基于地铁牵引供电系统的继电保护整定配合研究

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1、武汉理工大学毕业设计（论文）题目：基于地铁牵引供电系统的继电保护整定配合研究函授站（学习中心）：昆明专业：学生姓名：指导教师：层次：专升本年级：2015年02月25日摘要牵引供电系统是城市轨道交通系统中最为重要的基础能源设施，其功能是为轨道交通系统中的电力车辆供电，确保轨道交通列车车辆的正常运行。采用直流牵引供电的城市轨道交通，其核心的技术是直流牵引供电系统化的控制和保护装置，为地铁直流牵引供电系统的安全可靠运行提供保障的。所以在保证直流牵引供电系统安全可靠地向列车供电方面，其保护装置发挥了极其重要的作用。地铁直流牵引供电

2、系统的保护，可以分为两部分：牵引整流机组保护和直流馈线保护。本文将从理论开始讲述地铁直流牵引供电系统的保护种类及原理，最终并结合现场资料数据来对牵引整流机组保护和直流馈线保护的整定配合做进一步的讨论与研究。关键词：馈线；直流；保护；地铁目录1直流牵引供电保护系统概述11.1保护系统概述11.1.1电流参数的测量11.1.2电压参数的测量11.1.3阻抗参数的测量11.2直流供电系统保护的研究现状12直流牵引供电系统短路计算22.1牵引整流机组22.1.1牵引整流机组原理22.1.2牵引整流机组的接入与输出32.2直流系统短

3、路计算32.2.1计算意义32.2.2计算内容32.2.3计算方法42.2.4计算过程分析43直流牵引供电系统保护113.1直流供电系统保护原理113.1.1直流系统保护设置的意义113.1.2保护原理113.2直流牵引供电系统保护的要求123.3保护的实现方式124地铁牵引供电系统保护介绍124.1大电流脱扣保护134.2电流上升率保护（di/dt）和电流增量保护（ΔI）134.3过流保护144.4双边联跳保护154.5直流设备检测与自动重合闸功能155地铁牵引供电系统保护整定配合165.1直流馈线保护的死区165.2单

4、边供电时保护死区分析165.3大双边供电时保护死区分析175.4运行列车主保护不能断弧形成的死区分析175.5地铁牵引供电系统主保护相互配合的基本原则176框架故障保护与轨电位限制装置176.1框架泄漏保护装置介绍及整定176.2钢轨电位限制装置介绍及整定186.3框架故障保护的整定值及其与钢轨电位限制装置的配合19结论21致谢22参考文献231直流牵引供电保护系统概述直流牵引供电的控制和保护系统对确保轨道交通的安全、可靠的运行，具有举足轻重的作用。随着电子技术、计算机技术的发展，人们采用微处理器实现了电流上升率和电流增量

5、等保护，极大地提高了供电保护的可靠性和准确率。目前最先进的方法是采用基于单片机或可编程序控制器（PLC）的数字式继电保护装置取代了传统的继电器等保护装置，从而大大提高了可靠性、保护性能以及配电自动化程。1.1保护系统概述保护系统通过直流分流器、直流传感器、霍尔传感器、隔离变送器、分压器等元件测量线路的电压和电流，一旦PLC检测出线路故障，断路器分闸，从而实现保护功能。保护共有三种：分别测量电流、电压和阻抗的参数来实现对线路的保。1.1.1电流参数的测量通过测量和分析馈电回路的电流及其上升率di/dt和增量△I，实现对线路的

6、保护。如：直流速断保护、直流过流保护、电流上升率di/dt和增量△I保护等。1.1.2电压参数的测量通过测量和分析馈电回路的电压，实现对线路的保护。如：直流低电压保护、电压降保护、△U保护、钢轨带电馈电电压监测等。1.1.3阻抗参数的测量通过测量馈电回路的电流和电压，计算出阻抗并加以分析，实现对线路的保护。通过分析线路阻抗来控制线路故。1.2直流供电系统保护的研究现状在轨道交通直流供电保护领域内，国产保护设备还处于起步阶段。目前，国内的地铁直流保护设备主要引进国外保护单元，在国内各地的工程建设中，因各地的实际情况不同，所采

7、用的保护装置也不同。目前存在的主要困难是：一般直流保护与直流快速开关作成整体，而直流快速开关尚未国产化，难于找到很好的配套厂家；另外，缺乏大量的现场实测数据来检验所提原理和研制的保护的可行性。由于地铁直流牵引供电系统保护装置还未实现国产化，市场被国外产品所垄断。为了改变这种不利的现状，国内主要的地铁设备供应商都在积极的筹划开发该产品。但是在国外相关技术己经成熟，产品已经占领市场的情况下，如果还从基础开始研发，不但投入的科研经费巨大，研发周期长，研发风险大大增加，而且随着国外技术的进一步发展，我们和国外的技术水平相差越来越远

8、。因此，要在短期内研发出该系统，首先应学习消化国外产品，分析其研发思路，在此基础上，研发出拥有自主知识产权的产品出来。232直流牵引供电系统短路计算城市轨道交通直流牵引供电系统短路计算具有供电电源多、供电方式多、供电回路多和回路参数多等特殊性，所以对直流牵引供电系统短路不能直接套用一般的交流短路计算方法