摘要：地铁供电系统对继电保护有特殊的要求。在研究地铁供电系统特点的基础上,对现有地铁供电系统继电保护方案的不足之处进行了修正,对地铁供电系统中的供电线路、变压器等的继电保护进行计算和分析,并研究了地铁供电系统倒送电运行方式下的保护方案,最后提出了地铁供电系统保护配置的优化方案。
如今城市人口数量增长疾速，特别是一些大城市，为了减轻城市的交通担负，引进了地铁、轻轨等设备。地铁的运转，常常肩负着城市的主要运载任务，因而，对地铁运载才能的需求也是越来越高，地铁采用了减少车距离的方式来提升本身的运载才能。经过剖析的方式对地铁系统现存的一些缺陷进行了完善，增强了运转部门各专业之间的有效配合、谐和，做到了互相之间的亲密衔接，减少了各部门之间会呈现的管理和技术上的缺乏。经过剖析和研讨，明白了供电系统继电保护的安全性能和稳定性，对完成地铁安全运转，具有非常重要的意义。
1.地铁继电保护系统的特性
地铁供电系统各个变电站之间的间隔都很短，每段供电线路不会超越 3 公里，所以普通供电线路的继电器保护安装的保护作用会对地铁供电线路失去作用。主变压器容量既要满足顶峰时期的契合请求，同时也要满足当一个主变电站发作毛病(例如最简单的电路毛病)时，另外一个主变电站也可以支撑全线的工作。地铁采用的主变压器普通为星形/三角形接法，因而当地铁供电系统发作两相电路短路或者单相短路接地毛病的时分，就会惹起供电系统的不均衡，此时供电系统就无法正常工作，所以当供电系统遇到接地毛病时，必需采用保护安装加以保护。继电保护设备从构造功用上划分为三个单元，数据丈量单元、逻辑判别单元和执行单元。经过这三个单元的互相配合完成了对电气系统的保护。
2.主变压器的常见保护
城市轨道交通的主变压器根本上都是双绕组变压器，本文以地铁普遍运用的是 YNd11主变压器为例进行研讨，以便到达更好的处理计划。变压器常见的内部短路毛病包括相与相绕组之间的短路，单相绕组短路和匝间短路外部变压器毛病包括变压器各相引出线之间的相间的短路和单相引出线经过外壳之间的短路。变压器常见的非电量主保护中是用瓦斯保护并辅以油温、油位等保护。目前地铁主变压器继电保护配置的是电流速断、过负荷信号和过电流保护。电流保护有很多优点，其中最大的优点就是反响疾速可以快速的对系统和自身的毛病做出反响，以便及时的得到毛病信息，但是也有缺陷那就是信号辨认才能比拟差，普通无法辨认大容质变压器产生的暂时状态下的励磁涌流信号而形成误动。纵联差动保护具有很高的灵活度，故对变压器的主保护能够采用纵联差动保护，采用过电流保护，零序过电流保护、和反时限过电流保护作为后备保护能够更好地使供电系统稳定运转。关于相间短路能够采用纵联差动保护作为主保护，由于它具有较高的灵活度、快速性以及选择性，过电流保护在正常运转方式下的时限配合和灵活度根本都能够满足系统的需求，因而能够思索作为后备保护。关于接地保护能够采用分相电流差动保护作为系统的主保护，为了满足变压器对系统的速动性，选择性，灵活性和牢靠性等方面的请求，能够选择零序过电流保护作为系统的后备保护。
3.地铁供电系统保护的剖析
3.1 供电系统线路保护
关于相间短路能够运用电流速断保护和过电流保护。当不允许带时限切除短路毛病时，应设置无时限速断保护。当无时限速断保护不能满足选择性动作时，应设置带时限速断保护，当速断保护及过流保护不能满足继电保护的请求时，应运用线路纵联保护作为主保护，过流保护作为后备保护。关于接地短路能够运用零序电流保护，零序电流保护是应用接地时所产生的零序过电流使保护动作。零序电流保护普通作为后备的电流保护运用。在用星形/三角形接法中的地铁供电系统中将不接地的系统制造一个人为的中性点，同时经过一定的方式进行接地处置，目的是当供电系统单相或者两相接地短路时，保护能够动作。
3.2 牵引供电系统保护
能够分为两个局部，牵引整流机组保护和直流牵引保护。牵引整流机组主要设置速断保护用于保护牵引变压器一次侧短路，设置过流保护用于保护牵引变压器的二次侧短路和直流母线短路，牵引变压器、整流器还应设置本体的超温保护，整流器硅元件保护的设置分离整流器的方式而定。当直流设备框架保护启动后，联跳牵引整流机组开关以及站内一切直流开关及相邻变电站直流馈线开关，将本站直流牵引供电系统完整隔离。直流牵引保护分为直流进线保护和直流馈线保护，直流进线保护主要设置开关自身自带的大电流脱扣保护、逆流保护以及被其他保护联跳。直流馈线保护主要设置大电流脱扣保护、电流变化率及增量保护、线路毛病测试及自动重合闸、热过负荷保护、联跳保护等。
3.3特征量的选取
继电保护系统必需以稳定运转为根底，为了精确辨认出供电系统的运转状态，在继电保护系统中，只需求对采集到的反应线电流信号进行辨认和分类，并对传输的电信信号的特增量进行提取。经过提取远程探头或者终端的电信号来提取相关的信息，以完成更好的管理。地铁车辆起动时的电流使对牵引供电系统直流侧正常运转最大的电流，各个保护整定值得设定以车辆的启动电流为参考值，所以精确的计算出车辆起动时的最大电流以及电流上升率对继电保护配合设计是非常重要的。如今的地铁车辆电力传动方式是交传播动，交传播动系统中又包括了牵引电机，逆变器和辅助电器。
4.完毕语
经过对现有地铁供电系统继电保护计划的研讨，其相间电流保护、零序电流保护等都有其不契合地铁供电系统的请求而需求改良的中央。而纵联差动保护以其优越的特性，可被用于地铁供电系统的主保护。提出的适用于地铁供电系统的保护配置计划，在实践工程运转也考证了这些计划的可行性和牢靠性。
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