地铁供电系统继电保护方案研究_免费论文全文下载

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摘 要：地铁供电系统因为其自身特点，使得地铁供电系统的继电保护方案内容就变得更加复杂，我们必须对地铁供电系统保护配置进行规范化的管理，进而促使地铁供电系统运行更加的可靠、安全。但是在现阶段我国地铁供电继电保护方案设置还存在着不足的部分，基于此，下面就对地铁供电系统的继电保护方案优化措施进行分析。

关键词：地铁；供电系统；继电保护
我国城市交通拥堵问题是人们非常关注的话题，修建地铁可以很大程度缓解城市交通压力，所以，城市轨道交通在我国有很大的发展前景。近年来，越来越多的城市都在修建地铁，地铁的供电网结构要比普通的电网线路复杂很多，对于继电保护的可靠性也有更高的要求。在修建地铁的过程中要合理布置地铁供电系统，供电系统保护的配置要准确，规范，从而保证整个地铁供电系统运行安全、可靠。
1地铁供电系统的内容
地铁供电系统主要是指一种为地铁车辆提供动力以及供电电能的系统，在对其进行分析时，发现其主要包括以下内容：
第一，外部电源。在地铁供电系统中，其所选用的外部电源即为地铁供电系统主变电所所提供的外部城市电网电源，根据外部电源的供电方式不同，其主要可以分为集中式供电、分散式供电以及混合式供电。目前，我国的地铁供电系统中所采用的外部电源供电方式通常为集中式供电。第二，主变电所。主变电所是地铁供电系统中用于处理电压的主要结构，其所设定的进线电压通常为110kV，根据各个城市的地铁结构不同，进线电压也存在一定的差异性。不同于使用电压，主变电所所接受的电压相对加高，这也要求主变电所必须将变压器对电压进行改变，从而利用环网系统输送至其他变电所。第三，牵引供电系统。在地铁运行的过程中，其所设定的电压制式通常为直流1500V，而由于主变电所所改变并传送的电压为35kV/10kV，因此会利用牵引变电所将其调整为1500V，以此来确保地铁的稳定运行。第四，动力照明供电系统。照明系统是地铁供电系统中的重要组成部分，目前国内的大部分地铁设备都将交流电压设定为380V/220V，以此来维护地铁内的正常照明供电需求。第五，杂散电流腐蚀防护系统。由于受到地铁牵引系统的钢轨回流以及绝缘等因素影响，电流泄漏的问题多有发生，从而对道床以及车站结构的钢筋造成腐�g，而在杂散电流腐蚀防护系统的保护下，可以实现对泄漏电流的有效监护，减少电流对钢筋的腐蚀现象发生。
2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。在防止故障进一步扩大并保护完好的电力设备的同时通过图文信息或声光警报向相关电力安全人员发出警告信号。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。在故障发生时，在切除故障根源后及时的向电力安全人员发出警告信号，是相关负责人尽早更换故障设备，灵敏地反映出故障发生时的情况以及估算损失，这时要求继电保护的灵敏性。最后要保证继电保护装置的可靠，不会失灵对故障发生没有反应和不会对没有发生故障的环节出现误判，确保继电器的正常运行，保护供电系统运转。
3地铁供电系统保护的分析
3.1供电系统线路保护的分析
在供电系统出现相间短路故障的时候，其操作人员可经过采取速断电流的方式，对地铁供电系统安全进行维护，以有效的避免了供电系统运行所出现的负面影响。但是，在电流速断方式不能满足地铁供电系统需求的时候，可采用主保护与后壁保护的双重保护并且措施，以保证在线路纵联保护的保护措施较低的时候，可以及时的进行过流保护，确保地铁供电系统保护均可实现最佳效果。如果在地铁供电运行阶段，出现了接地短路现象，供电系统的维护人员便可采取零序电流的保护措施，使得地铁供电系统的正常运行。
3.2牵引供电系统的保护
牵引供电系统的保护主要是由牵引整流机组保护、直流牵引保护法。而牵引整流机组的保护主要是在实施保护阶段，经过速断保护方式，在变压器出现故障的时候，牵引整流机组便可快速进行保护系统运行地动作。在设置牵引整流机组阶段，操作人员应设置本体超温保护，保证牵引整流机组保护的措施能够达到最佳保护效果。直流牵引中的直流进线保护则是利用自身特点，这是出相关开关，并且在供电系统出现故障时，利用其开关对供电系统进行保护。
3.3特征量的选取
继电保护系统应按照稳定运行为基本的原则，为准确的识别供电系统运行的状态，在继电保护的系统阶段，将其采集的反馈线电流信号进行识别、分类，并且对传输电信的信号特增量进行提取。经过提取的远程探头、终端电信号等进行相关信息的提取，各保护整定值得设定主要是按照车辆启动电流作为参考值，准确计算出车辆起动时的最大电流，电流上升率对继电保护配合设计影响较为深远，现有地铁车辆电力传动的方式主要是交流传动，交流传动系统中则主要包含了牵引电机、逆变器、辅助电器。
4结语
总而言之，在现阶段我国的供电系统继电保护的方案还存在着很大的问题，对于其现象出现，我国相关部门必须结合现有地铁供电系统继电保护的方案、地铁供电系统特点进行入手，实现供电系统保护方案合理的优化，并且明确的规范电流保护间距，满足地铁工地系统有效运行。在设置相关保护方案的时候，还需经过科学化检测，保证保护方案可靠性，确保供电系统的继电保护方案大力的推进。
参考文献：
[1]倪涛.地铁供电系统继电保护整定配合研究[D].北京化工大学，2012.
[2]闫石.地铁供电系统继电保护整定配合研究[J].科技创新与应用，2013，19：159.
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