項目二城市軌道交通供電系統(tǒng)設備《變電所實訓》主講人：王吉峰

學校：廣州鐵路職業(yè)技術學院任務6城市軌道交通直流1500V系統(tǒng)直流1500V常見保護配置（一）大電流脫扣保護

大電流脫扣保護，是高速直流斷路器自帶的一種保護類型，由開關柜生產(chǎn)廠家提供。它采用了電磁脫扣原理，主要用于快速切除近端金屬性短路故障(此時故障電流非常大，一般超過100OOA)。直1500V采用的直流斷路器，在其內(nèi)部設有一個跳閘裝置(由一個鋼片層壓的固定引鐵和一個可移動引鐵組成)，可移動引鐵與一彈簧微調(diào)螺釘相連接，用于調(diào)節(jié)跳閘動作值，另外還有一個動鐵芯用于觸發(fā)跳閘。在過流(短路或過載)的情況下，主回路中的繞組在固定引鐵內(nèi)產(chǎn)生一個磁場，動鐵芯受這個磁場的作用，通過一個杠桿推動棘爪，從而釋放動觸頭，使斷路器跳閘。跳閘動作值可以通過改變磁路的位置，也就是空氣氣隙的大小而改變。電流脫扣保護可以通過調(diào)節(jié)螺栓，整定動作電流的值。整定刻度標示在整定裝置的頂上，調(diào)節(jié)螺栓用一個M6螺栓鎖定。任務6城市軌道交通直流1500V系統(tǒng)（二）逆流保護在直流牽引供電系統(tǒng)中，整流機組把交流電經(jīng)降壓整流后轉(zhuǎn)換成所需的直流電，經(jīng)過直流進線斷路器后送到直流母排上。正常運行時，電流只能從整流機組經(jīng)過直流進線斷路器流向直流母排，不會從直流母排反向流向整流機組，這點和交流供電機制不同。直流進線斷路器的逆流保護，是為了防止故障發(fā)生時電流反向流動而設置的一種保護。任務6城市軌道交通直流1500V系統(tǒng)（三）直流饋線柜保護及功能1、DDL保護DDL保護，又稱短延時電流增量（ΔI）保護和長延時電流上升率（di/dt）保護，該保護作為饋線保護的主保護，既能切除近端短路電流，也能切除大電流脫扣保護不能切除的故障電流較小的遠端短路故障。DDL保護分為DDL+ΔI與DDL+ΔT保護。DDL保護克服了單獨di/dt保護受干擾而誤動，以及ΔI保護存在拒動現(xiàn)象的缺點。通過電流的上升率來判別是故障電流，還是正常運行時的電流。設備運行時，保護不斷監(jiān)測饋線電流I及電流變化率di/dt。任務6城市軌道交通直流1500V系統(tǒng)2、電流速斷Imax++斷路器本體大電流脫扣的后備保護，電流設定值一般小于斷路器本體的定值，主要通過分析饋線電流識別故障。電流速斷保護參數(shù)設置見表2-13。3、過電流Imax+此保護的保護原理同電流速斷Imax++，區(qū)別在于整定電流值和時間值不同。任務6城市軌道交通直流1500V系統(tǒng)4、接觸網(wǎng)過負荷保護若設備長期處在過負荷運行的情況下，會導致直流饋出電纜，特別是架空接觸網(wǎng)發(fā)熱甚至癱瘓，發(fā)生此類故障時應切除過載運行的線路，待恢復冷卻后再投入運行。其工作原理是保護單元連續(xù)測量饋線電流。同時，根據(jù)接觸網(wǎng)的電阻率、電阻率修正系數(shù)、長度、橫截面積、電流，計算接觸網(wǎng)的發(fā)熱量，再根據(jù)接觸網(wǎng)和空氣的比熱等熱負荷特性及通風量等環(huán)境條仵，計算接觸網(wǎng)的溫度。如果該溫度超過設定值，保護單元發(fā)出跳閘信號分開饋線斷路器，待一段時間冷卻后，斷路器才能重新合閘。不過這種算法比較復雜，在實際應用中一般采用反時限過負荷保護的方式，即電流過載倍數(shù)越大，允許持續(xù)的時間越短。任務6城市軌道交通直流1500V系統(tǒng)5、低電壓保護低電壓保護用于機車的正常工作電壓保護。低電壓保護作為后備保護應與其他保護相互配合，而且一般不作為單獨的保護來跳閘斷路器。它的整定值ULmin和延時TULmin必須配合列車正常運行時的情況，并考慮最大負荷下列車的啟動時間、啟動電流，以及在同一供電區(qū)內(nèi)多列車連續(xù)啟動的情況。低電壓保護參數(shù)設置見表2-14。任務6城市軌道交通直流1500V系統(tǒng)6、雙邊聯(lián)跳保護功能所謂雙邊聯(lián)跳保護，其實是一種設備出現(xiàn)故障后斷路器跳閘的方式，類似于變壓器本體發(fā)生短路故障后，跳開變壓器高、低壓側斷路器。該保護針對采用雙邊供電的供電系統(tǒng)，具有較為廣泛的運用。在不考慮線路末端單邊供電的情況下，在一個區(qū)內(nèi)的接觸網(wǎng)每一電分段都由兩個變電所對其供電,若其中某個牽引降壓混合變電所的饋線斷路器跳閘，與此同時會發(fā)出聯(lián)跳信號，使給同一段接觸網(wǎng)供電的直流饋線斷路器聯(lián)跳。直流雙邊聯(lián)跳保護，其功能是通過聯(lián)跳電纜及兩側直流開關柜中配置的聯(lián)跳繼電器來實現(xiàn)的。任務6城市軌道交通直流1500V系統(tǒng)7、線路測試功能SEPCOS保護裝置在斷路器合閘前進行線路測試，主要監(jiān)測母線電壓Ur，饋線電壓Uf。防止斷路器合到故障線路上，進行對饋出回路電阻的測試。線路測試原理如圖2-84所示。線路測試電阻R的阻值已知，可以測量得到母線電壓Ur和饋線電壓Uf的數(shù)值。利用分壓原理，從而計算出Rx的阻值。任務6城市軌道交通直流1500V系統(tǒng)8、防跳功能防止斷路器持續(xù)地合到故障回路上。防跳功能參數(shù)設定見表2-15。任務6城市軌道交通直流1500V系統(tǒng)9、自動重合閘功能牽引供電系統(tǒng)故障可分為以下兩種類型。（1）瞬時性故障：在接觸網(wǎng)線路被繼電保護迅速斷開后，電弧即行熄滅，故障點的絕緣強度重新恢復，此時，如果把斷開的線路斷路器再合上，就能恢復正常供電，因此稱這類故障為“瞬時性故障”常見的瞬時性故障有：列車逆變器換向故障、雷擊過電壓引起絕緣子表面閃絡或角隙避雷器放電、大風時的短時碰線等。（2）永久性故障：在線路被斷開以后，故障仍然存在，這時即使再合上電源，由于故障仍然存在，線路還要被繼電保護再次斷開，因而就不能恢復正常的供電。此類故障稱為“永久性故障”

在直流饋線斷路器柜中設置了自動重合閘功能，通