在地鐵牽引供電系統(tǒng)中有以下幾種主要的直流饋線保護

1、在地鐵牽引供電系統(tǒng)中有以下幾種主要的直流饋線保護：大電流脫扣保護、 電流上升率及電流增量保護、過流保護、雙邊聯(lián)調(diào)保護、接觸網(wǎng)熱過負荷保護劑 自動重合閘保護。牽引供電系統(tǒng)可能發(fā)生各種故障和不正常運行狀態(tài)，最常見的也是最危險的 故障就是各種形式的短路。當被保護線路上發(fā)生短路故障時，其主要特征就是電 流增加和電壓降低。利用這兩個特征，就可以構(gòu)成電流電壓保護。1、大電流脫扣保護該保護屬于開關(guān)自帶，用于切斷大的短路電流。大的短路電流對線路將造成 巨大的損壞，故大的短路電流一出現(xiàn)應(yīng)立即在其達到電流峰值以前予以切斷。假設(shè)被保護線路短路電流的最小值為L .，動作電流整定為L kT （其中 dmindz dmi

2、nk為可靠系數(shù)），一旦監(jiān)測到瞬時電流超過動作電流，立即跳閘，其固有動作時 間僅幾毫秒。所以大電流脫扣保護非常靈敏，尤其電流上升非?？斓慕硕搪罚?往往先于電流上升率及電流增量保護動作。2、電流上升率（簡稱di/血）保護直流饋線電流的測量是通過分流器和變送器來實現(xiàn)的。電流在分流器上的壓 降通過變送器隔離、放大后，轉(zhuǎn)換成標準信號，進入保護單元。 1 曉護原理圈直流牽引的正常電流與故障電流在特征上有比較明顯的區(qū)別。例如，假設(shè)列 車的最大工作電流為4,列車啟動時電流從零增長到最大值需要8s，那么一列 列車正常的啟動電流上升率僅為5。而故障電流的上升率可達到單列列車啟啟 動電流的幾十甚至上百倍。di/d

3、t和【保護就是根據(jù)故障電流和正常工作電流在 上升率這一特征上的不同來實現(xiàn)保護功能的。在實際運用中，di/dt和缶是通過相互配合來實現(xiàn)保護功能的，而且這兩種 保護的啟動條件通常都是同一個預(yù)定的電流上升率。在啟動后，兩種保護進入各 自的延時階段，互不影響，哪個保護先達到動作條件就由它來動作。一般情況下， di/dt保護主要針對中遠距離的非金屬性短路故障，缶主要針對中近距離的非金 屬性短路故障（金屬性直接短路故障由斷路器自身的電磁脫扣裝置來跳閘）。以 下詳細介紹兩種保護的動作過程。2. 1電流上升率保護（以下簡稱di/dt）在運行中，保護裝置不斷檢測電流上升率。當電流上升率高于保護設(shè)定的電 流上升率

4、時，di/dt保護啟動，進入延時階段。若在整個延時階段，電流的上升率 都高于保護設(shè)定值，那么保護動作；若在延時階段，電流上升率回落到保護設(shè)定值之下，那么保護返回。圖2表示了一個電流波形在兩種保護整定值下的動作情況。在圖中分別用 “（1） 和“（2）來代表這兩種情況。圖2中，a點電流上升率高于辦幼保護 整定值，保護啟動。在b點，對于情況（來說保護延時達到辦佐保護延時整定 值，且在間電流上升率始終高于辦幼保護整定值，保護動作；對于情況（2）， 在c點，電流上升率回落到保護整定值以下，而此時保護延時整定值尚未達到， 保護返回。1*12觀護典型動作特性2. 2 A I電流增量保護（以下簡稱A I）在刁

5、以H保護啟動的同時】保護也啟動進入保護延時階段，從【保護啟動 的時刻開始繼電器以啟動時刻的電流作為基準點計算相對電流增量。若電流上升 率一直維持在辦幼保護整定值之上，在達到缶保護的延時整定值后，電流增量 達到缶保護整定值，則保護動作。在計算電流增量的過程中允許電流上升率在相對較短的時間內(nèi)回落到di/dt 保護整定值之下。只要這段時間不超過di/dt返回延時整定值，則保護不返回；反 之保護返回。圖3是缶保護針對幾種典型電流的動作情況：圖， AF觀護典型動作特性電流（1）：保護未動作，電流增量雖然超過盡整定值，但延時時間不足。電流（2）：保護動作，電流增量超過盡整定值，延時時間滿足。電流（3）：保

6、護動作，電流增量超過AI整定值，延時時間滿足。在電流上升的 過程中，雖然電流上升率曾經(jīng)回落到di/dt整定值以下，但未達到di/dt返回延時 值，因此保護未返回。電流（4）：保護未動作，在電流上升的過程中，電流上升率回落到di/dt整定值 以下，且超過di/dt返回延時值，因此保護返回。在e點保護重新啟動，并以e 點作為新基準點。該曲線是列車駛進車站的電流變化曲線。對于遠端故障電流由于其上升的速率比近端的要慢，峰值也小很多，通常與 列車啟動或通過接觸網(wǎng)分段時的電流瞬時峰值相近，甚至小于該電流。所以遠端 電流與列車啟動電流的區(qū)分是變電所直流保護的難點。2.3合閘閉鎖在雙邊供電線路中，當斷路器合于

7、帶負載的線路上時，由于負載電流根 據(jù)線路阻抗的大小而重新分配，流過新合上斷路器的電流與故障電流非常相似。 在這種情況下，保護有可能誤動作。因此，保護裝置需要設(shè)置相應(yīng)的閉鎖措施。在控制電路中，開關(guān)柜控制單元通過圖1中的電壓變送器 來判斷合閘前線 路是否處于有壓狀態(tài)。如果線路處于有壓狀態(tài)，則控制單元在斷路器合閘時輸出 閉鎖信號至保護單元。斷路器在合閘后，保護單元將di/dt和缶保護閉鎖解除， 以躲過合閘時的沖擊電流。在雙邊供電線路中，di/dt和盡保護整定的原則如下：（di/dt的整定值應(yīng)盡 可能的小），以獲得盡可能大的保護范圍。（di/dt的整定值應(yīng)足夠大，以躲過列車 的啟動電流和濾波器充電電流

8、。）AI的整定值應(yīng)足夠大，以躲過保護區(qū)域之外發(fā) 生故障時的故障電流。（di/dt的延時應(yīng)足夠長，以免越區(qū)跳閘。）3、過流保護該保護克作為上述保護的后備保護。對保護控制單元預(yù)先整定電流Imax值 和時間T值。當通過直流饋線短路的電流值在預(yù)先設(shè)定的時間T內(nèi)超過Imax值 時，過流保護裝置動作時直流饋線斷路器跳閘來清除故障。雖然Imax值應(yīng)小于 大電流脫扣保護裝置動作值Idz。對于Imax值的設(shè)定，可分別設(shè)定正反方向的 Imax+值和Imax-值。當機車處于再生狀態(tài)或當?shù)貭恳冸娝鳈C組退出運 行，所內(nèi)直流饋線被用于直流越區(qū)供電回路時，如果線路發(fā)生故障，會有反向電 流通過直流饋線斷路器，反向過流保

9、護用于檢測并清除該故障。4、雙邊聯(lián)跳保護雙邊聯(lián)跳保護是為了更加安全的向接觸網(wǎng)供電，在故障情況下確保相鄰變電 所可靠跳閘而增加的后備跳閘裝置。在無故障的情況下，兩變電所同時向接觸網(wǎng)供電，如果有短路情況發(fā)生，則 距離短路點較近變電所（A）的饋線保護di/dt瞬時保護或速斷保護先動作，同 時向本站聯(lián)跳裝置發(fā)送跳閘信號，較遠變電所（B）經(jīng)過di/dt延時保護或過流 保護也動作，但是比聯(lián)跳裝置的跳閘信號先動作。這種情況聯(lián)跳作為后備保護。在故障情況下，變電所（B）退出運行并通過隔離開關(guān)由相鄰變電所（C） 越區(qū)供電時，同樣還是上述情況，變電所（A）的保護先動作，由于短路點距離 變電所（C）較遠，該變電所相應(yīng)

10、保護可能不動作（視短路情況）而聯(lián)跳裝置則 比較可靠，只要變電所（A）保護跳閘，變電所（C）經(jīng)變電所（B）接收跳閘信 號，使開關(guān)跳閘，此時雙邊聯(lián)調(diào)保護就比較重要。5、接觸網(wǎng)熱過負荷保護給保護作為電流上升率保護的輔助保護，當直流線路處于過負荷狀態(tài)時，即 使沒有任何短路故障發(fā)生，接觸線或進線電纜的溫度也會上升，當熱過負荷電流 流過時，該電流隨不至于引起巨大的破壞，但此電流持續(xù)時間長了，其產(chǎn)生的熱 量會超過某些薄弱設(shè)備所允許的發(fā)熱量，引起這些設(shè)備不同程度的損壞。動作原理：接觸網(wǎng)熱過負荷保護主要是根據(jù)接觸網(wǎng)的電阻率、電阻率修正系 數(shù)、長度、橫截面積、電流，計算出接觸網(wǎng)的發(fā)熱量，從而再根據(jù)接觸網(wǎng)和空氣 的比熱等熱負荷特性及通風量等環(huán)境條件，由經(jīng)驗公式給出接觸網(wǎng)的電纜溫度。 當測量的電纜溫度超出規(guī)定值便發(fā)出報警，跳閘命令，從而達到保護接觸網(wǎng)的目 的。該保護的保護對象是接觸網(wǎng)，接觸網(wǎng)有其自身固有的熱特性，使一條以電流 為變量的反時限曲線。這就要求保護裝置整定的曲線與接觸線的固有曲線進行配 合。同時，保護裝置的整定曲線還應(yīng)與饋線的電流保護進行配合。配合曲線如圖 3所示：曲線1為接觸線熱特性曲線，曲線2為熱過負荷保護整定的保護曲線。6、自動重合閘使用自動重合閘的目的是為了在瞬時性故障消除