地铁直流牵引供电系统

地铁牵引供电系统分析摘要：地铁牵引供电由牵引变电所和牵引网两大部分组成，两者具有相互协调特征。

牵引供电和地面供电或配电系统的运行方式是有差异的，因此在设计时应尽可能地发挥系统交通，保障地铁的安全正常运行。

以下就地铁牵引供电系统及常见故障进行分析，供同行借鉴参考。

关键词：地铁；牵引供电；电力系统前言直流牵引供电系统的特点是“多电源”和保护的“多死区”，“多电源”是指牵引网发生短路时，双边供电两侧的牵引变电所向短路点供电，实际上是整条线的牵引变电所都是通过牵引网向短路点供电。

牵引供电系统根据需要可以有以下几种运行方式：①牵引变电所正常为双机组并列运行，以构成等效 24 脉波整流。

②一台机组退出运行时也可以有条件地单机组运行。

③系统中允许几座牵引变电所解列退出运行，条件是解列的变电所必须是至少相隔两座牵引变电所。

④牵引网正常实现双边供电，当一座牵引变电所故障解列退出运行，应实现大双边供电。

⑤只有在末端牵引变电所故障解列时才采用单边供电，如列车在牵引网末端启动时电压降超过运行值，可通过横向电动隔离开关将上下行接触网并联，以减小回路电阻，降低电压损失。

⑥本所整流机组都挂在 35kV 一段母线上，相邻牵引变电所的整流机组会挂在另一段 35kV 母线上，这提高了供电的可靠性。

一、牵引供电系统按双边供电设计双边供电是指任何一个馈电区同时从两侧牵引变电所取得两路电源。

地铁的牵引供电系统，在正线的设计和运营中，均应采用双边供电方式，因为双边供电具有明显的有点。

双边供电是设计必须满足的条件，也是正常运营的首选方式，单边供电不是设计的限制条件。

即使在一座牵引变电所故障解列时，也应采取技术措施实行大双边供电，同时应自动完成双边联跳条件的转换，这样可以减少牵引变电所数量，既节省建设投资，又减少运营费用，同时减小列车起动时的电压损失，降低功率损耗，有利于列车运行，并且不影响运送旅客的能力，这对运营是非常有利的。

双边供电示意图 1 所示，走行轨对地电位分布如图 2 所示。

地铁牵引供电直流设备框架保护系统改进摘要：城市轨道交通供电系统是城市轨道交通系统的重要组成部分,为电力机车提供主要动力源,是电力机车稳定运行的重要保障。

根据供电系统,主要可分为交流电和直流电。

高速铁路一般采用交流牵引供电系统,地铁作为城市轨道交通的主要形式,采用直流供电系统。

以地铁为代表的城市轨道交通采用直流电的原因是,地铁列车一般受列车群体、载客量、车型等因素的限制,其功率不是很大;地铁线路一般是几十公里,所以沿变电站供电的半径不是很大,不需要太大的电压来满足供电要求;此外,与交流电源相比,使用直流电,电压损耗较小;此外,地铁线路主要位于人口稠密的居民区和城市地区,其供电电压不宜过高。

本文对地铁牵引供电直流设备框架保护系统改进进行分析，以供参考。

关键词：地铁牵引供电；直流设备；框架保护；改进引言在地铁牵引供电系统中，整流柜、进线柜、馈线柜、负极柜和排流柜等直流设备都采用绝缘方式安装，配置框架保护系统。

在牵引供电系统运行过程中，当发生框架电流泄漏时，需通过直流设备框架保护系统跳闸，定位隔离故障范围，以切除故障范围内的供电，保证牵引供电系统可靠运行。

直流设备框架保护系统跳闸导致牵引网供电中断，影响列车运营。

但实际运行过程中，因直流设备正极与框架之间出现绝缘故障引起框架保护系统动作的故障很少，大多是由于其他原因引发直流设备框架保护系统错误动作。

因此，对直流设备框架保护系统进行技术改造，以减少直流设备框架保护的错误动作，提高地铁牵引供电的可靠性。

1概述传统地铁牵引供电技术方案是在牵引变电所设置二极管整流机组和再生电能利用装置：二极管整流机组负责牵引供电，其输出的电压波形为固定的下垂特性曲线，各牵引所的输出功率由机车位置、取流状态、线路阻抗自然分配，不受控制；列车制动时，牵引网电压升高，再生电能利用装置吸收列车的再生制动电能。

柔性直流牵引供电技术（简称柔直供电）是采用双向变流器装置替代二极管整流机组和再生电能利用装置，通过一定的控制策略协同各牵引所的双向变流器装置，调节牵引所输出电压及特性，对牵引用电潮流进行实时、动态管控；提高牵引供电电压及供电能力，调节各牵引所功率分布，提高中压交流网络供电质量。

地铁直流牵引供电系统保护原理及配置简析摘要：轨道交通牵引供电系统普遍采用直流系统，为了保证列车正常运行和在故障情况下保障设备及人身安全，需要对直流供电系统配置详备的保护系统，本文主要分析了直流保护系统设计需考虑的因素及一般的整定计算的方法。

关键词：直流保护；计算方法；保护配置1引言随着我国国民经济的持续发展，城市交通日趋紧张，而地铁成为解决大中城市交通拥挤问题的最佳方案。

为了降低工程造价，设备国产化又是发展的主要原则。

目前，在地铁直流供电继电保护领域内，国产保护设备还处于起步阶段，国内主要城市的地铁直流保护均采用进口一体化设备，主要有Siemens公司的DPU96和瑞士Sechron公司的SEPCOS。

本文提出了直流牵引供电系统保护配置要求、原则以及整定计算方法，通过对直流保护系统原理的分析，希望能对轨道交通直流供电系统保护设备的国产化有所帮助。

2直流保护系统配置原则及应考虑的主要因素对于不同的地铁牵引供电系统，直流牵引系统的保护配置可能不相同，但是保护的作用是相同的。

牵引变电所内的直流系统的故障形式主要有：短路故障，过负荷故障，过压故障等，最常见也是危害最大的属短路故障。

短路故障与发生的短路点位置和短路性质密切相关，直流短路系统保护装置应能保证系统在发生短路故障时能够快速、有选择性切掉故障线路；在系统过负荷时能够发出报警；在故障消除后能够尽快的恢复供电。

另外在保证系统能够安全可靠供电的前提下，直流保护系统配置应力求简洁，避免保护配置过多，增加保护配合难度，同时也增加了工程投资费用。

基于以上原则，直流保护系统同时应考虑以下因素：（1）各种保护之间的相互配合关系，保证在直流系统发生短路故障时能可靠地切除故障；（2）保证列车正常运行时不会误跳闸而影响列车运行，能够避免列车的启动电流的影响和列车过牵引网分段时冲击电流的影响；（3）1500V直流馈线的保护配置应保证直流供电系统正常及越区供电情况下牵引网在近端、中部及远端发生短路故障时均能快速跳闸。

地铁直流系统保护原理解读一、直流框架保护1、概述：地铁直流供电系统主要由牵引降压变电所、架空接触网、钢轨三部分组成。

每个牵引降压变电所内有两个整流机组，将来自110 kV /33 kV 主变电站的交流33 kV 经整流变压器降压为AC1200V交流电，经整流器组将AC1200V交流电变为直流DC 1500 V直流电后, 通过直流开关柜向接触网供电。

一般来说，正常情况下1号馈电线向下行方向接触网供电，2号馈电线方向上行接触网供电。

每个区间内的接触网由两个牵引变电所同时供电，称为小双边供电方式。

双边供电的优点是供电可靠性高，也可提高接触网电压水平，减少电能损耗。

当任一牵引变电所因故障不能正常供电时，该故障牵引变电所退出运行，即断开该馈线断路器，合上馈线越区隔离开关。

故障牵引变电所担负的供电臂经由相邻牵引变电所实行越区供电，此时称为大双边供电方式。

因地铁直流供电系统是不接地系统，即直流柜对地是绝缘安装。

当直流带电设备对直流柜柜体发生泄漏或绝缘损坏闪络时，为了及时将直流设备内发生的短路故障迅速切除，故直流系统设置了直流框架保护。

如果发生直流开关带电设备对直流柜柜体发生泄漏或绝缘损坏或直流1500 V 开关柜的正极与柜体发生故障时, 对设备尤其对人身安全会造成严重威胁,框架保护动作切断直流开关，确保设备安全。

为了设备和人身的安全,。

2、保护原理框架保护分为电压型框架保护和电流型框架保护保护两种（详见直流框架保护原理图）。

牵引变电所直流供电设备内部绝缘材料绝缘性能降低或失去功效，便可能危及人身安全，为防止人身伤害事故发生，可将直流系统框架泄漏保护装置安装在牵引降压变电所内，该保护主要包括反映直流泄漏电流的过电流保护以及反映接触电压的过电压保护，而过电压保护还作为钢轨电位限制装置的后备保护与车站的钢轨电位限制装置相配合。

（1）、柜架泄漏电流型保护：装置设置二段式框架泄漏电流保护，框架泄漏电流保护可以切除绝缘安装的直流开关柜或整流器柜内发生正极与框架短路故障。

地铁直流牵引供电系统GB 10411--891 主题内容与适用范围1.1 主题内容本标准规定了地铁直流牵引供电系统中供电制式、牵引电压等级、变电所及接触网德各项性能指标和设备运行指标等。

1.2 本标准适用于城市地铁德直流牵引供电系统。

2 引用标准GB 5951 城市无轨电车供电系统GBJ 54 低压配电装置及线路设计规范GBJ 62 工业与民用电力装置德继电保护和自动装置设计规范GBJ 64 工业与民用电力装置德电压保护设计规范3 术语3.1 供电、馈电在城市地铁牵引供电系统中，通常将交、直流配电系统称为供电，仅直流配电称为馈电。

3.2 系统最高电压指系统正常运行时，在任何时间内，系统中任何一点上出现德最低电压。

不包括系统德暂时状态和异常电压。

3.3 系统最低电压指系统正常运行时，在任何时间内，系统中任何一点上出现德最低电压。

不包括系统德暂时状态和异常电压。

3.4 设备最高电压指系统正常运行时，设备所承受德最高运行电压。

3.5 供电制式指系统中采用的电流制、馈电方式及电压等级等。

3.6 牵引变电所供给地铁一定区段内直流牵引电能的变电所。

3.7 整流机组整流器与牵引变压器组合在一起的电流变换设备。

3.8 整流机组负荷等级根据负荷曲线的性质特征所划分的整流机过载能力等级。

3.9 接触网最小短路电流在最小运行方式下，接触网中离馈入点最远端发生正负极间短路的电流。

3.10 接触网最大短路电流在最大运行方式下，接触网馈入点处发生正负极间短路时的电流。

3.11 末端电压接触网中离馈入点最远端的电压。

3.12 馈线从牵引变电所向接触网输送直流电的馈电线。

3.13 双边馈电一个馈电区间由相邻牵引变电所各经一路馈线同时馈电。

3.14 单边馈电一个馈电区间由相邻两牵引变电所各经一路馈线同时馈电。

3.15受电器电动客车上用以从接触网上取得电流的装置。

3.16接触网经过受电器向电动客车供给电能的导电网。

3.17架空接触网置于车辆限界的上限平面以上（或位于改平面），通过受电弓向电动客车输送电能的接触网。

地铁直流牵引供电系统保护地铁直流牵引供电系统保护是地铁运营中的关键环节，其功能是防止系统的电气故障和管线故障，确保系统的安全稳定运行。

下文将从保护原理、保护措施和保护应用三个方面，进行详细介绍。

保护原理地铁直流牵引供电系统保护主要是针对系统的电气故障进行保护。

保护原理是依据牵引供电系统的运行特点和故障情况，通过检测、判断和调节等技术手段，对系统进行快速自动保护。

具体来说，保护系统需要完成以下几项任务：1. 检测设备状态：通过对电气设备进行监测，判断设备是否正常工作，如果发现故障，就要及时采取措施，避免事故的发生。

2. 检测运行状态：通过检测电气系统的电压、电流和频率等参数，了解系统的运行状态，以便及时采取措施予以调整。

3. 快速分析故障：通过分析电气系统的故障情况，判断故障的类型和具体位置，并尽快采取应对措施，以避免事故的发生。

4. 自动保护处理：通过通过设置保护设备和保护电路等措施，将发生故障的线路自动断开，实现故障的隔离和保护。

保护措施地铁直流牵引供电系统的保护措施一般包括以下几个方面：1. 电源保护：地铁直流牵引供电系统需要有可靠的保护方案，能够及时检测和隔离电源发生的电气故障，保障系统的供电安全。

2. 电缆保护：地铁直流牵引供电系统的电缆也需要进行保护，以避免电缆的故障对整个系统产生负面影响。

主要包括电缆头保护、电缆穿过隧道保护、电缆接地保护等。

3. 输电线路保护：地铁直流牵引供电系统输电线路需要保护，主要包括过流保护、过载保护、接地保护、距离保护、差动保护等。

4. 电力电子设备保护：地铁直流牵引供电系统中的电力电子设备非常重要，需要采取相应的保护措施，以避免电力电子器件故障对整个系统产生负面影响。

主要包括温度保护、过流保护、过压保护、欠压保护等。

保护应用在地铁运营中，保护应用非常重要，通常需要采用一些现代化的保护技术。

具体包括以下几个方面：1. 微机保护技术：采用微处理器、检测、保护等技术，实现电气设备的保护和维护。

浅析地铁直流牵引供电系统中框架保护在地铁直流牵引供电系统中，为了给机车提供DC1500V电源，每个牵引降压变电所内设有两套整流机组（整流变压器+整流器），将电压等级为35kV的交流电源转换为DC1500V电源送到直流母排，直流母排通过馈线断路器向接触网供电。

而接触网采用双边供电方式，在每个区间内的接触网由两个变电所供电。

地铁直流牵引供电系统的安全可靠运行是列车安全运行的前提和保证。

而直流牵引供电系统设的框架保护其主要功能是将直流设备内发生的短路故障迅速切除，防止故障点以外的部位受牵连，确保列车、设备、乘客的人身安全。

一、框架保护的作用地铁直流供电系统设备采用绝缘安装,当直流设备内的1500V正极对设备外壳发生泄漏或直流带电设备对直流柜柜体发生泄漏以及绝缘损坏闪络时，如不及时切除,容易造成短路电流达几万安的正极对负极间的短路事故，不仅会对直流设备造成严重危害，而且也威胁到人身安全。

基于直流设备安全供电的考量，将直流设备内发生的短路故障迅速切除，直流供电系统设置了直流框架保护，框架保护就是当正极对柜体外壳发生绝缘损坏时,及时切除故障,保证系统的安全运行。

一般情况下,框架泄漏保护动作后,将使本牵引变电所直流断路器及相邻牵引变电所向相同供电区段供电的馈线断路器跳闸,并闭锁合闸。

此时,为了恢复地铁列车的供电,应及时退出本牵引变电所直流设备,复归框架泄漏保护动作信号,通过接触网越区隔离开关合闸,实现相邻牵引变电所对故障变电所供电区域接触网的供电。

因此,框架泄漏保护动作会造成大面积的牵引网停电,且隔离故障恢复送电时间长,对地铁运营影响大。

二、框架保护的应用地铁直流供电系统均设置有框架保护。

框架泄漏保护装置由电流元件和电压元件组成。

电流元件可检测直流设备由外壳至接地网的故障泄漏电流;电压元件测量直流设备外壳与直流设备负极之间的电压,一端接直流设备外壳,另一端接直流系统负极，即电流型框架保护。

电压元件检测到的电压等价于钢轨和地之间的电压，即电压型框架保护。

１８０数字技术与应用·理论探索·1 概述城市轨道交通供电系统，担负着为电动列车和各种运营设备提供电能的重要任务。

城轨供电系统一般划分为以下几个部分：城网中压系统、牵引供电系统和动力照明系统。

其中，牵引供电系统的功能主要是将交流中压电压经降压、整流变成直流1500V 或直流750V 电压，为电动列车提供牵引供电。

北京地铁采用的是直流750V 供电系统。

2 直流牵引供电系统主接线２．１　系统组成750V 直流供电系统是由牵引变压器、整流柜、直流快速开关与牵引网构成的。

牵引网由馈出线、750V 直流配电柜（隧道柜）、接触轨（三轨）、缓冲箱、走行轨、均流箱、回流箱和回流线等组成。

牵引变压器和整流装置整体称为整流机组，整流机组通过总闸给750V 正母线供电，然后经分闸和馈出电缆接到直流配电柜。

直流配电柜大多安装在隧道内，故也称隧道柜或上网柜。

直流配电柜内装设了一台750V 单极隔离开关，它通过电缆，一端连接牵引变电站分闸开关，另一端通过电缆接至接触轨。

机车从接触轨受电，电流由牵引电机流出后通过轮对接到走行轨上，经回流电缆引至回流箱，然后通过电缆接到负母线，再经负极柜流回整流柜的负极，完成回流。

750V 接触轨不是一个整体，而是由断电区分开了，是分段供电的，每段称为一个供电区间。

２．２　系统主接线形式直流牵引系统的主接线由牵引整流机组、直流开关设备等几部分组成，主接线应满足可靠性、灵活性和经济性的要求。

北京地铁750V 系统主接线如图1所示，主要采用双母线系统，设有直流工作母线和直流旁路母线（备用母线），母线由两路进线供电。

75V 系统与整流器之间，正极连接为直流快速断路器，负极连接为负极柜（电动隔离开关）。

电动隔离开关为实现自动化、远方调度提供了条件。

750V 直流母线上设置四路馈出线，分别向上、下行接触轨供电。

馈线开关采用直流快速断路器，经上网柜后于接触轨相连，上网柜内装设了直流750V 单极隔离开关，可以起到隔离电源的作用。

直流牵引供电系统的di dt⁄和ΔI保护直流系统短路具有短路电流上升速度快，短路电流大的特点，因此直流系统⁄保的保护有别于交流系统。

在地铁直流牵引系统常用的保护中，电流上升率di dt护和电流增量ΔI保护是两种重要的保护，这两种保护可以在短路发生的初期检测到故障，相应的断路器可以在短路电流达到稳态值之前将故障回路切除，保护设备的安全。

直流牵引的正常电流与故障电流在特征上有比较明显的区别。

例如，4号线列车的最大工作电流大概在4 kA左右，列车启动时电流从零增长到最大值约需8 s，那么一列列车正常的启动电流上升率仅为0.5 kA/s。

而故障电流的上升率可达到⁄和ΔI保护就是根据故障电流和正常工单列列车启动电流的几十甚至上百倍。

di dt作电流在上升率这一特征上的不同来实现保护功能的。

⁄和ΔI是通过相互配合来实现保护功能的，而且这两种保在实际运用中，di dt护的启动条件通常都是同一个预定的电流上升率，4号线的设置为40A/ms(即40kA/s，远远大于列车启动电流)。

在启动后，两种保护进入各自的延时阶段，⁄保护主互不影响，哪个保护先达到动作条件就由它来动作。

一般情况下，di dt要针对中远距离的非金属性短路故障，ΔI主要针对中近距离的非金属性短路故障(金属性直接短路故障由断路器自身的电磁脱扣装置来跳闸)。

以下简要说明两种保护的保护原理。

⁄电流上升率保护1、di dt在运行中，保护装置不断检测电流上升率。

当电流上升率高于保护设定的电⁄保护启动，进入延时阶段。

若在整个延时阶段，电流的上升流上升率时，di dt率都高于保护设定值，那么保护动作；若在延时阶段，电流上升率回落到保护设定值之下，那么保护返回。

图1表示了一个电流波形在两种保护时间延迟整定值⁄下的动作情况，分别用情况(1)和情况(2)来表示。

图1中，a点电流上升率高于di dt⁄保护延保护整定值，保护计时启动。

在b点，对于情况(1)来说保护延时达到di dt⁄保护整定值，保护动作；对于情时整定值，且在ab间电流上升率始终高于di dt况(2)，在c点，电流上升率回落到保护整定值以下，而此时保护延时整定值尚未达到，保护返回。

城市轨道交通直流牵引供电及系统控制策略分析摘要：在城市轨道交通供电系统中，按照故障率和故障直接影响程度来综合分析，直流牵引供电系统故障是对运营服务影响最严重的，高居榜首。

因此，如何更好的对直流供电系统进行维护保养，提前准确的发现设备隐患，快速高效的处理直流故障，是摆在运营供电人员面前的难题和严峻考验。

本文就城市轨道交通直流牵引供电及系统控制策略的有关内容进行了简要的分析，以供参考。

关键词：城市轨道交通；直流牵引供电；系统控制1城市轨道交通直流牵引供电系统组成城市轨道交通牵引供电系统为整个城市轨道交通的运行提供电能，是城市轨道交通的重要组成部分。

城市轨道交通牵引供电系统又分为：直流系统和交流系统。

直流牵引供电系统主要包括牵引变电所、牵引网以及列车等，整个直流牵引供电的能量流动过程，直流牵引变电所首先将电压等级为35kV的交流电通过变压器进行降压，然后通过整流转换成为750V的直流电，然后电能通过接触轨给列车进行供电，最终通过走行轨进行回流，从而构成完整的电路。

其中牵引变电所中的PWM整流机组和二极管整流机组并联运行进行列车制动和启动时的能量传输，将电能传送回接触网或者传输到列车。

由于研究精力有限，因此对于直流牵引供电系统中的牵引供电装置的损耗和辅助供电系统没有进行详细的研究，仅在计算列车功率时给定功率和转换效率进行近似计算。

牵引变电所是直流牵引供电系统的核心装置，本文采用能馈式牵引变电所代替传统的二极管整流牵引变电所，主要包括二极管整流机组和PWM整流机组。

其中PWM整流机组可以将列车制动时的能量回馈到接触网，提高城市轨道交通的节能减排水平。

其主要功能是负责将交流侧网络的高压经过降压整流到直流侧网络为750V的电压，是交流侧网络和直流侧网路的接口。

能馈式牵引变电所的工作方式根据列车的不同的运行工况从而选择不同的工作方式，分别为：（1）当列车处于牵引工况时，牵引所工作方式为整流当列车处于牵引工况时，牵引变电所处于整流工况，二极管整流机组和PWM整流机组进行整流工作，向列车输送电能。

关于地铁直流牵引供电系统的分析德黑兰地铁牵引供电系统采用交流63/20 kV两级电压，中压环网供电，直流采用750 V制式、接触轨供电方式。

其优点是相比1500 V电压，可以节约15%的隧道断面，采用接触轨供电方式，较1500 V架空式运营维护量少。

在地铁运营期间，为了保证乘客、工作人员的人身安全及牵引变电所设备安全，通过设置框架保护和轨道电位限制装置，来实现地铁的安全运行。

一、框架泄漏保护设置原因导体的直流电阻相比交流阻抗小的多，750 V直流系统若发生金属性短路，严重时短路电流瞬间可达到几万安培，对直流设备将造成严重危害，甚至发生火灾、爆炸等严重后果。

采取绝缘安装方式可以极大地减少直流系统对金属外壳的短路电流，但金属外壳的绝缘安装，对工作人员的人身安全将造成极大威胁。

并且绝缘安装不仅要保证直流设备外壳的对地绝缘，直流设备周围地面、设备操作把手等必须绝缘安装，引入直流设备内交流电源也必须采用隔离变压器与系统隔离。

因此绝缘安装的建设费和维护费都很高。

因此，德黑兰地铁采用低阻抗绝缘安装法。

这种方式与绝缘安装相比，建设成本有所降低。

二、框架泄漏保护原理低阻抗框架泄漏保护是专为直流设备配备的正极与外壳发生故障的一种保护措施，其保护原理是当正极对外壳发生绝缘损坏时，快速切除故障，保证系统的安全运行。

框架泄漏保护装置功能的实现，由直流电流继电器执行。

牵引变电所的直流开关柜组列布置，负极柜与整流器柜组列布置，分别绝缘安装，两组直流设备的外壳保护接地母排，用电缆连接成一个整体，电流继电器一端接于绝缘安装的设备外壳接地母排，另一端与变电所接地网单点相连，用于检测直流设备外壳对接地网的绝缘泄漏电流。

直流系统在正常运行时，电流检测回路没有电流通过。

当牵引变电所任意直流设备内正极对外壳放电时，接地电流通过电流元件流入接地网，再通过钢轨与地之间的绝缘泄漏电阻回到负极。

当泄漏电流超过整定值时，框架泄漏保护的电流继电器动作，迅速切除故障。

地铁直流牵引供电系统保护地铁直流牵引供电系统是地铁列车的主要动力源，是地铁运行的核心设施。

然而，在运行过程中，地铁直流牵引供电系统也会遭受各种故障和损坏，如电缆短路、电流过载等。

为了保障地铁列车的运行安全和设施可靠性，必须对地铁直流牵引供电系统进行保护。

地铁直流牵引供电系统保护主要包含以下内容：1. 过电流保护过电流是地铁直流牵引供电系统最常见的故障之一。

当过电流发生时，会导致电压降低、电流超载，甚至会损坏电气设备。

因此，必须设置过电流保护装置，及时切断过载或短路电流，保护地铁直流牵引供电系统的设备安全。

2. 过压保护过压是指供电系统的电压超过额定值。

长时间的过压会加速设备老化、降低绝缘性能，甚至使电器设备爆炸或着火。

因此，必须设置过压保护装置，及时切断过高电压，保护设备安全。

3. 欠压保护欠压是指供电系统的电压低于额定值。

长时间的欠压会影响设备的正常运行，甚至导致设备损坏。

因此，必须设置欠压保护装置，及时切断欠压电压，避免设备损坏。

4. 短路保护短路是指地铁直流牵引供电系统中电气设备之间出现短路现象。

短路时电流会迅速增大，可能导致设备烧毁和安全事故。

因此，必须设置短路保护装置，在短路时及时切断电路，保护设备安全。

5. 超温保护超温是指设备长时间运行过程中发热过大。

过热会影响设备寿命和性能，严重时还可能引发火灾等安全事故。

因此，必须设置超温保护装置，及时保护设备，避免发生意外情况。

综上所述，保护地铁直流牵引供电系统的安全对地铁运营至关重要。

保护措施应当全面、有效，并配备可靠的保护装置。

在实际运营中，还应定期检查和维护设备，及时处理故障，并进行必要的设备更新和升级。

地铁直流牵引供电技术探讨摘要：地铁由于运载量大、快捷，是人们出行首选交通工具。

然而地铁的安全稳定运行，需要电力的支撑，包括各种运行设备。

因此，地铁直流系统安全稳定性，对地铁正常运行有着巨大影响。

本文主要谈谈地铁直流牵引供电技术，供同行借鉴参考。

关键词：轨道交通；直流牵引；供电系统一、直流牵引供电系统就我国目前阶段的供电方式来说，大部分的城市为了保障为人们的日常工作和生活提供稳定的电流和电压，都会在城市的变电站、牵引网、接触网的安置和運行过程中，采取 1500V 直流电的供电方式。

而双轨道交通牵引作为一种对用电需求更高的城市轨道交通方式，需要在实际的运行过程中采取两边都供电的模式，这一模式的采用是为了防止当一边的供电系统出现故障时，另一边的供电系统能够接替进行工作，从而保障城市轨道交通的正常运行，不会造成城市交通故障，对使用者也是一种保障。

此外，还会辅助以直流牵引供电网的保护，借助杂散电流的保护方法，将使用的电能、电压、电能等均匀地分配到每一个运输网络，从而保证每一个用电器都能够保持正常的工作，而且对于长距离的运输线路来说，也具有一定的保障作用，不会由于线路过长而出现故障。

另外，城市轨道交通的自身变电模式的应用，会缩短供电的距离，从而增加了工程的经济资源损耗，这也说明这种直流制的牵引供系统不适合在大面的城市轨道交通中进行建设。

城市轨道系统依靠直流牵引供电系统输送电能，如果没有电能的支持，城市轨道系统将陷入瘫痪。

城市轨道相较于其他轨道而言既有着一定的相似，不过也有着些许的不同。

因此并不能直接将其他轨道系统的设计方案套用到城市轨道建设。

虽然城市轨道于近些年才在我国开始流行，不过在国外已经有了很多的运营实验与研究数据。

目前国内外最常见的供电系统主要包括直流1500伏与交流25千伏两种。

国内经常将两种供电模式联络，称为双制式供电。

牵引供电目的是为地铁、轻轨、电动机车供电，用牵引网络完成电流输送。

直流1500伏供电采取的是双边供电。

地铁牵引供电系统保护摘要：地铁直流牵引供电系统是一个复杂系统，其核心技术是直流供电的控制与保护。

直流牵引供电系统一般设有如下继电保护：直流开关速断保护、大电流脱扣保护、电流变化率及其增量保护、过电流保护、牵引所双边联跳保护、直流设备框架泄露保护及紧急分闸等。

本文主要是介绍和探讨其中非常重要及具有特色的双边联跳保护和它误动作的原因，提出了比较彻底解决的改造方案，并分析比较了其优缺点。

关键词：保护；馈线；直流；保护；地铁目前，国内主要城市的地铁直流保护设备均来自国外，例如广州地铁二号线选用的是德国Siemens公司的DPU96，武汉轻轨选用的是瑞士Secheron公司的SEPCOS。

通过对部分国外产品的研究，笔者认为，直流保护设备的原理并不是十分复杂，功能实现在理论上也没有任何障碍，希望通过本文的抛砖引玉，在将来的不久，能够看到国产的直流保护设备在我国甚至国际市场成为主流。

一、电流上升率保护(di/dt)和电流增量保护ΔI电流上升率保护(di/dt)和电流增量保护ΔI是两种重要的保护。

这两种保护可以在短路发生的初期检测到故障，相应的断路器可以在短路电流达到稳态值之前将故障回路切除，保护设备的安全。

它的原理是：直流牵引的正常电流与故障电流在特征上有比较明显的区别。

例如，假设列车的最大工作电流为4kA，列车起动时电流从零增长到最大电流值约需要8秒，那么一列列车正常的起动电流上升率仅为0.5kA/s，而故障电流的上升率可达到单列列车起动电流的几十甚至上百倍。

电流上升率保护(di/dt)（以下简称di/dt保护）和电流增量△I保护（以下简称△I保护）就是根据故障电流和正常工作电流在上升率这一特征上的不同来实现保护功能的。

在实际运用中，di/dt保护和△I保护是通过相互配合来实现保护功能的，而且这两种保护的起动条件通常都是同一个预定的电流上升率值。

在起动后，两种保护进入各自的延时阶段，互不影响，哪个保护先达到动作条件就由它来动作。

地铁直流牵引供电系统GB 10411—-891 主题内容与适用范围1。

1 主题内容本标准规定了地铁直流牵引供电系统中供电制式、牵引电压等级、变电所及接触网德各项性能指标和设备运行指标等。

1。

2 本标准适用于城市地铁德直流牵引供电系统。

2 引用标准GB 5951 城市无轨电车供电系统GBJ 54 低压配电装置及线路设计规范GBJ 62 工业与民用电力装置德继电保护和自动装置设计规范GBJ 64 工业与民用电力装置德电压保护设计规范3 术语3.1 供电、馈电在城市地铁牵引供电系统中,通常将交、直流配电系统称为供电，仅直流配电称为馈电。

3.2 系统最高电压指系统正常运行时，在任何时间内,系统中任何一点上出现德最低电压.不包括系统德暂时状态和异常电压。

3。

3 系统最低电压指系统正常运行时，在任何时间内，系统中任何一点上出现德最低电压。

不包括系统德暂时状态和异常电压。

3。

4 设备最高电压指系统正常运行时，设备所承受德最高运行电压。

3.5 供电制式指系统中采用的电流制、馈电方式及电压等级等。

3。

6 牵引变电所供给地铁一定区段内直流牵引电能的变电所.3.7 整流机组整流器与牵引变压器组合在一起的电流变换设备.3。

8 整流机组负荷等级根据负荷曲线的性质特征所划分的整流机过载能力等级。

3.9 接触网最小短路电流在最小运行方式下,接触网中离馈入点最远端发生正负极间短路的电流。

3.10 接触网最大短路电流在最大运行方式下,接触网馈入点处发生正负极间短路时的电流.3.11 末端电压接触网中离馈入点最远端的电压。

3。

12 馈线从牵引变电所向接触网输送直流电的馈电线。

3.13 双边馈电一个馈电区间由相邻牵引变电所各经一路馈线同时馈电。

3.14 单边馈电一个馈电区间由相邻两牵引变电所各经一路馈线同时馈电。

3.15 受电器电动客车上用以从接触网上取得电流的装置。

3.16 接触网经过受电器向电动客车供给电能的导电网。

3.17 架空接触网置于车辆限界的上限平面以上（或位于改平面)，通过受电弓向电动客车输送电能的接触网。