地铁供电系统继电保护方案研究罗明

地铁供电系统继电保护方案研究罗明

罗明

(广州地铁集团有限公司广东省510000身份证号码：44148119840424XXXX)

摘要：随着城市化的不断发展，人口不断向城市集中，这对城市交通造成了极大压力。地铁的投入极大地疏解了地面交通压力，同时也以高效便捷的特点赢得了广泛认可。地铁运行中，需借助电力牵引，因而，供电系统的可靠性与否至关重要。文章以地铁供电系统特点入手，就供电系统继电保护方案展开讨论，以供参考。

关键词：地铁；供电系统；继电保护

随着社会的不断进步和经济的快速发展，中国城市化进程不断深入，及城市轨道交通的建设进入高峰期。地铁供电系统继电保护的研究越来越受到人们的重视。变得非常迫切和重要。

一、供电系统继电保护原理

由于供电系统在整个地铁电力系统的地位十分关键，所以供电系统的继电保护就显得十分重要。在供电系统中，将故障或非正常的运行状态反映出来，并且按照要求将发生故障的设备其间或有关线路从供电系统中切除同时及时向供电系统安全责任人员发出警告，具有这种功能的装置就叫做继电保护。供电系统的构成是依靠各种电力元件与线路组成的，各个元件之间通过电力相互连接，当某一处发生故障时，会发生连带故障，造成对整个供电系统不同程度的影响，因此电力故障需要在极快的时间内解决，在当下的技术条件下依靠电力负责人员是远远做不到的，所以就需要继电保护在故障发生的第一时间发现供电系统中故障元件线路并将他们切除，停止故障设备元件在电路中继续运转。当电力安全保护人员收到信号后根据供电系统内部故障发生危害大小进行预算与设定，再进行故障的排查维修保护。继电保护的要求高难度大，这就决定了必须要重视继电保护设备的维护，有了好的设备支持，继电维护才能在供电系统中发挥应有作用。而正因为设备的质量对继电保护意义重大，所以对继电保护又有速动性、选择性、灵敏性和可靠性四大要求。供电系统中的继电保护需要在第一时间排查出电力故障以及线路问题。并快速启动正常的设备，将设备损坏降到最低，并防止故障进一步扩散，影响整个供电系统运行。这就是继电维护的速动性，选择性是指在故障发生后能够自动确定故障设备以及短路线路，并有目标有选择的将他们从整个供电系统中切除，实现清除最小故障的同时最大的维护系统正常运转。

二、地铁供电系统的特点

在地铁供电系统之间，电站间距应控制在4公里，所以其他电源线路继电保护方案不能满足地铁供电系统的基本要求。地铁供电系统主变压器应满足变电站的要求，同时也要满足地铁的运行的基本需求，同时确保主变压器在接线问题上要科学合理，并且主变压器可以独立实施地铁电源的控制工作。由于电力供应系统的地铁运行阶段，由于相位故障不允许，在供电系统的地铁运行阶段，必须建立地铁电力系统，以改善方案地铁运行的保护措施，从而避免出现地铁故障，由于地铁供电系统的故障而给带来损失。

三、继电保护在地铁供电系统中的作用

（一）继电保护装置

继电保护装置是一种自动装置，主要是用于开关跳闸或发出信号的，能反应供电系统电气设备发生的故障或不正常工作情况。继电保护装置的基本构成有三部分，分别是：(1)测量部分：测量被保护设备输入的有关信号，并与给定的整定值进行比较，从而反映被保护设备的工作状态(正常、非正常、故障)。(2)逻辑部分：根据各测量元件输出量的大小，性质，组合方式或出现次序，判断被保护设备的工作状态，以确定被保护装置是否应该动作。(3)执行部分：根据逻辑部分传送的信号，最后完成保护装置所担负的任务。

（二）继电保护的基本任务

继电保护的基本任务有：(1)当供电系统在运行的过程中出现问题时继电保护自动化技术能够及时地发现故障并快速地进行动作切断与故障设备或是零件的连接，用以防止故障设备或是零件对供电系统造成进一步的损害，从而将对供电系统的影响控制在一个较小的范围内，防止影响范围的扩散。(2)继电保护自动化技术除了能够及时地对供电系统进行安全保护外还能够将供电系统的运行情况及时的反馈至供电系统安全监控网络，及时同时电力系统工作人员到故障区段进行设备的检修。继电保护自动化技术能够实现低于供电系统的安全监控和第一时间的安全保护，将电力系统故障所造成的影响限制在一个可控的范围内，从而确保电力系统的安全、高效的运行。

四、地铁供电系统保护的分析

（一）供电系统线路保护的分析

当发生电力系统故障时，操作人员可以用当前的快速方式来保持地铁供电系统的安全，尽量避免带来二次损失和伤害，将事故损失降到最低。避免电力系统的负面影响。但是，在目前的模式下，不能满足地铁供电系统的需要，主要保护和双层墙措施，保证垂直防护措施落后，不能达到及时保护地铁供电系统的目的，也不能保证地铁保护电源系统可以达到最佳效果。如果地面运行中的地铁电源短路，维修电源系统的人员可以采取零序电流保护措施，使地铁供电系统正常运行，这也是一种比较常见的做法。

（二）牵引供电系统的保护

牵引供电系统保护主要由牵引整流器保护和直流牵引保护两部分组成。牵引整流器的保护主要是在电路保护阶段进行。在快速断电保护模式下，牵引整流单元可以在变压器发生故障时快速完成保护系统的运行。在牵引整流单元的安装阶段，操作人员应设置过温保护，以确保牵引整流器的保护措施达到最佳保护。直流线路保护在使用自己的直流牵引，即与开关一起，并在电源系统故障时，利用其开关来保护电源系统。

（三）特征量的选取

继电保护系统应按照电源系统稳定运行的基本原则确定电源的准确运行状态，在继电保护系统中，反馈电流信号采集和识别，分类，增量信号提取信号最后传输。通过远程终端信号探头提取相关信息，保护设置按照主车起动电流为参考值，计算当前起动最大电流，继电保护协调设计对当前变化率的影响是深远的，现有地铁车辆动力传动的主要方式是交流驱动交流传动系统，包括牵引电动机，变频器，辅助设备。

五、地铁供电系统的继电保护配置优化方案

（一）系统正常运行下的优化方案

在系统实现正常运行阶段主要从以下保护配置方案地铁供电系统：一，纵向差动保护措施地铁电力系统继电保护主要保护优化方案，满足地铁供电系统快速故障要求，这是程序的灵敏度，因此，在地铁供电系统继电保护过程中，达到最佳保护效果。二，地铁电力系统保护方案保护的接地，可以保护主差动电流的灵敏度，保护程序优化阶段的高集合接地保护快捷方式，清除零序过流保护的备用保护系统可以正常运行优化方案变得更加科学。三，变压器电源系统保护实施阶段，纵向差动保护的选择，系统的正常运行，保证供电系统的安全可靠运行，中国有关部门应与地下铁路地铁供电系统运行，电机保护配置方案是地铁电源系统的应急状况，优化继电保护方案的应用，合理降低电源的影响。

（二）倒送电运行下的优化方案

在地铁供电系统中，在逆向电力传输方式下，电力系统的保护主要来自直流供电系统的保护，过电流保护延时较长，因此有关部门必须依据电源系统设定点，供电面积合理布局，待机线路故障当双方接触时，使用备用线路确保供电系统的正常运行。

总之，在我国电力系统继电保护方案，现阶段存在很多问题，针对这一现象，中国的有关部门必须结合现有地铁电力系统继电保护方案，对地铁供电系统的特点，优化合理的供电系统的保护方案电流保护标准和净距地铁系统的有效运行，满足现场。在制定相应的保护方案时，需要科学检查，以确保保护方案的可靠性，确保供电系统继电保护方案得到大力推广。

参考文献:

[1]刘煜圣.地铁供电系统继电保护方案研究[J].建筑知识,2017(13)

[2]苏许俊.地铁直流牵引系统的继电保护和双边联跳的应用探究[J].科技经济导刊,2016(30)

[3]李庆贺.大连地铁继电保护方案探讨[J].科技传播,2016,8(03)