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1、第5卷第19期2015年7月水利水电工程地铁直流牵引供电系统双边联跳保护胡笑翔石家庄市轨道交通有限责任公司石家庄市050000摘要：本文主要针对DC1500V系统的运行方式和双边联跳保护的动作原理以及双边联跳的应用进行简要分析，仅供参考。关键词：地铁；直流牵引；供电系统；双边联跳保护中图分类号：U231文献标识码：A一、DC1500V系统的运行方式1、直流供电系统地铁牵引供电系统是直接为地铁列车提供动力的系统，保证了地铁列车高速、安全、可靠地运行。目前上海地铁牵引供电采用双机组双边供电方式，牵引供电采用DC1500V电压等级，全部】}C15
2、00V设备的外壳与大地采用绝缘安装，仅有直流框架保护装置的低阻电流继电器或分流器接在绝缘安装的直流设备框架与地线之间，用以检测对地的漏电流。2、正常双边供电如图1所示，直流供电系统由35kV开关(Qla,Q2a,Q1b,Q2b,Qlc,Q2c)、整流机组(即整流变压器、整流器)、直流进线隔离开关、直流馈线开关(Bla}-B4a,Blb^-B4b,Blc^-B4c)，负极隔离开关、上网隔离开关(Dla^-D4a,Dlb^-D4b,Dlc^-D4c),越区隔离开关(D12a,D34a,D12b,D34b,Dl2c,D34c)等组成。正常运行时，列
3、车接触网采用正常双边供电，直流母线通过4台直流馈线开关分别向上、下行的接触网供电，两个相邻的牵引变电所(以下简称变电所)同时向站间同一馈电区间接触网供电。如图1所示，正常运行时的变电所A通过直流馈线开关(B2a,B4a)、上网隔离开关(D2a,D4a)和变电所B的直流馈线开关(B1b,B3b)、上网隔离开关(D1b,D3b)向列车1所在的上、下行接触网区域供电。同样，正常运行的变电所B和变电所C向列车2所在的上、下行接触网区域供电。图1直流1500V供电系统示意图3、大双边供电当1套整流机组故障时，根据运行需要可由另套整流机组供电，也可将故障
4、变电所解列，由相邻变电所通过越区隔离开关实现越区供电。如图1所示，若变电所B有1套整流机组故障时，可由变电所B的另1套整流机组进行临时供电。也可以将变电所B解列，合上变电所B处的接触网上、下行越区隔离开关D12b和D34b，由变电所A和变电所C联合向列车1和列车2所在的上、下行接触网区域供电，即大双边供电。4、继电保护系统直流供电系统的继电保护主要有电流保护和框架保护两种。电流保护主要测量正极电流的变化，配置了大电流脱扣保护、电流上升率保护(di/dt)、定时限过电流保护、电流增量保护(△I)等。框架保护通过测量流人大地的短路电流(电流型)
5、或设备外壳与负极之间的电位差(电压型)来触发保护动作，使直流馈线开关跳闸。另外，为了使跳闸的直流馈线开关能在瞬时性短路故障消除后尽快重新投人运行，供电系统还配置了带线路测试的重合闸功能。当直流馈线开关因保护触发跳闸后，系统电压加在被检测的线路上，对线路的剩余绝缘电阻上的电压进行测量和判断。如果是瞬时性短路，则启动重合闸，恢复正常运行;如果是持续性的短路，则闭锁重合闸保持分闸状态。上述电流保护、框架保护和重合闸功能只能在近距离与中距离范围切除短路故障和快速恢复供电，并不能完全消除保护的死区。只有采用了双边联跳保护，并且与电流保护、框架保护和重合
6、闸功能配合使用，才能消除死区，确保运行安全。二、双边联跳保护的动作原理地铁供电系统保护的主要特殊性在于系统的“多电源”和保护的“多死区”。所谓多电源，就是当接触网发生短路时，并非仅单侧电源向短路点供电，而是两侧的变电所向短路点供电。所谓多死区，是因为直流供电的特点和故障线路为强电阻性，导致短路点与电源间的距离越远，检测到的短路电流越小，从而形成保护上的“死区”。双边联跳保护的动作原理是:当短路故障临近其中一座变电所时，临近故障点的变电所检测到的故障电流较大，继电保护能够准确地使相应的馈线开关跳闸;而处于末端的变电所检测到的故障电流很小，继电保
7、护的灵敏性较低。双边联跳电路能直接向受到影响的相邻变电所发送联跳信号，相应的开关跳闸，使处于故障末端的变电所及时切除故障，防止正常运行的变电所向有故障的供电区段供电，满足牵引供电系统发生故障时切断电源、消除死区的要求。如图1所示，变电所A和变电所B同时向列车1所在的供电区域的上、下行接触网供电。如果变电所A附近的下行接触网区域发生短路故障，变电所A的B2a保护跳闸，同时双边联跳保护将发出信号，使同一供电区域内另一端的变电所B的Blb跳闸。同样，如果变电所B的Bib故障跳闸，则双边联跳将跳开同一供电区间的变电所A的Boa也跳闸。这样，同一个故障
8、供电区域内的变电所的相关开关都跳闸，从而达到切除并隔离故障的目的。当然，根据运行的需要，在不同的故障情况下，双边联跳方式也是不同的。当发生正极对负极短路时，需要联跳
