实际案例分析系统故障，提出了馈线保护技术的优化建议，包括改进现有技术和引入新型技术。
总体而言，本研究旨在为提高地铁系统供电技术水平提供全面而实用的指导。
关键词：馈线保护技术；电气保护；系统稳定性；过电压保护引言：地铁交通作为城市公共交通的主力军，其运行安全和可靠性直接关系到城市居民的日常生活。
而地铁直流牵引供电系统中的馈线问题一直是影响系统稳定性的核心挑战。
为此，本研究将深入探讨馈线保护技术，通过对其发展历程的回顾和对当前问题的剖析，致力于寻找更先进、更可靠的技术解决方案。
通过本研究，我们希望提高地铁系统的供电技术水平，推动其向更为智能、安全、可持续的方向发展。
一、地铁直流牵引供电系统概述（一）地铁直流牵引供电系统架构与工作原理地铁直流牵引供电系统是地铁供电系统的重要组成部分，它主要由牵引变电所、馈线、接触网、回流线等部分构成。
该系统的核心是牵引变电所，它负责将交流电转换为直流电，然后通过馈线将电流输送到接触网上，供地铁列车使用。
电流由接触网流向列车，然后通过回流线流回牵引变电所，形成闭合回路。
直流牵引供电系统的优势在于其稳定性和可靠性。
由于直流电的电压不会像交流电那样波动，因此可以保证列车运行的稳定性和安全性。
此外，直流电的传输效率高，可以减少能源损失。
因此，直流牵引技术在地铁供电系统中得到了广泛应用[1]。
（二）系统特点与要求地铁直流牵引供电系统对稳定性、可靠性和安全性的要求非常高。
为了保证列车的稳定运行，供电系统必须能够在各种条件下保持电压的稳定。
此外，为了保证乘客的安全，供电系统必须具有高度的可靠性，能够在发生故障时迅速恢复供电。
浅析电气化铁路牵引变电所馈线保护系统
大多数故障都 源 自牵引供 电系统馈线运行 的不稳定 ， 这就需要对馈线保护加 以重视 ，充分发挥 其保护作
用 ，以保 证 铁路 的运 输 质量 。因此 ，如何 提 高接触 网
接触网异相短路故障是 电力机车过电分相时受 电 弓影响引起 的电弧故障，从而造成短路。接触 网异相
短路 故 障是一 种高 阻故 障 ｉ ２ １ 。
安装 处 到短 路点 的 阻抗进 行测 量 ，可 以对 短路 现象 进 行正 确 的分 析 ，这便 是构 成距 离保 护 的理 论根 据 。阻 抗继 电器 是 其 动作元 件 ，它 的实 现需 要对 保护 安装 处
母 线 电压及 短路 电流进 行 比较 。在实 际运 用 中 ，馈 线
可提升跳 闸的速度 ，从而保证线路故 障的快速切除。 另外 ，为了避免重合闸的发生 ，应 当设定重合闸的充
中 图分 类号 Ｕ ２ ２ ４
０ 引言
文献标 识 码 Ｂ
文章 编 号 １ ０ ０ ０ — ４ ８ ６ ６（ ２ ０ １ ４ ）０ ４ — ０ ０ ４ ３ — ０ ３
严 重 的后 果 ，因此需 要认 真对 待 。
尽管接触 网断线故障发生的情况 占极少数 ，但仍 在牵引供 电系统中 ，主变压器保护 、馈线保护和 其他保护一同构成 了供电系统的保护体系 。其 中，由
馈线工作的稳定性和可靠性 ，及时有效地对故障进行 控制和消除影响，是牵引供电工作一项重要的工作 内
容 。通 过对 接触 网馈 线保 护 进行 更深 层次 的研 究 ，将
２ 牵 引变 电所馈 线பைடு நூலகம் 护 配置
故障发生的频率、范围及影响降到可控范 围之 内，对 电力机车的正常运行将起到 良好的保障作用。 由于牵引供 电系统接触网故障的特殊性 ，尽管牵 引供电系统 的故障和电力系统一般三相 电力系统的相
浅谈铁路牵引变电所馈线保护
浅谈铁路牵引变电所馈线保护•机电论文浅谈铁路牵引变电所馈线保护浅谈铁路牵引变电所馈线保护亓雷刘爰宾曹恒波（济南铁路局,山东济南250000 ）供电系统中的变压器、输电线路、母线以及用电设备,—旦发生故瞳,迅速而有选择性的切除故障设备，是保证供电系统及其设备安全运行最有效的方法之 _。
切除故障的时间通常要小到几十毫秒到几百毫秒,实践证明,只有装设在供电系统上的继电保护装置,才有可能完成这个任务。
继电保护装置,就是指能反映供电系统中电气设备发生故障或不正常运行状态,并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。
下面就继电保护应用于馈线保护进行简单介绍。
1馈线保护面对的几个问题交流电气化铁路牵引供电系统是一个单相系统。
其负荷持性不同于一般的电力系统负荷,主要表现在：1）牵引负荷不仅是移动的，而且其大小随时都在变化；2）牵引供电臂供电距离长，单位阻抗比一般输电线路单位阻抗大；3）牵引负荷的变化频率及幅度远远大于一般的电力负荷；4）当在接触网电压下空载投入机车牵引变压器，或馈线突然断电、机车失压后由自动重合闸动作将馈线断路器重新投入咸电力机车在运行过程中失电而又复得（如机车惰性通过电分相）,或含有AT、BT的牵引网空载投入等t®兄下会产生励磁电流；5）为了适应机车沿线路移动牵引网的结构比电力系统输电线路要复杂得多。
2馈线保护的分类2.1距离保护由于交流牵引负荷与交流牵引网短路参数与电力系统有很大的不同，仅反映电流值变化的电流保护灵敏系数较低，一般不能作为牵引馈线的主保护。
距离保护既反映被保护线路故障时电压的降＜氐,又反应电流的升高,即距离保护反映的是故障点至保护安装处的距离（阻抗值）,采用方向阻抗继电器时还可反应相角的变化,同时不受系统运行方式的影响，其灵敏系数较高。
因此在馈线保护中一般采用距离保护作为主保护。
2.2电流速断保护从牵引负荷的特点可知，在某些情况下牵引网短路电流将接近负荷，甚至低于负荷电流。
牵引变电所馈线保护研究的开题报告
牵引变电所馈线保护研究的开题报告一、研究背景及意义随着电网的不断发展和变化，特别是近年来风电、太阳能、光伏等新能源的快速发展，电网传输能力的提升及能源结构的调整，牵引供电网络也随之发展。
然而，牵引供电网络作为传动系统的重要组成部分，其电力安全问题备受关注，特别是在高速铁路等重大基础设施上。
由于牵引供电线路所承受的负荷较大，因此其保护具有非常重要的意义。
当前，牵引变电所馈线保护面临着一些主要问题：首先，传统保护技术已难以满足在复杂电网环境下的保护需求。
其次，由于牵引供电线路的独特性质，传统保护技术不得不面临各种限制。
再次，牵引供电线路网络的不断发展与改造，将给保护技术的选择和应用带来更多的挑战。
因此，开展牵引变电所馈线保护的研究，对于提高电网的可靠性、安全性及稳定性也具有很重要的意义。
二、研究内容及目标通过对当前牵引变电所馈线保护技术进行深入的调研和分析，本研究致力于探索一种高效、可靠的保护方法，以解决现有技术的缺陷。
具体研究内容和目标如下：（1）研究牵引变电所馈线的基本理论和电气特性，深入了解线路的负荷变化以及各种故障的可能性和影响。
（2）针对当前牵引变电所馈线保护技术中的缺陷进行深入研究，探索新的保护技术。
（3）设计一种基于故障定位的保护方案，该方案在维持牵引供电网络稳定运行的同时，能够有效减少保护投入，提高保护可靠性和安全性。
（4）通过仿真验证，验证设计方案的有效性和可靠性，为技术应用提供科学依据。
三、研究方法和技术路线本研究主要采用文献调研和计算机模拟仿真的方法。
（1）文献调研：深入了解现有牵引变电所馈线保护技术应用的情况及其应用痛点，查找国内外有关文献和资料，总结当前保护技术的应用现状、存在的问题及未来发展趋势。
（2）计算机模拟仿真：利用PSASP等仿真软件对设计方案进行模拟和分析，仿真分析正常运行、故障情况下的保护策略可靠性和安全性，对设计方案进行逐步优化。
四、研究成果及应用前景本研究将在以下方面取得重要成果：（1）提出针对牵引变电所馈线保护的新理论与方法，完善保护技术体系。
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。
阐述铁道牵引变电所馈线保护措施
阐述铁道牵引变电所馈线保护措施一、牵引变电所概述1、牵引变电所类型随着我国科技水平的不断提高，我国的铁道牵引变电所类型逐渐增多，到现在为止，我国主要有单相牵引、三相牵引、三相一两相牵引三种类型的牵引变电所。
每种牵引变电所都有不同的特点，就像铁道所用的电能都是由牵引变电所将三相转为单相的电能。
2、牵引供电方式牵引变电所的牵引供电方式主要分为单线区和复线区两大部分，每一个部分都有不同的供电方式。
（1）单线区牵引供电方式：单线区主要有单边与双边两种供电方式。
单线区单边供电非常的简单，如图1所示，单边供电方式的特点主要是具有较强的独立性，不受到外界的干扰，正因如此，单边供电方式被广泛地应用在单线区；单线区的双边供电方式如图2所示，双边供电虽然没有单边那样的独立性，但是双边供电方式的供电质量非常高，损失的电能非常低，设备之间的负荷也是非常均匀的，唯一不好的就是继电保护比单边供电方式要复杂得多。
（2）复线区的供电方式主要有单边分开供电方式、双边扭结供电方式和单边并联供电方式。
复线区的单边分开供电方式如图3所示，主要的特点是有较强的独立性，简单实用，不用设置专用的分区亭，专门适用于那些电量运算小、馈电臂较短的场合；单边并联供电方式如图4所示，其供电质量相对来说比较高，供电负荷也相对均匀，唯一不同的是需要设立专门的供电分区亭。
单边并联的优势特别明显，被广泛地应用在复线区；复线区的双边扭结供电方式如图5所示，特点就如同单线区的双边供电方式一样，具有较强的供电质量与均匀的供电负荷，缺点也一样，都是继电保护方式比较复杂。
二、牵引负荷牵引供电负荷的特点：（1）牵引供电所的牵引负荷并不是固定不动的，它会随着电能转变而移动，并且负荷的大小也会随之改变，一般计算的電流值都是按照S来计算的。
（2）牵引变电所的牵引负荷在变化时会产生一种频率，这种变化频率比一般的电力负荷变化频率大很多，而且变化的幅度也比一般电荷大。
（3）牵引变电所的牵引供电臂供电距离与单位阻抗跟一般的输电线路相比，距离比一般的长，阻抗也比一般单位的大。
牵引变电所馈线保护问题及其解决措施
图1
第 2 个 ATT 断线现场试验数据分析
因现场实际接线、电缆长度以及电磁干扰、感 应电压等因素的存在，PT 断线后，实际电压值在 一定的时间内存在一个衰减过程。为能真实反映 PT 二次断线后的电压变化情况，在武广线某变电 所现场对 27.5 kV 母线上 PT 二次回路，选定不同 的位置，模拟其二次断线，得到典型故障录波（设 定检测电压为 11 kV），如图 2 所示。因武广线变 电所 27.5 kV 干式 PT 直接插接在 GIS 柜的母线上， 未设高压保险，在此不做高压侧 PT 断线试验。 由波形图可见，在二次回路断开后经过 20 ms， 二次电压值降至 40 V （11 kV） ， 30～40 ms 后电压值降至 0 V。也即在出现真正的二次回路断 线的情况下， 保护装置所采集到的电压值瞬间衰减 为 0 V，接近理想状态。为防止在类似短路故障情 况下 PT 断线闭锁阻抗保护再次发生，对 PT 保护 定值进行重新调整，选定电压检测值参考 8 250 V （二次 30 V），检测电流不变，可大大减少 PT 断 线误动作发生。 3.2 低压启动过电流保护 因武广线采用的是全并联 AT 供电方式， 在重 合闸失败的情况下为直供方式， 其最大负荷电流取 值需要兼顾 2 种运行方式及列车追踪密度影响， 故 过电流整定值还需要积累实际运行经验， 可暂不做 调整。
1
1.1
保护动作数据调查
保护配置说明 （1）馈线设 2 段阻抗保护。阻抗 I 段为主保
1.1.1 馈线保护 护，保护本馈线全长，时限 0.1 s；阻抗Ⅱ段为后备 保护，保护上下行馈线全长，时限 0.35 s。为避
作者简介：赵灵龙.广州铁路（集团）公司长沙供电段，工 程师，湖南 长沙 410007，电话：731-82636833； 杨春祥.广州铁路（集团）公司长沙供电段，助理工程师。
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
16
❖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：
jX
Zset
ZK
k
R
jX
1 2 Z set
o
Zset
1 Z K 2 Z set
ZK R
全阻抗继电器
方向阻抗继电器
34
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
t
t' 2
t '' 2
t '' 1
t
t ' t
1
l
继电保护课程设计——牵引变电所牵引馈线保护设计
试对该牵引变电所牵引馈线进行相关保护设计。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ1.2、设计要求
（1） 能根据提网络以及已知条件，按照部颁继电保护和自动装置整定计算的规 范进行设计； （2）通过学习应熟悉电力系统继电保护设计与配置的一般规定； （3）正确理解继电保护整定计算的基本任务； （4）掌握整定计算的步骤，熟悉主保护、后备保护和辅助保护在电力系统中的 应用； （5）对继电保护基本要求之间，能分别地进行综合考虑； （6）掌握整定计算对系统运行方式的选择以及短路类型、短路点的确定； （7）掌握整定系数的分析与应用，掌握整定计算配合的原则。
'
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2.2 馈线保护配置及整定
复线单边供电示意图如图 4 所示。在复线单边供电方式下，上下行供电臂在 分区所 SP 实现并联，牵引变电所 SS 中的 D1 和 D2 处的保护配置相同，以 D1 处 的保护配置为例。
SS L D1
SP
D2
图 4 复线单边供电示意图
D3
牵引变电所 SS 的 D1 处配置阻抗 I 段，阻抗Ⅱ段、电流速断，可选配电流增 量。
∆ＩＺｄ =ＫＫ ∙∆ＩＦ∙ｍａｘ ∙ １ ｎＣＴ
∆ＩＺｄ =１．２× ２５０×
１ １５０
=２Ａ
（7）
在式（7）中，KK 为可靠系数，可取 1.2； I F max 为一列机车最大起动电流， 大小与机车类型有关。典型时限可取 0.1s。
2.3 分区所 SP 的 D3 处配置正向阻抗 I 段、反向阻抗 I 段、电流 速断，可选配电流增量。
二、 馈线保护原理、配置及整定计算
2.1 馈线保护原理
2.1.1 自适应阻抗保护 阻抗保护是反应故障点至保护安装地点之间的阻抗（或距离）。在牵引供电 系统中，阻抗保护通常采用多边形特性，如图 1 所示。根据牵引负荷的特点，为 了提高阻抗保护的躲负荷能力， 在阻抗保护中增加自适应判据，即根据电流中的 谐波含量自动调节阻抗保护的动作范围。
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。
直流牵引供电系统馈线保护
直流牵引供电系统馈线保护作者：罗健儒来源：《科学与财富》2017年第15期（深圳地铁有集团运营总部维修中心）摘要：地铁牵引供电系统各种各样的故障均有可能发生，特别是短路引发的一系列故障危害性较大。
因此，设置各类直流开关柜的保护配置，对直流牵引供电系统进行保护。
本文主要对直流牵引供电系统馈线保护等进行探索。
关键词：地铁；直流；保护引言城市轨道交通的直流牵引供电系统电气保护配置是否完善、保护定值是否合理，直接关系到地铁的运营安全。
直流牵引供电系统包括牵引整流机组、直流母线、牵引网和电动客车等 4 部分电力设备，每一部分构成一个保护单元，形成一个包含主保护、后备保护、辅助保护的体系.其中牵引网部分由变电所馈出线、接触网、行走轨和回流线构成，由于接触网是向列车供电的唯一线路，长时间处于高速摩擦、振动等恶劣工作环境中，所以牵引网部分发生故障的可能性很高，这一部分的保护系统是否完善、可靠，在很大程度上决定着整个供电系统的安全性和可靠性。
牵引网保护通常称作馈线保护，本文作者将对牵引供电系统的馈线保护进行较深入的分析研究。
一、地铁直流牵引网短路电流特点（1）地铁直流牵引网短路电流特点a.地铁列车起动时的电流变化率时间以及中远端短路电流变化率的时间较长；b.和负荷电流变化率比较，短路电流的变化率要高很多，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；c.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。
（2）地铁直流保护系统设计要点直流保护系统设计有以下要点：a.应分析部分特殊故障形势下的保护，如屏蔽门与接触网的短路故障、隧道电缆支架与接触网的短路、架空接地线与接触网的短路等。
b.在地铁的日常运行中，直流保护系统应避免误跳闸问题以降低对地铁运行的影响，其可能会产生的影响有地铁列车在经过接触网分段时的冲击电流影响和地铁起动电流、电压影响等。
C.应加强各类保护之间的配合，以确保当直流系统出现短路故障时故障能够有效切除。
馈线保护
牵引变电所的馈线保护随着时代的发展,利用微机构成的变电站自动化系统在电力系统得到了广泛的应用,并取得了良好的效果,使得电力系统继电保护的可靠性和快速性都得到很大提高.由于牵引供电系统的负荷特性和电力系统的负荷特性不同,牵引网继电保护技术和操作水平相对落后,电力系统的变电站自动化技术在牵引供电系统中还没有得到广泛应用.而牵引变电所变电站自动化的馈线保护主要去分析牵引供电系统的构成,牵引变电所向电力机车的供电方式,以及电气化铁路的负荷特征.牵引负荷具有冲击性、移动性、电流变化范围广、励磁涌流大、高次谐波含量高等不同于一般负荷的特征,因此其馈线保护的原理相对于一般变电所来说有所不同.通过分析其负荷特征,根据自适应原理,提出了利用高次谐波对距离保护、电流增量保护等主、后备保护进行抑制,自动改变其动作边界,并利用二次谐波进行保护闭锁,对防止由励磁涌流、再生负荷等因素引起的保护误动作有很好的功能.其中距离保护主要采用四边形保护特性.自 2005 年5月馈线保护整定值调整以来,牵引变电所运行基本稳定,这避免了大负荷电流引起的变电所馈线断路器跳闸,保证了牵引变电所的可靠供电.1 故障分析由于阻抗 II 段是按正常供电进行整定（见式 1）,阻抗III 段是按越区供电进行整定（见式 2）,所以一般阻抗III 段的线路阻抗大于阻抗II 段的线路阻抗,当相邻变电所供电臂越时,相差就越大。
由式（1）和式（2）的整定计算方法,结合四边形特性可以明显地看出阻抗III 段Z 值大于正常供电时阻抗II 段的Z 值.由于阻抗II 段与阻抗III 段选取了相同的最大负荷电流,这样它们的R值相同.Z II=K k （2×Z1）×n L/n y （1）Z III=K k （Z1+2×Z2）×n L/n y。
（2）式中.Z II 为1#变电所阻抗II 段线路阻抗整定值;Z III 为1#变电所阻抗III 段线路阻抗整定值;Z1 为1#变电所至分区亭的线路阻抗;Z2 为2#变电所至分区亭的线路阻抗;K k 为可靠系数;n L 为馈线电流互感器变比;n y 为馈线母线电压变比.而负荷电流阻抗角一般为30°～45°.这样造成正常负荷电流落到了阻抗III 段的动作区,造成阻抗III 段保护误动.这也是为什么阻抗II 段与阻抗III 段R 值和动作时间相同,但大多阻抗II 段不跳闸的原因.当列车提速后车流密度增大,再加上客车内用电从网上取流以及货车取流的增加等,构成了大负荷电流跳闸的条件,引起变电所馈线断路器跳闸.2 参数的选取准则（1）通过对多次跳闸分析,发现原来选取的最大负荷电流不能满足要求,所以造成了保护的误动.故标指示的短路电流可作为线路最大负荷电流的选取依据,故标显示OVER 测量越限,是因为线路没有发生短路,只是负荷阻抗而不是短路电抗,所以不能显示公里数.（2）最大负荷电流的选取不能引起主变压器的二次低压起动过电流保护动作，因此选取该电流后要校验低压起动过流的低电压以满足要求.（3）最大负荷电流的选取不能超过接触网接触悬挂载流的允许载流能力,防止因其选择不当引起接触网过载发生断线事故.3 元氏变电所馈线保护调整计算实例（1）根据故标装置指示选取最大负荷电流.II 段最大负荷电流由原来的460 A 根据测量及主变压器负载能力改为选取750 A（I fzd）.（2）II 段R 值计算。
牵引变电所馈线故障分析
牵引变电所馈线故障分析在电气化铁路中牵引变电所是牵引供电系统中重要的组成部分。
因此，相关人员一定要做好对牵引变电所馈线的保护工作，确保其性能良好及安全运行。
一般牵引变电所的保护系统是由以下几个部分组成的：变压器主保护、变压器后备保护、馈线保护及其他一次设备的具体保护组成的。
而在其中，最具有不稳定性质的馈线在条件极差的铁道环境中更易产生故障问题，这会导致整个牵引供电系统的运转困难，从而对电气化铁路的安全运行带来影响。
因此，相关人员重点要对馈线的正常供电实施保护工作。
一、牵引变电所馈线故障问题的有关分析1.1馈线故障的简要介绍接触网出现故障是在电气化铁路牵引变电所中最常遇到的问题之一，也是发生频率最高、范围最广的一种故障。
随着电气化铁路的发展，特别是高速客运专线的建设运行对电能的需求与质量的要求越来越高，馈线故障就亟待解决，对馈线继电保护的功能就需要越加完善、准确，不然就会影响牵引变电所供电系统的正常运转。
对于馈线故障的处理技术经过了三个不同的阶段，分别是：人工式馈线处理阶段、分布式馈线处理阶段以及集中式馈线处理故障阶段。
研究人员对这三种不同阶段的处理方式进行了大量的试验后指出分布式馈线处理方式是最基本的解决馈线故障问题的方法。
1.2馈线故障的原因分析馈线故障是归属于接触网故障又称短路故障中的一种典型的故障类型，其发生的频率高，范围广泛。
在2013年3月9日13：16左右，京广高铁定州东站的牵引变电所211#、212#的馈线发生跳闸现象，经过相关人员的整体故障排查后进行了手动合闸操作，结果合闸失败。
随即在13：29分，相关人员从开展供电调度工作，将定州东站的牽引变电所的F线撤下，给予T线供电成功。
接着在3月10日凌晨左右，相关人员对天窗内的基础设备进行检修时发现，在保定东至定州东站的跨中处F线与PW线有灼伤的痕迹。
对此，有关人员召集所有设计工程师开会对此问题进行研讨，经过细致的现场排查与检修工作以及在查阅了借鉴了国内外著名的有关著作后，这起馈线灼烧事故的主要故障原因是受当时强风天气的影响，F线与PW线发生放电现象，这次放电主要的原因是在F线与PW线对向下锚柱处，其之间的动态安全距离小于规定的300mm。
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。
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牵引变电所的馈线保护
华东交通大学电气与电子工程学院刘家李
随着时代的发展,利用微机构成的变电站自动化系统在电力系统得到了广泛
的应用,并取得了良好的效果,使得电力系统继电保护的可靠性和快速性都得到很大提高.由于牵引供电系统的负荷特性和电力系统的负荷特性不同,牵引网继电保护技术和操作水平相对落后,电力系统的变电站自动化技术在牵引供电系统中还
没有得到广泛应用.而牵引变电所变电站自动化的馈线保护主要去分析牵引供电
系统的构成,牵引变电所向电力机车的供电方式,以及电气化铁路的负荷特征.牵
引负荷具有冲击性、移动性、电流变化范围广、励磁涌流大、高次谐波含量高等不同于一般负荷的特征,因此其馈线保护的原理相对于一般变电所来说有所不同.通过分析其负荷特征,根据自适应原理,提出了利用高次谐波对距离保护、电流增量保护等主、后备保护进行抑制,自动改变其动作边界,并利用二次谐波进行保护闭锁,对防止由励磁涌流、再生负荷等因素引起的保护误动作有很好的功能.其中距离保护主要采用四边形保护特性.
自 2005 年5月馈线保护整定值调整以来,牵引变电所运行基本稳定,这避免了大负荷电流引起的变电所馈线断路器跳闸,保证了牵引变电所的可靠供电.
1 故障分析
由于阻抗 II 段是按正常供电进行整定（见式 1）,阻抗III 段是按越区供电进行整定（见式 2）,所以一般阻抗III 段的线路阻抗大于阻抗II 段的线路阻抗,当相邻变电所供电臂越时,相差就越大。
由式（1）和式（2）的整定计算方法,结合四边形特性可以明显地看出阻抗III 段Z 值大于正常供电时阻抗II 段的Z 值.由于阻抗II 段与阻抗III 段选取了相同的最大负荷电流,这样它们的R值相同.
Z II=K k （2×Z1）×n L/n y （1）
Z III=K k （Z1+2×Z2）×n L/n y。
（2）
式中.Z II 为1#变电所阻抗II 段线路阻抗整定值;Z III 为1#变电所阻抗III 段线路阻抗整定值;Z1 为1#变电所至分区亭的线路阻抗;Z2 为2#变电所至分区亭的线路阻抗;K k 为可靠系数;n L 为馈线电流互感器变比;n y 为馈线母线电压变比.而负荷电流阻抗角一般为30°～45°.这样造成正常负荷电流落到了阻抗III 段的动作区,造成阻抗III 段保护误动.这也是为什么阻抗II 段与阻抗III 段R 值和动作时间相同,但大多阻抗II 段不跳闸的原因.当列车提速后车流密度增大,再加上客车内用电从网上取流以及货车取流的增加等,构成了大负荷电流跳闸的条件,引起变电所馈线断路器跳闸.
2 参数的选取准则
（1）通过对多次跳闸分析,发现原来选取的最大负荷电流不能满足要求,所以造成了保护的误动.故标指示的短路电流可作为线路最大负荷电流的选取依据,故标显示OVER 测量越限,是因为线路没有发生短路,只是负荷阻抗而不是短路电抗,所以不能显示公里数.
（2）最大负荷电流的选取不能引起主变压器的二次低压起动过电流保护动作，因此选取该电流后要校验低压起动过流的低电压以满足要求.
（3）最大负荷电流的选取不能超过接触网接触悬挂载流的允许载流能力,防止因其选择不当引起接触网过载发生断线事故.
3 元氏变电所馈线保护调整计算实例
（1）根据故标装置指示选取最大负荷电流.II 段最大负荷电流由原来的460 A 根据测量及主变压器负载能力改为选取750 A（I fzd）.
（2）II 段R 值计算。
R II=U ZX（cosϕ-sinϕ/tanθ）×n L/（I fzd×k k×k fh×n y）在此式中,R II 为阻抗II 段的电阻值；U ZX 为母线最低工作电压；ϕ为负荷阻抗角,取35°;θ为线数阻抗角，取70°;k k 为可靠系数，取1.3；k fh 为返回系数,取0.95；n L 为电流互感器变比,取120；n y 为电压互感器变比,取275；I fzd 为馈线最大负荷电流,取750 A。
经计算R II=7.33 Ω，取7.3 Ω.
（3）低压起动过电流保护的低电压值校验。
U IImin＝[U/ 3 −I1max(Z x+Z b)]× 3 /4 此式中,U IImin 为阻抗II 段最低电压计算值;U 为110 kV 进线始端电压,取115.5 kV；Z x 为110 kV侧系统阻抗,取8.47 Ω；Z b 为110 kV 侧主变压器阻抗,取40.33 Ω；I1max 为当二次2 个供电臂同时最大负荷时的一次电流计算值，取433 A.经计算U IImin=19 725 V，低电压继电器的一次动作电压值U dz=17 800 V,则
U IIimin>U dz 满足要求.
（4）接触网接触悬挂载流能力校验。
我国京郑高速铁路线接触网选用了CTHA-120 接触线+THJ-95 承力索。
该种类型接触网接触悬挂载流能力见表1。
表1 接触悬挂载流能力一览表
导线型号分流系数允许载流量(95℃) 悬挂载流能力
接触线 CTHA-120 0.561 510 A 909 A
承力索 THJ-95 0.447 435 A 909 A
由表1 可知，变电所馈线最大负荷电流750 A＜接触网接触悬挂载流能力909 A，满足要求.
4 变电所馈线保护调整
为此,根据现场故标指示和相关测量数据,经过详细计算与校核后,对变电所馈线保护阻抗II、III 段的R 值进行了调整,线路阻抗值保持不变,完善了四边形阻抗保护负荷边的保护整定,避免了正常负荷引起的变电所馈线断路器跳闸.
5 结论
（1）利用专门测量仪器对各馈线供电参数进行测定,选取真实的最大负荷电流和最低工作电压,对馈线保护进行重新整定计算,提高馈线保护整定的准确性. （2）最大负荷电流的选取要充分考虑到其负荷阻抗角,只有能躲过最大负荷阻抗角时的负荷电流才能防止馈线保护误动.
（3）对跳闸较为频繁的馈线保护先进行调整,积累经验后对其他（尤其阻抗II 段与阻抗III 段线路阻抗值差别较大）馈线保护进行调整,确保保护整定的准确性.对越区供电定值投入运行的馈线保护,短时间内无法对其进行调整时,可将阻抗
III 段保护定值调到和阻抗II 段相同,需要进行越区供电时再将保护定值调整为越区定值.
（4）建议微机保护运行的馈线,将越区定值关闭,在进行越区供电时才进行投入.这样,可有效避免馈线保护的误动.
（5）每运行1～2 年或提速调后,对变电所负荷电流进行重新测定,不符合保护
要求的以及由于提速重载而发生跳闸时,要对变电所保护定值进行重新调整,以
满足保护运行的可靠性要求.
参考文献：
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