地铁牵引供电系统保护

第第页地铁牵引供电系统保护

【摘要】依据自己的实践阅历，提出牵引变电所两种不可或缺的爱护：牵引变电所内部联跳、因馈线开关没有远后备爱护，故应设开关失灵拒动爱护。快速切断电源是一切继电爱护的最终目的，直流电路尤其如此。为快速切断电源，在短路电流上升过程中将其遮断，是直流爱护应当遵循的基本原那么。文中分析了三种爱护上"死区'形成的缘由，为使馈线开关爱护更加完善，直流馈线应设开关失灵拒动爱护，以使列车运行更加安全。

【关键词】牵引变电所内部联跳馈线开关开关失灵拒动短路电流死区。

一、概述

地铁直流牵引供电系统的爱护,可以分为两部分:牵引整流机组爱护和直流馈线爱护。牵引供电系统爱护的最大特点就是系统的"多电源'和爱护的"多死区'。所谓多电源,既当牵引网发生短路时,并非仅双边供电两侧的牵引变电所向短路点供电,而是全线的牵引变电所皆通过牵引网向短路点供电。所谓多死区,是因牵引供电系统本身构成的特点和爱护对象的非常性而形成爱护上的"死区'。任何爱护的`最基本要求就是当发生短路故障时,首先要快速"切断电源'、"清除死区',针对这两点,牵引供电系统除沟通系统常用的爱护外,还设置了牵引变电所内部联跳、牵引网双边联跳、di/dt△I等非常爱护措施,这就可以完全满意牵引供电系统发生故障时切断电源、清除死区的要求。对任何供电系统的继电爱护而言,牢靠性总是第一位的,而对直流牵引供电系统,速动性可以看成和牢靠性是同等重要的,所以直流侧爱护皆采纳毫秒级的电器爱护设备,如直流快速断路器、di/dt△I爱护等,目的就是在直流短路电流上升过程中将其遮断,不允许短路电流到达稳态值。至于选择性,在直流牵引供电系统中那么处于次要位置,其爱护的设置应是"宁可误动作,不可不动作'。误动作可以用自动重合闸进行矫正;不动作那么很可怕,由于牵引供电系统短路时产生的直流电弧,如不快速切断电源，电弧可以长时间维持燃烧而不熄灭;而沟通电弧那么不同,其电压可以过零而自动熄灭。

关于地铁牵引供电系统的常用爱护，已为业内人士所熟知，这里不再多作介绍。下面谈一下简单被人忽视的两种爱护。

二、引变电所内部联跳爱护

牵引变电所内部联跳的定义：当发生短路故障引起两台整流机组直流引入断路器或沟通断路器同时跳闸时，应快速跳掉全部直流馈线断路器，以实时切断电源。见图(01)

当牵引变电所内部发生短路时，如K2点短路，那么流向短路点的短路电流有6路，两台整流机组2路：IK1、IK2，相邻牵引变电所通过4路馈线开关流向短路点的有4路：IK3、IK4、IK5、IKy。假设只跳掉两台整流机组的直流开关或沟通开关是不够的(只切断IK1、IK2)，相邻牵引变电所仍会通过牵引网继续向短路点供电(IK3、IK4、IK5、IKy)，因此需要跳掉直流母线上全部开关，以切断电源，实现牵引变电所内部联跳;

当牵引变电所外部发生短路时，如K1点短路，那么流经DS6开关的短路电流有5路，两台整流机组2路：IK1、IK2，相邻牵引变电所通过3路馈线流经DS6开关的短路电流有3路：IK3、IK4、IK5，此时假设馈线开关DS6拒动，而又没有远后备爱护，此时只能通过牵引变电所内部联跳实时切断电源。

牵引变电所内部联跳的爱护范围：无论是牵引变电所内部短路还是外部短路，凡引起两台整流机组同时跳闸的故障均应实行牵引变电所内部联跳。

由图01可以看出,流经馈线开关DS6的短路电流IKZ是由IK1IK55个短路电流组成的,这就说明,假如馈线开关DS6失灵拒动,要切断短路点的电源,只跳掉DS1、DS2是不够的,还要跳掉DS3、DS4、DS5等5路开关,即需要跳掉牵引变电所直流母线上的全部开关。

牵引变电所内部联跳爱护,就是为当发生短路故障时,快速切断电源的一种爱护措施。如发生一路馈线开关失灵拒动或两台整流机组直流侧两路开关同时跳闸(或两路沟通中压开关同时跳闸),为快速切断电源,都需要实行变电所内部联跳,既跳掉直流母线上的全部开关,否那么不能切断电源。

三、直流馈线开关失灵拒动爱护

目前国内地铁直流馈线开关设置了多种爱护和自动装置，这些都是须要的，但尚缺少一种重要的爱护：开关失灵拒动爱护。当开关失灵拒动时，开关本身设置的全部爱护均失效，而馈线开关又没有远后备爱护,这是直流馈线爱护的"软肋'。众所周知，从牵引变电所的主接线上看，直流馈线开关没有远后备爱护设备，这是由地铁供电网络的构成特点所决断的。在直流母线上共设置6路开关：2路直流引入开关、4路馈线开关，见图(01)。从电源角度讲，每路馈线开关的上一级有5路电源开关，这和沟通电路不一样，沟通电路上一级只有一路开关，所以当下一级开关失灵拒动时，上一级开关可以作为它的远后备爱护。直流那么不然，它的上级5路开关都不是它的远后备爱护设备。从图(01)中可以看出，当K1点发生短路时，如为变电所出口短路，馈线开关失灵拒动可能引起2路直流引入线开关跳闸，引起变电所联跳，实时切断5路