地铁直流牵引供电系统馈线保护技术摘要：近年来，我国城市化发展速度不断加快，为充分满足城市发展需求，缓解交通压力，政府逐渐提高对地铁轨道城市交通体系的建设力度。而直流牵引供电系统作为地铁列车的主要动力来源，合理应用馈线保护技术，构建稳定、高效的直流保护机制，才能保证直流牵引供电系统的稳定运行。因此，本文对地铁直流牵引供电系统中应用较为常见的各项馈线保护技术进行简要分析。关键词：地铁；直流牵引供电系统；馈线保护技术一、地铁直流牵引供电系统的技术直流保护要求在地铁牵引供电系统长时间、高负荷运行过程中，受到外部环境与设备等因素影响，很容易出现各类系统故障与异常运行问
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，常见故障通病为线路短路故障。当出现这一故障问题时，将引发馈线连锁故障，进而导致短路电流与过电流产生变化、电压急速降低。当线路末端区域出现短路故障问题时，将大幅提高电流变化量。在线路前端出现短路故障时，异常电流变化情况更为明显，直接影响地铁直流牵引供电系统的运行效率和系统安全。因此，应灵活应用馈线保护技术，保障地铁直流牵引供电系统的保护动作迅速准确，同时适用与各类供电线路及
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、自动区分牵引电流以及故障电流、智能采取正确保护措施等系统直流保护要求。二、常见地铁直流牵引供电系统馈线保护技术大电流脱扣保护技术短路故障是地铁直流牵引供电系统运行过程中出现概率最高的运行故障，影响地铁正常运行。在短路故障发生时可以采取大电流脱扣保护技术，当线路前端区域出现短路故障，进而产生过电流时，大电流脱扣保护装置将对电流值进行实时监测，当监测到异常过电流问题时，自动开展跳闸动作。在出现近端短路故障问题时，凭借大电流脱扣保护装置优异的灵敏度及无延时动作时间的技术特征，将先于电流上升保护动作等其他系统保护动作前采取跳闸保护措施。过流保护技术根据动作时间区别，可将过流保护技术细分为延时以及无延时过流保护技术。其中，无延时过流保护技术无需提前设置过流保护动作的延时值。在系统运行过程中，当装置检测到系统存在异常运行问题、电流值超过定值时，馈线开关将快速采取保护动作，避免过高电流对其他设备与系统造成影响。而无延时过流保护时间由装置响应时间与馈线开关动作时间两部分组成。延时过流保护技术指，设置正负定值，在系统运行过程中，当直流馈线电流值超过定值后，断路器装置在一定时间范围内开展跳闸动作。而当设置反向电流值，且直流馈线被用于直流供电、出现系统运行故障后，可实现对系统故障问题的快速发现，并采取跳闸等保护措施。延时过电流保护技术主要被用作于判定机车启动电流与故障电流，且其设定时限普遍较长，因此往往作为电流上升率以及电流增量的备用保护措施。电流增量与上升率保护技术电流增量以及上升率保护技术的机理较为相似，提前基于地铁直流牵引供电系统实际运行情况，设定合理的电流上升率值，且两项技术同时作为系统主保护技术。在系统运行过程中，监测到系统电流实时上升率超过定值时，电流增量及上升率保护技术将进入延时阶段，随后根据两项技术延时保护动作的执行时间、或是动作条件达到情况以排列馈线保护动作执行顺序。在延时阶段中出现电流上升率回落现象，且实时上升率低于定值时，将取消延时保护动作。相比而言，电流增量保护技术主要被用于处理距离相对较近的短路故障问题，而电流上升率保护技术则被用于处理距离较远的短路故障问题。接触网过热保护技术在地铁直流牵引系统高峰期运行阶段，将出现过电流现象，进而使得牵引网工作温度出现一定幅度的提升。在牵引网工作温度过高、且没有及时采取相应温控措施时，将会对直流牵引供电西酮及关联设备造成破坏。接触网过热保护技术是基于直流牵引供电系统的实际运行情况与所配置设备的规格型号，合理设定温度整定值。在系统运行过程中，对接触网流过电流数值、电阻进行监测，进而计算接触网实时电缆温度。当电缆温度数值超过所设定温度整定值后，将自动开展跳闸保护动作，同时发送预警信号，为接触网提供温度保护。而在接触网电缆温度持续降低至合闸定值以下时，再将直流开关合上。框架泄露保护技术在多数地铁直流牵引供电系统中，普遍选择将直流开关正极柜以成排形式进行布置排列，再将整流器柜与负极柜以组合排列结构进行布置，再使用线缆将整流器柜以及负极柜二者的接地保护装置进行连接，采取单点接地方式。框架泄露保护装置往往被设置在负极柜上，装置由电流及电压元件构成。其中，电流元件主要用于实时监测泄露电流，而电压元件用于监测电压值。在系统运行过程中，框架泄露保护装置将对系统故障电流与电压数值进行实时监测，当检测到异常、超过整定值的电流值与电压值时，将会判定系统出现框架故障问题，并及时开展跳闸保护动作，跳开该区段直流开关、变电所内部各处直流开关等。随后待框架故障得到解决后，管理人员合上开关即可恢复系统运行。轨电位限制保护技术提前设置钢轨与底面之间的电位差整定值，在系统运行过程中，对实时钢轨电位差进行监测，当检测到异常电位差时，轨电位限制限制保护装置将自动开展短路保护动作，对地面与走形轨进行瞬时短接。而轨电位限制保护装置的常见保护逻辑体系普遍为三段电压电流保护体系，由U1保护、U2保护、U3保护、I1保护、I保护、I3保护组成。自动重合闸保护技术在地铁直流牵引供电系统运行中，当出现瞬时故障问题后，所配置各项馈线保护技术将自动开展保护动作、跳闸。随后，自动重合闸保护技术将重启闸门，在保障系统安全系数的同时，恢复系统运行。为有效区分系统瞬时故障与永久性故障，管理人员应提前设置自动重合闸最高启动次数。在系统运行过程中，当反复开展启动自动重合闸动作、没有解决系统故障问题、且重合闸启动次数达到上限值后，将判定为永久性系统故障，自动发送预警信号，且不再自动开启重合闸。待后续系统故障问题得到解决后，再以人工方式手动开闸。低电压保护技术在地铁直流牵引供电系统运行过程中，对工作电压进行实时监测，当实时工作电压数值低于最低工作电压时，有较高可能出现系统故障问题，进而造成停电间隔。因此，在检测到系统工作异常工作电压、电压数值过低时，将自动切换至其他管线后备保护设备。结语：地铁直流牵引供电系统管理部门及人员应明确了解各项常用馈线保护技术的适用条件、工作原理与所发现的馈线保护作用，根据系统的实际情况，充分考虑各项影响因素，制定科学可行的直流馈线保护方案，充分满足地铁直流牵引供电系统的直流馈线保护需求，从而更好的促进地铁牵引供电系统直流馈线保护工作的开展，进一步提高系统运行稳定性和地铁运营效率。参考文献：孟科，周非,苗建科，周天鸣，赵阳.地铁牵引供电系统直流馈线保护技术探究[J].科技创新与应用，2019(01).张运运.地铁牵引供电系统直流馈线保护[J].城市建设理论研究(电子版)，2018(04).李菲.浅析地铁直流牵引供电系统馈线保护[J].通讯世界,2016(09).
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