《城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)與二次回路》城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路1單元五

典型牽引降壓混合變電站的繼電保護(hù)配置與聯(lián)鎖關(guān)系在學(xué)習(xí)了城市軌道交通供電系統(tǒng)常用的繼電保護(hù)種類之后，本單元以

10kV

牽引降壓混合變電站為例，分系統(tǒng)研究其典型繼電保護(hù)配置、各種保護(hù)范圍和自動(dòng)關(guān)系、聯(lián)鎖關(guān)系情況，這些知識(shí)是城市軌道交通供電系統(tǒng)運(yùn)行、操作、事故處理的基礎(chǔ)。典型

10kV

牽引降壓混合變電所供電系統(tǒng)圖如圖

5-1

所示，本單元內(nèi)容都以此圖為例進(jìn)行講解。城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路2圖

5-1

典型

10kV

牽引降壓混合變電所供電系統(tǒng)圖城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路3第一節(jié)

10kV

系統(tǒng)的繼電保護(hù)、自動(dòng)關(guān)系與聯(lián)鎖關(guān)系一、10kV

系統(tǒng)的主接線

如圖

5-1

所示，

10kV

牽引降壓混合變電所的進(jìn)線電壓是

10kV，電源來(lái)自城市電網(wǎng)和城市軌道交通系統(tǒng)的主變電站（或電源開閉站），主接線為單母線分段，兩路進(jìn)線分別來(lái)自不同的電源，經(jīng)進(jìn)線開關(guān)（201、202）各自帶一段母線（4

號(hào)母線、5

號(hào)母線）運(yùn)行，母線聯(lián)絡(luò)斷路器（245）處于熱備用狀態(tài)。

兩路進(jìn)線中，其中

1

號(hào)進(jìn)線為中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地系統(tǒng)；2

號(hào)進(jìn)線為中性點(diǎn)經(jīng)不接地系統(tǒng)。在

1

號(hào)進(jìn)線設(shè)置有線路電壓互感器，其所帶的

4

號(hào)母線設(shè)有母線電壓互感器。2

號(hào)進(jìn)線沒有設(shè)線路電壓互感器，只是其所帶的

5

號(hào)母線設(shè)有母線電壓互感器。為了保證可靠性，還由右側(cè)相鄰的牽引變電站引來(lái)一路備用電源，經(jīng)由斷路器

225

接在

5

號(hào)母線，正常情況下斷路器

225

在工作位分閘狀態(tài)，作為備用電源。10kV

母線所帶的負(fù)荷包括：（1）兩臺(tái)配電變壓器，分別由

4

號(hào)母線的

231

開關(guān)和

5

號(hào)母線的

241

開關(guān)供出。（2）兩臺(tái)牽引整流機(jī)組，為了減少高次諧波對(duì)電源系統(tǒng)的影響，均接在

4

號(hào)母線，分別由

236、237開關(guān)供出。城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路4二、繼電保護(hù)配置1.進(jìn)線斷路器（201、202）的保護(hù)配置（1）進(jìn)線失壓，進(jìn)線斷路器（201、202）延時(shí)

3

秒跳閘。

當(dāng)進(jìn)線斷路器（201

或

202）電源側(cè)線路發(fā)生故障或電源系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，本站的一段母線（4

號(hào)母線或

5

號(hào)母線）失壓，失去供電能力。如果在躲過上級(jí)開關(guān)重合閘動(dòng)作時(shí)間或母線聯(lián)絡(luò)斷路器（245）動(dòng)作時(shí)間后（約

3

秒，各站有所不同），仍未來(lái)電，這時(shí)進(jìn)線斷路器（201

或

202）跳閘，隔離電源側(cè)故障點(diǎn)，為母線聯(lián)絡(luò)斷路器（245）合閘，用另一路電源帶全站負(fù)荷做好準(zhǔn)備。（2）過流保護(hù)，延時(shí)

0.3

或

0.5

秒。

正常情況下進(jìn)線斷路器（201、202）僅帶本段負(fù)荷運(yùn)行，一路進(jìn)線失壓時(shí)帶全站負(fù)荷運(yùn)行。過流保護(hù)是本段母線（非正常時(shí)包括另一段母線）的主保護(hù)，也是各出線開關(guān)（231、

241、236、237

等，下同）的后備保護(hù)。由于出線開關(guān)母線側(cè)短路和出線側(cè)近端短路的短路電流相近，沒有設(shè)置速斷保護(hù)，以防止其與下級(jí)速斷保護(hù)的時(shí)間競(jìng)爭(zhēng)，造成越級(jí)跳閘，引起的停電范圍擴(kuò)大。也就是犧牲了速動(dòng)性，保證了選擇性。城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路5（3）零序電流保護(hù)，延時(shí)

0

秒。

中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地系統(tǒng)都要設(shè)置零序電流保護(hù)。中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)為了方便應(yīng)對(duì)將來(lái)的系統(tǒng)接地方式變更也設(shè)置了零序電流保護(hù)。由于牽引變電站處于供電系統(tǒng)的末端，零序電流保護(hù)延時(shí)只能是零秒，電流整定值與下級(jí)開關(guān)略有不同，選擇性不能可靠地保證。零序電流保護(hù)是本段母線（非正常時(shí)包括另一段母線）單相接地故障的主保護(hù)，也是各出線單相接地故障的后備保護(hù)。（4）光纖線路縱向差動(dòng)保護(hù)，延時(shí)

0

秒。

給本站供電的上級(jí)電源變電站饋線開關(guān)（圖中

222、213），其速斷保護(hù)的保護(hù)范圍有可能延伸到本站的母線部分，當(dāng)本站母線故障時(shí)，上級(jí)速斷保護(hù)有可能搶先于本站進(jìn)線開關(guān)（201、202）的過流保護(hù)動(dòng)作，繼而在“進(jìn)線失壓、母聯(lián)自投”保護(hù)的作用下，母線聯(lián)絡(luò)斷路器（245）自動(dòng)合閘，造成向短路的母線再次送電的事故。為了防止這種情況的發(fā)生，部分變電站設(shè)置了光纖線路縱向差動(dòng)保護(hù)。進(jìn)線線路發(fā)生故障時(shí)，由光纖線路縱向差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作使上級(jí)開關(guān)（222

或

213）和本站開關(guān)（201

或

202）跳閘，啟動(dòng)“進(jìn)線失壓、母聯(lián)自投”保護(hù)。而母線故障時(shí)僅本站開關(guān)（201

或

202）過流保護(hù)動(dòng)作跳閘，不會(huì)引起母線聯(lián)絡(luò)斷路器自投動(dòng)作，避免了事故擴(kuò)大。城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路62.母線聯(lián)絡(luò)斷路器（245）的保護(hù)配置（1）電流速斷保護(hù)，延時(shí)

0

秒。

電流速斷保護(hù)是本段線路的主保護(hù)，當(dāng)本站進(jìn)線故障時(shí)，在“進(jìn)線失壓、母聯(lián)自投”保護(hù)的作用下，母線聯(lián)絡(luò)斷路器（245）自動(dòng)合閘，如此時(shí)母線有故障，電流速斷保護(hù)可以無(wú)延時(shí)的將合閘到故障線路上的母線聯(lián)絡(luò)斷路器跳閘，以免造成向短路的母線再次送電的事故。（2）進(jìn)線失壓，母聯(lián)自投，自投時(shí)限

0.3

秒。進(jìn)線斷路器

201、202

均在合閘位置后，充電（延時(shí)）完成后備自投裝置投入運(yùn)行。正常運(yùn)行時(shí)，兩段母線是分列運(yùn)行的，若某一側(cè)電源線路停電，對(duì)應(yīng)的線路和母線就會(huì)失壓。如果在躲過上級(jí)開關(guān)重合閘動(dòng)作時(shí)間或母線聯(lián)絡(luò)斷路器動(dòng)作時(shí)間后，仍未來(lái)電，備自投延時(shí)

0.3S合母線聯(lián)絡(luò)斷路器（245），用另一路電源帶全站負(fù)荷。備自投僅動(dòng)作一次，備自投設(shè)置自投后加速跳閘。差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作跳閘進(jìn)線斷路器，需通過母聯(lián)綜保裝置合閘母線聯(lián)絡(luò)斷路器。下一級(jí)母線聯(lián)絡(luò)斷路器與上一級(jí)母線聯(lián)絡(luò)斷路器，設(shè)置時(shí)限投入配合關(guān)系。雙路電源失壓不啟動(dòng)備自投。（3）后加速跳閘（部分站有），延時(shí)

0

秒。備自投設(shè)置自投后加速跳閘，如果合閘于故障線路，無(wú)延時(shí)加速跳閘，防止事故擴(kuò)大。城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路73.聯(lián)絡(luò)電源斷路器（225）的保護(hù)配置（1）電流速斷保護(hù)，延時(shí)

0

秒。

電流速度保護(hù)是本段線路的主保護(hù)，可以無(wú)延時(shí)的將合閘到故障線路上的聯(lián)絡(luò)電源斷路器跳閘，防止向故障線路再送電。電流速斷保護(hù)分為無(wú)時(shí)限速斷保護(hù)和帶時(shí)限速斷保護(hù)。當(dāng)不允許帶時(shí)限切除短路故障時(shí)，應(yīng)設(shè)無(wú)時(shí)限速斷保護(hù);當(dāng)無(wú)時(shí)限速斷保護(hù)不能滿足選擇性動(dòng)作時(shí)，可設(shè)帶時(shí)限速斷保護(hù)。當(dāng)采用電流速斷保護(hù)和過電流保護(hù)不能滿足選擇性、靈敏性或速動(dòng)性的要求時(shí)，可采用線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)或電流選跳保護(hù)作主保護(hù)，過電流保護(hù)作后備保護(hù)。（2）過電流保護(hù)，延時(shí)

0.3

秒。同進(jìn)線斷路器。（3）零序電流保護(hù)，延時(shí)

0

秒。同進(jìn)線斷路器。城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路84.配電變壓器斷路器（231、241）的保護(hù)配置（1）電流速斷保護(hù)，延時(shí)

0

秒。

電流速度保護(hù)是配電變壓器的主保護(hù)，反應(yīng)變壓器繞組和引出線的相間短路，保護(hù)瞬時(shí)動(dòng)作于斷開變壓器的高壓側(cè)斷路器。保護(hù)范圍是從保護(hù)安裝處的電流互感器一次側(cè)→變壓器高壓套管引出線→變壓器原邊繞組，若短路電流大有可能保護(hù)到變壓器次邊部分繞組。當(dāng)靈敏度不能滿足要求時(shí)應(yīng)裝設(shè)差動(dòng)保護(hù)。（2）過電流保護(hù)，延時(shí)

0.5

秒。過電流保護(hù)反應(yīng)變壓器低壓側(cè)相間短路并作為變壓器主保護(hù)的后備保護(hù)以及400V

開關(guān)的遠(yuǎn)后備保護(hù)。若電流速斷保護(hù)因某種原因拒動(dòng)，經(jīng)過一定延時(shí)（如

0.5秒）變壓器過電流保護(hù)動(dòng)作，保護(hù)裝置動(dòng)作后，斷開變壓器高壓側(cè)斷路器。電力變壓器

10kV

過流保護(hù)作為

400V

開關(guān)保護(hù)的遠(yuǎn)后備保護(hù)，在

400

母線出現(xiàn)短路故障而400V

進(jìn)線保護(hù)拒動(dòng)的情況下，能延時(shí)動(dòng)作斷開電力變壓器

10kV

開關(guān)以斷開故障，這對(duì)于保證城市軌道交通供電設(shè)備的安全具有重要意義。城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路9（3）零序電流保護(hù)，延時(shí)

0

秒。在變壓器中性點(diǎn)經(jīng)低電阻接地運(yùn)行的系統(tǒng)中，零序電流保護(hù)用于反應(yīng)變壓器高壓側(cè)，以及外部元件的接地短路。（4）過負(fù)荷報(bào)警。

過負(fù)荷保護(hù)是反應(yīng)變壓器過負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)的一種保護(hù)，在一定范圍內(nèi)和短時(shí)間的過負(fù)荷，斷路器不會(huì)跳閘，只是作為一種不正常運(yùn)行來(lái)監(jiān)視，所以一般過負(fù)荷保護(hù)延時(shí)較長(zhǎng)，只發(fā)預(yù)告信號(hào)，其動(dòng)作電流一般按額定電流的

1.3

倍整定，延時(shí)

9

秒動(dòng)作報(bào)警。變壓器過負(fù)荷運(yùn)行有時(shí)間限制，按具體產(chǎn)品說明書或現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行規(guī)程掌握。（5）變壓器過熱。干式變壓器

F

級(jí)

130℃報(bào)警，150℃跳閘。（6）變壓器開門跳閘或報(bào)警。配電變壓器在帶電運(yùn)行時(shí)強(qiáng)行開門，則聯(lián)跳斷路器（231、241）跳閘或報(bào)警，以確保人員安全。城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路105.牽引整流機(jī)組斷路器（236、237）的保護(hù)配置（1）電流速斷保護(hù)，延時(shí)

0

秒；電流速度保護(hù)是牽引變壓器的主保護(hù)，反應(yīng)變壓器繞組和引出線的相間短路，保護(hù)瞬時(shí)動(dòng)作于斷開變壓器的高壓側(cè)機(jī)組斷路器（236、237）。速斷保護(hù)定值應(yīng)躲過牽引變壓器勵(lì)磁涌流，對(duì)牽引變壓器一次側(cè)最小短路具有速動(dòng)性。（2）過電流保護(hù)，延時(shí)

0.5

秒；

過電流保護(hù)能反應(yīng)牽引變壓器的二次側(cè)短路、牽引整流器內(nèi)部短路及直流側(cè)斷路，同時(shí)作為變壓器電流速斷保護(hù)的后備保護(hù)，還可以作為直流母線短路的遠(yuǎn)后備保護(hù)，在直流母線出現(xiàn)短路故障而直流進(jìn)線保護(hù)拒動(dòng)的情況下，能延時(shí)動(dòng)作斷開牽引變壓器機(jī)組斷路器（236、237）以斷開故障。（3）零序電流保護(hù)，延時(shí)

0

秒；在變壓器中性點(diǎn)經(jīng)低電阻接地運(yùn)行的系統(tǒng)中，零序電流保護(hù)用于反應(yīng)變壓器高壓側(cè)，以及外部元件的接地短路。（4）過負(fù)荷報(bào)警,延時(shí)

20

秒。由于牽引整流機(jī)組有較高的過負(fù)荷能力，所以過負(fù)荷保護(hù)延時(shí)較長(zhǎng)，且僅設(shè)置城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路11為過負(fù)荷報(bào)警。（5）一個(gè)硅元件故障報(bào)警。在發(fā)生一只硅元件故障擊穿后，整流柜可繼續(xù)運(yùn)行，但要求值班員加強(qiáng)監(jiān)視，因此只發(fā)報(bào)警信號(hào)。（6）同一橋臂兩個(gè)硅元件故障跳閘（機(jī)組斷路器與總閘（60、70））；

發(fā)生同一橋臂兩只硅元件擊穿后，機(jī)組斷路器（236

或

237）和直流快速開關(guān)（60或

70）跳閘并發(fā)信號(hào)，這時(shí)應(yīng)及時(shí)安排檢修。（7）變壓器過熱。干式變壓器

F

級(jí)

130℃報(bào)警，150℃跳閘。（8）整流柜過熱整流柜溫度達(dá)到

90℃報(bào)警，120℃跳閘。（9）變壓器開門跳閘或報(bào)警。變壓器在帶電運(yùn)行時(shí)強(qiáng)行開門，則聯(lián)跳牽引整流機(jī)組斷路器（236、237）跳閘，并報(bào)警，以確保人員安全。（10）整流柜開門跳閘或報(bào)警。城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路12整流器在帶電運(yùn)行時(shí)強(qiáng)行開門，則聯(lián)跳牽引整流機(jī)組斷路器（236、237）跳閘，并報(bào)警，以確保人員安全。（11）整流柜處于框架保護(hù)的保護(hù)范圍內(nèi)，框架保護(hù)動(dòng)作時(shí)啟動(dòng)

236、237

斷路器跳閘。（12）機(jī)組聯(lián)跳總閘牽引整流機(jī)組斷路器（236、237）跳閘時(shí)聯(lián)跳對(duì)應(yīng)總閘（60、70）跳閘，防止反送電。城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路13三、自動(dòng)關(guān)系與聯(lián)鎖關(guān)系（一）進(jìn)線斷路器（201、202）與母線聯(lián)絡(luò)（分段）斷路器（245）之間的聯(lián)鎖控制

1.為了防止兩路進(jìn)線電源并列，在進(jìn)線斷路器與母線聯(lián)絡(luò)斷路器之間，設(shè)有“三合二”聯(lián)鎖控制，在任何情況下，兩個(gè)進(jìn)線斷路器與母線聯(lián)絡(luò)斷路器之間，只允許有兩個(gè)斷路器在合閘位置，另一個(gè)斷路器則必須在分閘位置。邏輯圖如圖

5-2

所示。2.開閉所（電源站）的進(jìn)線斷路器與母線聯(lián)絡(luò)斷路器之間（1）在正常情況下，也設(shè)有“三合二”聯(lián)鎖控制，進(jìn)線斷路器與母線聯(lián)絡(luò)斷路器之間，只允許有兩個(gè)斷路器在合閘位置，另一個(gè)斷路器則必須在分閘位置。（2）因?yàn)橐粋€(gè)電源站帶有多個(gè)牽引變電站，為了防止城市電網(wǎng)設(shè)備檢修對(duì)城市軌道交通供電系統(tǒng)的影響，電源站一般與城市電網(wǎng)調(diào)度簽有允許短時(shí)合環(huán)倒閘的協(xié)議，為此還設(shè)有合環(huán)保護(hù)。在母線聯(lián)絡(luò)斷路器柜上設(shè)有合環(huán)選跳轉(zhuǎn)換開關(guān)，這種方式可在母線不停電的情況下倒換工作電源。正常情況下，合環(huán)選跳轉(zhuǎn)換開關(guān)置于退出位。當(dāng)采用合環(huán)選跳方式時(shí)，合環(huán)選跳轉(zhuǎn)換開關(guān)置于合環(huán)選跳位，合環(huán)選跳可以城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路14選跳

1

號(hào)進(jìn)線開關(guān)或

2

號(hào)進(jìn)線開關(guān)或母線聯(lián)絡(luò)斷路器。圖

5-2

進(jìn)線斷路器與母線聯(lián)絡(luò)斷路器三合二邏輯圖城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路15（二）交流

10kV

進(jìn)線斷路器（201

或

202）與進(jìn)線隔離柜（201-2

或

202-5）、提升隔離柜手車（201-4

或

202-5）聯(lián)鎖關(guān)系和合閘條件

當(dāng)采用分散式供電方案設(shè)電源開閉所時(shí)，電源開閉所電源進(jìn)線端的接線形式，應(yīng)符合當(dāng)?shù)仉娏Σ块T的要求。在進(jìn)線端設(shè)隔離柜，作為電源開閉所與城市電網(wǎng)之間的一個(gè)明顯斷開點(diǎn)，當(dāng)電源開閉所進(jìn)線電源退出時(shí)，城市電力部門要求將電源開閉所進(jìn)線隔離柜手車?yán)酵顺鑫?，形成一個(gè)電氣斷開點(diǎn)。進(jìn)線提升柜的設(shè)置，和母線分段隔離柜的設(shè)置一樣，由于開關(guān)柜無(wú)法在一個(gè)柜體內(nèi)做到母線提升，因此單設(shè)進(jìn)線提升柜。進(jìn)線提升柜也可兼作計(jì)量用。1.進(jìn)線斷路器（201

或

202）與進(jìn)線隔離柜（201-2

或

202-5）、提升隔離柜手車（201-4

或

202-5）手車聯(lián)鎖關(guān)系

進(jìn)線斷路器與進(jìn)線隔離開關(guān)、提升隔離手車是串聯(lián)關(guān)系，為了防止“空送電”和“帶負(fù)荷拉合隔離開關(guān)”的情況，在隔離手車設(shè)有行程開關(guān)，推入工作位時(shí)，行程開關(guān)被壓?。ǔｉ_接點(diǎn)閉合，常閉接點(diǎn)打開），拉出時(shí)行程開關(guān)釋放。在斷路器的合閘控制回路中串有隔離手車行程開關(guān)的常開接點(diǎn)；在斷路器的分閘控制回路并聯(lián)有城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路16行程開關(guān)的常閉接點(diǎn)。隔離手車未推入工作位時(shí)，斷路器不能在工作位合閘，防止空送電。斷路器在工作位合閘后（此時(shí)隔離手車肯定已經(jīng)在工作位）強(qiáng)行拉出隔離手車將導(dǎo)致斷路器跳閘，以防止帶負(fù)荷拉隔離開關(guān)事故。邏輯圖如圖

5-3

所示。（1）（2）圖

5-3

進(jìn)線斷路器與進(jìn)線隔離柜手車聯(lián)鎖關(guān)系邏輯圖城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路172.進(jìn)線斷路器（201

或

202）合閘條件

當(dāng)進(jìn)線斷路器在分閘位置時(shí)，通過開關(guān)狀態(tài)輔助接點(diǎn)，解除閉鎖電磁鐵，進(jìn)線隔離手車和進(jìn)線提升柜隔離手車才能進(jìn)行拉出、推入操作。當(dāng)進(jìn)線斷路器手車在工作位時(shí)，若要進(jìn)行合閘操作，則進(jìn)線隔離柜手車、進(jìn)線提升柜手車必須在工作位置，且兩路進(jìn)線斷路器和母線聯(lián)絡(luò)斷路器之間的“3

合

2”聯(lián)鎖滿足要求時(shí)，才能對(duì)該進(jìn)線斷路器進(jìn)行合閘操作。交流

10KV

斷路器不設(shè)置來(lái)電自復(fù)功能，應(yīng)按調(diào)度令操作進(jìn)線斷路器合閘。邏輯圖如圖

5-4

所示。圖

5-4

進(jìn)線斷路器合閘條件邏輯圖城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路18（三）母線聯(lián)絡(luò)斷路器（245）與母線隔離手車（245-5）的聯(lián)鎖關(guān)系和合閘條件1.母線聯(lián)絡(luò)斷路器（245）與母線隔離手車（245-5）的聯(lián)鎖關(guān)系隔離手車的操作和隔離開關(guān)的操作一樣，不能帶負(fù)荷操作，需要在母線聯(lián)絡(luò)斷路器和母線分段隔離柜的隔離手車之間設(shè)聯(lián)鎖。當(dāng)母線聯(lián)絡(luò)斷路器在合閘位置時(shí)，通過開關(guān)狀態(tài)輔助接點(diǎn)，啟動(dòng)閉鎖電磁鐵回路，母線分段隔離柜的隔離手車不能進(jìn)行拉出、推入操作。當(dāng)母線聯(lián)絡(luò)斷路器在分閘位置時(shí)，通過開關(guān)狀態(tài)輔助接點(diǎn)，解除閉鎖電磁鐵，母線分段隔離柜內(nèi)的隔離手車才能進(jìn)行拉出、推入操作。聯(lián)鎖關(guān)系邏輯圖如圖

5-5所示。圖

5-5

母線聯(lián)絡(luò)斷路器與母線隔離手車的聯(lián)鎖關(guān)系邏輯圖城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路19（四）進(jìn)線斷路器（201、202）與母線聯(lián)絡(luò)斷路器（245）之間聯(lián)鎖關(guān)系和合閘條件1.母線聯(lián)絡(luò)斷路器合閘條件根據(jù)進(jìn)線斷路器與母線聯(lián)絡(luò)斷路器之間“三合二”聯(lián)鎖控制，在任何情況下，兩個(gè)進(jìn)線斷路器與母線聯(lián)絡(luò)斷路器之間，只允許有兩個(gè)斷路器在合閘位置，另一個(gè)斷路器則必須在分閘位置。因此，兩路進(jìn)線斷路器只有一個(gè)在合閘位置，且母聯(lián)隔離手車在工作位置時(shí)，母線聯(lián)絡(luò)斷路器才可以進(jìn)行合閘操作。母線聯(lián)絡(luò)斷路器合閘條件邏輯圖如圖

5-6

所示。圖

5-6

母線聯(lián)絡(luò)斷路器合閘條件邏輯圖城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路202.兩路電源失壓，聯(lián)絡(luò)電源斷路器

225

合閘條件

此情況只用于本站兩路電源都失壓，必須從相鄰站引入電源的情況。在需要聯(lián)絡(luò)斷路器給相鄰變電所送電時(shí)，聯(lián)絡(luò)斷路器可以用連接片強(qiáng)制選擇進(jìn)線斷路器與聯(lián)絡(luò)斷路器同時(shí)合閘。各站聯(lián)絡(luò)斷路器分合閘條件以各條線具體運(yùn)行方式?jīng)Q定。母線聯(lián)絡(luò)斷路器合閘條件邏輯圖如圖

5-7

所示。圖

5-7

母線聯(lián)絡(luò)斷路器合閘條件邏輯圖城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路21（五）牽引變壓器、配電變壓器、交流

10kV

側(cè)開關(guān)柜聯(lián)鎖聯(lián)跳關(guān)系

1.牽引變壓器、整流器與高壓側(cè)饋線斷路器（236、237）之間聯(lián)鎖聯(lián)跳關(guān)系

牽引變壓器、整流器與高壓側(cè)饋線斷路器之間聯(lián)鎖設(shè)置的主要目的是：若誤操作或強(qiáng)行開門操作時(shí)，高壓側(cè)饋線斷路器跳閘，防止人員觸及帶電體，保證人身安全。

變壓器根據(jù)電壓等級(jí)、容量大小的不同，一般選用帶外殼或不帶外殼兩種形式，若采用不帶外殼形式的變壓器時(shí)，一般在變壓器外圍應(yīng)設(shè)防護(hù)網(wǎng)或防護(hù)欄。當(dāng)采用帶外売的變壓器時(shí)，外殼開門處一般設(shè)有電磁鎖，在變壓器帶電運(yùn)行情況下，不允許開門操作，只有當(dāng)變壓器高壓側(cè)饋線斷路器在分位置時(shí)，才允許進(jìn)行變壓器開門操作。若變壓器在帶電運(yùn)行時(shí)強(qiáng)行開門，則聯(lián)跳變壓器高壓側(cè)饋線斷路器分閘，并報(bào)警，以確保人員安全。

城市軌道交通選用的整流器，一般采用柜式設(shè)備。整流器的柜門和高壓側(cè)饋線斷路器之間設(shè)聯(lián)鎖：當(dāng)對(duì)應(yīng)的高壓側(cè)饋線斷路器在分閘狀態(tài)時(shí)，才允許進(jìn)行整流器開門操作；當(dāng)對(duì)應(yīng)的高壓側(cè)饋線斷路器在合閘狀態(tài)時(shí)，不允許進(jìn)行整流器開門操作，城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路22如圖

5-8

所示。若整流器在帶電運(yùn)行時(shí)強(qiáng)行開門，則聯(lián)跳對(duì)應(yīng)的高壓側(cè)饋線斷路器，并報(bào)警，以確保人員安全，如圖

5-9

所示。圖

5-8

變壓器柜門閉鎖邏輯圖圖

5-9

牽引變壓器與交流

10kV

側(cè)開關(guān)柜（236、237）聯(lián)鎖聯(lián)跳關(guān)系邏輯圖（一）當(dāng)變壓器和整流柜柜門都關(guān)好時(shí)，高壓側(cè)饋線斷路器才可合閘操作，如圖

5-10所示。圖

5-10

斷路器閉鎖邏輯圖城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路232.配電變壓器與交流

10kV

側(cè)開關(guān)柜（231、241）聯(lián)鎖聯(lián)跳關(guān)系

以上邏輯也可用于無(wú)人值班降壓站，配電變壓器

10kV

側(cè)環(huán)網(wǎng)柜負(fù)荷開關(guān),邏輯關(guān)系如圖

5-11

所示。無(wú)人值班降壓站，配電變壓器

10kV

側(cè)開關(guān)柜稱為環(huán)網(wǎng)柜，里面只配有負(fù)荷開關(guān)或熔斷器，沒有斷路器，所以沒配保護(hù)裝置。一旦負(fù)荷開關(guān)跳閘或熔斷器熔斷，配電變壓器二次側(cè)

401

和

402

開關(guān)失壓自動(dòng)跳閘。圖

5-11

配電變壓器與交流

10kV

側(cè)開關(guān)柜聯(lián)鎖聯(lián)跳關(guān)系邏輯圖城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路24（六）牽引變壓器

10kV

側(cè)斷路器（236、

237）和直流

750V

直流進(jìn)線斷路器（60、70）聯(lián)跳關(guān)系及分合閘條件結(jié)合直流牽引供電系統(tǒng)的主接線形式，直流進(jìn)線開關(guān)有兩種配置方式:一種是進(jìn)線配置直流隔離開關(guān)，另一種是配置直流斷路器。進(jìn)線開關(guān)采用隔離開關(guān)時(shí)，牽引整流機(jī)組高壓側(cè)斷路器與直流進(jìn)線隔離開關(guān)之間設(shè)置聯(lián)鎖關(guān)系。直流進(jìn)線采用直流斷路器時(shí)，牽引整流機(jī)組高壓側(cè)斷路器與直流進(jìn)線斷路器之間設(shè)置聯(lián)跳關(guān)系。

牽引整流機(jī)組高壓側(cè)斷路器與直流進(jìn)線斷路器之間聯(lián)跳關(guān)系：牽引整流機(jī)組高壓側(cè)斷路器跳閘后，聯(lián)跳直流進(jìn)線斷路器。另外，根據(jù)調(diào)度令，將負(fù)極隔離開關(guān)手動(dòng)分閘，實(shí)現(xiàn)整個(gè)牽引整流機(jī)組完全斷電，退出運(yùn)行。城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路25

直流進(jìn)線采用隔離開關(guān)時(shí)，若牽引整流機(jī)組高壓側(cè)斷路器跳閘，不聯(lián)跳直流進(jìn)線隔離開關(guān)，此時(shí)，需根據(jù)調(diào)度令，手動(dòng)將直流進(jìn)線隔離開關(guān)分閘，手動(dòng)將負(fù)極隔離開關(guān)分閘，實(shí)現(xiàn)整個(gè)牽引整流機(jī)組完全斷電，退出運(yùn)行。邏輯圖如圖

5-12

所示。圖

5-12

牽引整流機(jī)組高壓側(cè)與直流進(jìn)線斷路器之間聯(lián)跳關(guān)系邏輯圖城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路26（七）系統(tǒng)運(yùn)行控制與聯(lián)鎖

系統(tǒng)運(yùn)行控制與聯(lián)鎖是指兩個(gè)電源之間，以及兩座變電所之間用于故障轉(zhuǎn)換負(fù)荷所設(shè)的控制與聯(lián)鎖，包括備用電源自投功能、主變電所中壓應(yīng)急聯(lián)絡(luò)開關(guān)的聯(lián)鎖、中壓網(wǎng)絡(luò)應(yīng)急聯(lián)絡(luò)開關(guān)的聯(lián)鎖、直流雙邊聯(lián)跳功能、低壓進(jìn)線與母線聯(lián)絡(luò)斷路器控制方式等五個(gè)方面。1.交流

10kV

進(jìn)線斷路器（201、202）失壓條件圖

5-13

交流

10kV

進(jìn)線斷路器失壓條件邏輯圖城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路27

如圖

5-13

所示，必須同時(shí)滿足相對(duì)應(yīng)的進(jìn)線線路無(wú)電壓、本段母線無(wú)電壓且進(jìn)線斷路器在合閘位置、另一段母線的

PT

有電四個(gè)條件，才能判斷進(jìn)線斷路器失壓自動(dòng)跳閘。2.母線聯(lián)絡(luò)斷路器（245）合閘條件

在講解母線聯(lián)絡(luò)斷路器合閘條件之前先介紹一下

RS

觸發(fā)器工作原理:當(dāng)

S

為

1時(shí)，觸發(fā)器輸出端

Q

為“1”；R

為“1”時(shí)，觸發(fā)器輸出端

Q

為“0”，所以

R

為置零輸入端，用于閉鎖。如圖

5-14.圖

5-14

RS

觸發(fā)器示意圖城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路28母線聯(lián)絡(luò)斷路器合閘必須具備四個(gè)條件:（1）備自投允許當(dāng)

BZT

就地、BZT

遠(yuǎn)方都投入，母聯(lián)未合閘、母聯(lián)保護(hù)未啟動(dòng)時(shí)，R

輸出為零，解除備自投閉鎖。如圖

5-15

所示，此時(shí)只要滿足“與門”左側(cè)輸入條件，經(jīng)

15

秒充電，備自投充電完成。圖

5-15

備自投允許邏輯圖

城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路

（2）閉鎖判據(jù)

只要滿足圖

5-16“或門”左側(cè)任意一個(gè)輸入條件相過電流啟動(dòng)或零序過電流啟動(dòng)，母聯(lián)將被閉鎖不能合閘。

圖

5-16

閉鎖母聯(lián)邏輯圖

閉鎖條件分

2

部分：12在備自投允許里，一旦出現(xiàn)閉鎖條件，不允許備自投充電，將其閉鎖。當(dāng)備自投充電已經(jīng)完畢，又出現(xiàn)閉鎖判據(jù)，則直接閉鎖母線聯(lián)絡(luò)斷路器合閘回路。

29

城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路

（3）啟動(dòng)備自投

如圖

5-17

所示，當(dāng)滿足“與門”左側(cè)輸入條件時(shí)，啟動(dòng)備自投。手動(dòng)分閘、遙控

分閘，因不符合備自投啟動(dòng)條件，所以備自投不會(huì)啟動(dòng)。

圖

5-17

備自投裝置啟動(dòng)邏輯圖

（4）合母聯(lián)（圖

5-18

邏輯電路只畫了

1

號(hào)進(jìn)線部分，因此以

1

號(hào)進(jìn)線為例說明，2

號(hào)進(jìn)行情況相似）

在閉鎖條件不成立的情況下，此時(shí)備自投裝置動(dòng)作情況如下：1當(dāng)

1

號(hào)線路失壓后→Ⅰ母失壓→Ⅰ母啟動(dòng)自投，此時(shí)若Ⅱ段母線有壓，且備自投裝置充電完畢，經(jīng)一定延時(shí)，備自投裝置發(fā)出跳閘命令跳開

1

號(hào)進(jìn)線開關(guān)。2當(dāng)

1

號(hào)進(jìn)線開關(guān)跳閘后，經(jīng)一定延時(shí)，并手車位置符合要求，備自投裝置發(fā)出合閘命令合母聯(lián)。

30城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路31圖

5-18

合母聯(lián)邏輯圖3.備自投總邏輯圖如圖

5-19

所示：圖

5-19

備自投總邏輯圖城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路32第二節(jié)

直流

750V

系統(tǒng)的繼電保護(hù)、自動(dòng)關(guān)系與聯(lián)鎖關(guān)系一、直流

750V

系統(tǒng)的主接線

如圖

5-1

所示，750V

直流供電系統(tǒng)是由牽引變壓器、整流柜、直流斷路器與牽引網(wǎng)構(gòu)成的。牽引網(wǎng)由饋出線、750V

直流配電柜（隧道柜）、接觸軌（三軌）、緩沖箱、走行軌、均流箱、回流箱和回流線等組成。牽引變壓器和整流裝置整體稱為整流機(jī)組，為了減少高次諧波對(duì)電源系統(tǒng)的影響，兩臺(tái)整流機(jī)組均接在

4

號(hào)母線，分別由

236、237

開關(guān)供電。整流機(jī)組通過直流進(jìn)線斷路器（60、70）給正母線供電，通過

65、75

電動(dòng)隔離開關(guān)給負(fù)母線供電。正母線通過直流饋出斷路器（10、20、30、40）給接觸軌供電，負(fù)母線通過回流箱接至走行軌。機(jī)車從接觸軌受電，通過牽引電動(dòng)機(jī)后由走行軌回流至負(fù)母線。接觸軌是分段供電的，每段稱為一個(gè)供電區(qū)間，一個(gè)供電區(qū)間的接觸軌都由相鄰兩個(gè)變電站雙邊同時(shí)供電。全線路的負(fù)極電源是不分段的，也就是說各個(gè)變電站的負(fù)極是連在一起的。

直流

750V

系統(tǒng)的主接線采用的是單母線加旁路母線的接線方式，當(dāng)

10、

20、30、40

斷路器中任何一個(gè)發(fā)生故障不能合閘時(shí)，可以通過與其對(duì)應(yīng)的電動(dòng)隔離開

城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路關(guān)

14、24、34、44

和備用斷路器

90

替代其向饋出線供電，提高了供電的可靠性。

直流牽引供電系統(tǒng)的電流走向是：整流柜正極→直流進(jìn)線斷路器→直流正母線→直流饋出斷路器→直流配電柜→接觸軌→機(jī)車受流器→機(jī)車斷路器→牽引逆變器→牽引電動(dòng)機(jī)→牽引逆變器→輪對(duì)→走行軌→回流線→回流箱→回流電纜→直流負(fù)極母線→65、75

電動(dòng)隔離開關(guān)→負(fù)極電纜→整流柜負(fù)極。

二、直流

750V

系統(tǒng)的繼電保護(hù)配置

（1）60（70）直流進(jìn)線斷路器（總閘開關(guān)）保護(hù)配置1大電流脫扣保護(hù)，延時(shí)

0

秒。

直流斷路器自帶的本體保護(hù)，是主保護(hù)，固有分閘時(shí)間僅幾毫秒，在發(fā)生近端金屬性短路時(shí)，瞬時(shí)跳閘。234

速斷保護(hù)（部分站單獨(dú)設(shè)有）。

本斷路器處于框架保護(hù)的保護(hù)范圍內(nèi)，框架保護(hù)動(dòng)作時(shí)啟動(dòng)本斷路器跳閘。

機(jī)組聯(lián)跳總閘機(jī)組斷路器（236、237）因速斷、過流、零序、同一橋臂兩個(gè)硅管故障等原因

33

城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路跳閘時(shí)，機(jī)組失去供電能力，聯(lián)跳對(duì)應(yīng)總閘跳閘，防止反送電。5總閘聯(lián)跳分閘。

兩總閘同時(shí)跳閘，或另一總閘在分位，本總閘跳閘時(shí)，直流母線失去供電能力，聯(lián)跳四個(gè)分閘跳閘，防止反送電。

（2）10（20、30、40、90）直流饋線斷路器（分閘）的保護(hù)配置。1大電流脫扣保護(hù)，延時(shí)

0

秒。

直流斷路器自帶的本體保護(hù)，是主保護(hù)，固有分閘時(shí)間僅幾毫秒，在發(fā)生近端金屬性短路時(shí)，瞬時(shí)跳閘。2速斷保護(hù)，延時(shí)

0

秒。根據(jù)需要可以單獨(dú)設(shè)置速斷保護(hù)。3DDL

保護(hù)，最大延時(shí)

80

毫秒。

DDL保護(hù)主要用來(lái)切除大電流脫扣保護(hù)不能切除的故障電流較小的中遠(yuǎn)端短路故障。4過電流保護(hù)，延時(shí)

40

秒。

作為電流上升率保護(hù)的后備保護(hù)，通常該保護(hù)的電流整定值較小，其整定時(shí)不34

城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路需躲過機(jī)車啟動(dòng)最大電流，而是靠延時(shí)來(lái)區(qū)分故障電流和機(jī)車啟動(dòng)電流。5自動(dòng)重合閘，延時(shí)

6

秒。

直流斷路器的重合不允許帶故障試合后加速跳閘，那樣對(duì)斷路器的壽命有較大的影響。因此，必須在確認(rèn)線路發(fā)生的是非永久性短路故障時(shí)才允許合閘。為保證不帶故障合閘必須進(jìn)行線路測(cè)試。67本斷路器處于框架保護(hù)的保護(hù)范圍內(nèi)，框架保護(hù)動(dòng)作時(shí)啟動(dòng)本斷路器跳閘?？傞l聯(lián)跳分閘

兩總閘同時(shí)跳閘，或另一總閘在分位，本總閘跳閘時(shí)，直流母線失去供電能力，聯(lián)跳四個(gè)分閘跳閘，防止反送電。8與相鄰站對(duì)應(yīng)開關(guān)的雙邊聯(lián)跳。

雖然直流饋線斷路器設(shè)置了多重保護(hù)，但都屬于近后備保護(hù)，無(wú)遠(yuǎn)后備保護(hù)。當(dāng)開關(guān)失靈時(shí)，將無(wú)法切除故障電流?？紤]到直流斷路器的失靈情況，在牽引變電所直流系統(tǒng)各開關(guān)處設(shè)聯(lián)跳保護(hù)。當(dāng)直流進(jìn)線開關(guān)或直流饋線開關(guān)中，有任意一臺(tái)開關(guān)拒動(dòng)時(shí)，發(fā)出聯(lián)跳信號(hào)，將本牽引變電所范圍內(nèi)的所有直流進(jìn)線斷路器和直流饋線斷路器聯(lián)跳分閘，實(shí)現(xiàn)短路電流的完全切除。

35

城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路（3）

每個(gè)牽引變電所的整流器和負(fù)極柜設(shè)一套框架泄漏保護(hù)；其他直流開關(guān)柜設(shè)一套框架泄漏保護(hù)；再生制動(dòng)電能吸收利用裝置設(shè)一套框架泄漏保護(hù)。（4）

再生制動(dòng)電能吸收利用裝置。數(shù)字通信電流保護(hù)電流速斷保護(hù)過電流保護(hù)零序電流保護(hù)過負(fù)荷保護(hù)溫度保護(hù)（變壓器及雙向變流器內(nèi)部保護(hù)）再生制動(dòng)電能吸收利用裝置

IGBT

保護(hù)（再生制動(dòng)電能吸收利用裝置內(nèi)部保

1

2

3

4

5

6

7護(hù)）

36城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路37三、直流

750V

系統(tǒng)的自動(dòng)關(guān)系與聯(lián)鎖關(guān)系（二）直流進(jìn)線斷路器（60、70）與進(jìn)線電動(dòng)隔離開關(guān)（61、71）、負(fù)極電動(dòng)隔離開關(guān)（65、75）之間的聯(lián)鎖關(guān)系當(dāng)直流進(jìn)線斷路器在合閘位置時(shí)，直流進(jìn)線隔離開關(guān)不允許進(jìn)行分、合操作，負(fù)極隔離開關(guān)不允許進(jìn)行分、合閘操作;當(dāng)直流進(jìn)線斷路器在分閘位置時(shí)，直流進(jìn)線隔離開關(guān)才允許進(jìn)行分、合閘操作，負(fù)極隔離開關(guān)才允許進(jìn)行分、合閘操作;當(dāng)負(fù)極隔離開關(guān)在分閘位置時(shí)，直流進(jìn)線隔離開關(guān)不允許進(jìn)行合閘操作;當(dāng)直流進(jìn)線隔離開關(guān)在分位置時(shí)，直流進(jìn)線斷路器不允許進(jìn)行合閘操作。直流進(jìn)線斷路器（60、70）、進(jìn)線電動(dòng)隔離開關(guān)（61、71）、負(fù)極電動(dòng)隔離開關(guān)（65、75）的操作順序?yàn)椋?）合閘操作順序：65→61→60；75→71→70。（2）分閘操作順序：60→61→65；70→71→75。城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路38如圖

5-20、圖

5-21、圖

5-22、圖

5-23

所示。1.進(jìn)線斷路器（60、70）與直流進(jìn)線隔離開關(guān)（61、71）之間的聯(lián)鎖關(guān)系圖

5-20

進(jìn)線隔離開關(guān)分閘條件邏輯圖圖

5-21

進(jìn)線隔離開關(guān)合閘條件邏輯圖城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路392.進(jìn)線斷路器（60、70）與負(fù)極電動(dòng)隔離開關(guān)聯(lián)鎖關(guān)系（65、75）圖

5-22

負(fù)極隔離開關(guān)合閘條件邏輯圖圖

5-23

負(fù)極隔離開關(guān)分閘條件邏輯圖城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路40（二）進(jìn)線斷路器（60、70）的聯(lián)鎖關(guān)系1.

進(jìn)線斷路器合閘條件如圖

5-24，框架故障保護(hù)動(dòng)作后，進(jìn)線斷路器需要手動(dòng)就地復(fù)歸。圖

5-24

進(jìn)線斷路器合閘條件邏輯圖2.進(jìn)線斷路器分閘條件如圖

5-25，進(jìn)線斷路器遙控分閘且進(jìn)線斷路器的控制開關(guān)在遙控位置時(shí)，或進(jìn)線斷路器當(dāng)?shù)胤珠l且進(jìn)線斷路器的控制開關(guān)在當(dāng)?shù)匚恢脮r(shí)可分閘。圖

5-25

進(jìn)線斷路器分閘條件邏輯圖城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路413.進(jìn)線斷路器跳閘條件如圖

5-26，負(fù)極隔離開關(guān)電磁鎖解鎖、框架保護(hù)動(dòng)作、相應(yīng)交流機(jī)組

10kV

饋線開關(guān)動(dòng)作、逆流保護(hù)動(dòng)作、大電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)，聯(lián)跳并閉鎖正極進(jìn)線斷路器。圖

5-26

進(jìn)線斷路器跳閘條件邏輯圖4.聯(lián)跳如圖

5-27，一路進(jìn)線斷路器大電流脫扣保護(hù)動(dòng)作且另一路進(jìn)線斷路器分閘狀態(tài)，聯(lián)跳所有饋線斷路器。圖

5-27

聯(lián)跳邏輯圖城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路42（三）直流饋線斷路器（分閘）（10、20、30、40）的聯(lián)鎖關(guān)系1.直流饋線斷路器合閘條件如圖

5-28，饋線斷路器遙控合閘且饋線斷路器的控制開關(guān)在遙控位置或饋線斷路器當(dāng)?shù)睾祥l且饋線斷路器的控制開關(guān)在當(dāng)?shù)匚恢?；系統(tǒng)就緒（本斷路器無(wú)報(bào)警信號(hào)或已經(jīng)復(fù)歸）；饋線斷路器工作位且旁路隔離開關(guān)分閘位，或饋線斷路器試驗(yàn)位三個(gè)條件同時(shí)滿足才能合閘。圖

5-28

直流饋線斷路器合閘條件邏輯圖城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路432.直流饋線斷路器分閘條件如圖

5-29，饋線斷路器遙控分閘且饋線斷路器的控制開關(guān)在遙控位置，或饋線斷路器當(dāng)?shù)胤珠l且饋線斷路器的控制開關(guān)在當(dāng)?shù)匚恢脮r(shí)，可進(jìn)行分閘操作。圖

5-29

直流饋線斷路器分閘條件邏輯圖3.直流饋線斷路器跳閘條件如圖

5-30，當(dāng)緊急跳閘、被鄰站聯(lián)跳、斷路器電流保護(hù)動(dòng)作或框架保護(hù)動(dòng)作任意一種情況發(fā)生時(shí)，均可使斷路器跳閘。圖

5-30

直流饋線斷路器跳閘條件邏輯圖城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路444、跳閘并閉鎖饋線斷路器重合閘如圖

5-31，當(dāng)框架保護(hù)電流元件動(dòng)作、斷路器本體及綜控室

IBP

盤按鈕緊急分閘，跳閘并閉鎖饋線斷路器重合閘。圖

5-31

跳閘并閉鎖饋線斷路器重合閘邏輯圖5.跳閘不閉鎖饋線斷路器重合閘如圖

5-32，DDL+

I

或

DDL+T

電流保護(hù)動(dòng)作，聯(lián)跳相鄰站對(duì)應(yīng)饋線斷路器，不閉鎖重合閘。圖

5-32

跳閘不閉鎖饋線斷路器重合閘邏輯圖城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路456、

聯(lián)跳并閉鎖所有饋線柜內(nèi)的饋線斷路器如圖

5-33，當(dāng)一路進(jìn)線斷路器處于分閘狀態(tài)，另一路進(jìn)線斷路器跳閘時(shí)；或者兩路進(jìn)線斷路器故障跳閘時(shí)，聯(lián)跳并閉鎖所有饋線柜內(nèi)的饋線斷路器。圖

5-33

聯(lián)跳并閉鎖所有饋線柜內(nèi)的饋線斷路器邏輯圖城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路46（四）饋線斷路器旁路隔離開關(guān)（14、24、34、44）基本閉鎖聯(lián)動(dòng)邏輯圖

旁路斷路器在同一時(shí)間只能替代一臺(tái)故障饋線斷路器運(yùn)行，不能同時(shí)替代多臺(tái)饋線斷路器。旁路隔離開關(guān)與旁路斷路器是串聯(lián)關(guān)系，所以要設(shè)置防誤操作的聯(lián)鎖關(guān)系；旁路隔離開關(guān)與饋線斷路器是并聯(lián)聯(lián)關(guān)系，所以也要設(shè)置聯(lián)鎖關(guān)系，防止并列運(yùn)行。當(dāng)某一直流饋線斷路器在分閘位置，且其他旁路隔離開關(guān)均在分閘位置，以及旁路斷路再合器在分閘位置時(shí)，該直流饋線回路的旁路隔離開關(guān)才能進(jìn)行合閘操作。如圖

5-34、5-35

所示。直流饋線斷路器、旁路隔離開關(guān)和旁路斷路器之間的順序操作流程操作:①旁路斷路器替代

10

斷路器運(yùn)行的:分?jǐn)?/p>

10→將

10

開關(guān)小車?yán)猎囼?yàn)位→合

14→合

90，由旁路斷路器

90

代替

10

饋線斷路器。旁路斷路器代替

20、30、40

饋線斷路器同理。②旁路斷路器退出，10

斷路器投入運(yùn)行的操作:將

10

開關(guān)小車推至工作位→分?jǐn)?0→分?jǐn)?/p>

14→合

10，恢復(fù)

10

饋線斷路器繼續(xù)供電。20、30、40

饋線斷路器恢復(fù)供電操作同理。城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路47操作順序通過操作回路實(shí)現(xiàn)閉鎖。圖

5-34

旁路隔離開關(guān)分閘條件邏輯圖圖

5-35

旁路隔離開關(guān)合閘條件邏輯圖城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路48（五）備用斷路器聯(lián)鎖關(guān)系（90）1.備用斷路器合閘條件如圖

5-36，備用斷路器遙控合閘且備用斷路器的控制開關(guān)在遙控位置或備用斷路器當(dāng)?shù)睾祥l且備用斷路器的控制開關(guān)在當(dāng)?shù)匚恢?；系統(tǒng)就緒（本斷路器無(wú)報(bào)警信號(hào)或已經(jīng)復(fù)歸）；備用斷路器工作位或試驗(yàn)位三個(gè)條件同時(shí)滿足備用斷路器才能合閘。圖

5-36

備用斷路器合閘條件邏輯圖城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路492.備用斷路器分閘條件如圖

5-37，備用斷路器遙控分閘且備用斷路器的控制開關(guān)在遙控位置，或備用斷路器當(dāng)?shù)胤珠l且備用斷路器的控制開關(guān)在當(dāng)?shù)匚恢脮r(shí)，可進(jìn)行分閘操作。圖

5-37

備用斷路器分閘條件邏輯圖3.備用斷路器跳閘條件如圖

5-38，當(dāng)緊急跳閘、被鄰站聯(lián)跳、斷路器電流保護(hù)動(dòng)作或框架保護(hù)動(dòng)作任意一種情況發(fā)生時(shí)，均可使備用斷路器跳閘。圖

5-38

備用斷路器跳閘條件邏輯圖城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路50（六）上網(wǎng)隔離開關(guān)（16、26、36、46）聯(lián)鎖、閉鎖關(guān)系

當(dāng)直流饋線斷路器在合閘位置時(shí)，上網(wǎng)隔離開關(guān)不允許進(jìn)行分、合閘操作。當(dāng)旁路斷路器和同回路旁路隔離開關(guān)在合閘位置時(shí)，上網(wǎng)隔離開關(guān)不允許進(jìn)行分、合用操作。當(dāng)縱向隔離開關(guān)在合閘位置時(shí)，上網(wǎng)隔離開關(guān)不允許進(jìn)行合閘操作。只有當(dāng)直流饋線線斷路器在分閘位置，旁路隔離開關(guān)或旁路斷路器在分閘位置、縱向隔離開關(guān)在分閘位置時(shí)，上網(wǎng)隔離開關(guān)才允許進(jìn)行分、合閘操作。如圖

5-39、5-40.

上網(wǎng)隔離開關(guān)、旁路隔離開關(guān)及直流饋線斷路器之間的操作順序是:先合上網(wǎng)隔離開關(guān)，再合直流饋線斷路器或旁路隔離開關(guān)，分閘順序正好相反。圖

5-39

上網(wǎng)隔離開關(guān)合閘條件邏輯圖城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路51圖

5-40

上網(wǎng)隔離開關(guān)分閘條件邏輯圖（七）縱聯(lián)柜隔離開關(guān)（813、824）聯(lián)鎖關(guān)系相應(yīng)供電區(qū)間的兩個(gè)相應(yīng)的上網(wǎng)柜隔離開關(guān)都處于分閘位置，且左右相鄰兩側(cè)供電臂上無(wú)壓時(shí)，本柜隔離開關(guān)才能分合閘操作。當(dāng)大雙邊供電時(shí)，通過越區(qū)隔離開關(guān)的輔助接點(diǎn)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)大雙邊聯(lián)跳關(guān)系的轉(zhuǎn)換。城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路52第三節(jié)

400V

配電系統(tǒng)的繼電保護(hù)、自動(dòng)關(guān)系與聯(lián)鎖關(guān)系一、400V

配電系統(tǒng)的主接線

400V

系統(tǒng)的主接線如圖

5-1

所示。400V

系統(tǒng)為雙電源供電，主接線形式為單母線分段。為了提高供電可靠性，兩臺(tái)配電變壓器的電源分別取自

10KV

的

4

號(hào)母線和

5

號(hào)母線，低壓側(cè)通過進(jìn)線斷路器

401、402

各帶一段母線運(yùn)行，母線聯(lián)絡(luò)斷路器

445

處于熱備用狀態(tài)，進(jìn)線失壓母線聯(lián)絡(luò)斷路器自投裝置投入運(yùn)行。400V

系統(tǒng)斷路器

401、402、445

的自動(dòng)投切關(guān)系由安裝在

445

柜上的運(yùn)行方式選擇開關(guān)控制，共有“自投自復(fù)”、“自投手復(fù)”、“手投自復(fù)”、“手投手復(fù)”四種運(yùn)行方式。當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行方式改變?yōu)閱闻_(tái)配電變壓器帶全站負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)可以自動(dòng)地將不重要的空調(diào)、廣告等三級(jí)負(fù)荷斷開，以減少負(fù)荷?；謴?fù)正常后三級(jí)負(fù)荷自動(dòng)投入。為了保證車站照明系統(tǒng)和重要負(fù)荷的供電可靠性，變電站還設(shè)有交流應(yīng)急電源系統(tǒng)，一般稱作事故柜，其接線見主接線圖（圖

5-1）。404、405、406

是抽屜式柜，每個(gè)抽屜開關(guān)內(nèi)部是一個(gè)空氣開關(guān)和一個(gè)接觸器的串聯(lián)組合，空氣開關(guān)一般編號(hào)為404、405、406，與其串聯(lián)的接觸器稱作

4C、5C、6C。正常運(yùn)行時(shí)

404、405、406城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路53空氣開關(guān)合閘，4C、5C、6C

接觸器則根據(jù)電源情況自動(dòng)斷開或閉合。當(dāng)

400V

母線有電時(shí)，接觸器

4C

閉合，向應(yīng)急母線（事故母線）供電，通過出線開關(guān)給車站的事故照明系統(tǒng)或

EPS

應(yīng)急照明系統(tǒng)供電；

5C

閉合，向左鄰站（各條地鐵線路設(shè)計(jì)不同）的區(qū)間工作照明系統(tǒng)供電，同時(shí)作為左鄰站應(yīng)急電源系統(tǒng)（事故柜）的備用電源。6C

的電纜側(cè)是由右側(cè)鄰站（各條地鐵線路設(shè)計(jì)不同）5C

接來(lái)的備用電源，正常時(shí)6C

處于分位。當(dāng)由于全站失壓等原因引起

400V

母線無(wú)電時(shí)，接觸器

4C

自動(dòng)斷開，接觸器

5C

斷開，接觸器

6C

自動(dòng)閉合，應(yīng)急母線（事故母線）轉(zhuǎn)由來(lái)自右鄰站的備用電源供電。400V

母線有電后自動(dòng)回復(fù)。城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路54二、400V

配電系統(tǒng)的繼電保護(hù)配置（一）400V

進(jìn)線斷路器（401、402）保護(hù)配置1.電流保護(hù)

I、II、III

段。

電流速斷保護(hù)稱為

I

段，延時(shí)

0

秒，限時(shí)電流速斷保護(hù)稱為

II

段，延時(shí)

0.5

秒，定時(shí)限過電流保護(hù)稱為

III

段，延時(shí)

1

秒。I

段和

II

段保護(hù)共同組成線路的主保護(hù)，III

段保護(hù)作為本線路

I、II

段保護(hù)的近后備，也作為下一線路的遠(yuǎn)后備。2.失壓延時(shí)

4

秒后跳閘。

當(dāng)進(jìn)線斷路器（401、402）電源側(cè)線路發(fā)生故障或電源系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，本站的一段母線（4

號(hào)母線或

5

號(hào)母線）失壓，失去供電能力。這時(shí)，母線聯(lián)絡(luò)斷路器動(dòng)作時(shí)間后（約

4

秒，各站有所不同），仍未來(lái)電，這時(shí)進(jìn)線斷路器（401

或

402）跳閘，隔離電源側(cè)故障點(diǎn)，為母線聯(lián)絡(luò)斷路器（445）合閘，用另一路電源帶全站負(fù)荷做好準(zhǔn)備。然后母線聯(lián)絡(luò)斷路器（445）合閘，用另一路電源帶全站負(fù)荷。城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路55（二）400V

母線聯(lián)絡(luò)斷路器

445

保護(hù)配置1.電流保護(hù)

I、II、III

段。

電流速斷保護(hù)稱為

I

段，延時(shí)

0

秒，限時(shí)電流速斷保護(hù)稱為

II

段，延時(shí)

0.5

秒，定時(shí)限過電流保護(hù)稱為

III

段，延時(shí)

1

秒。I

段和

II

段保護(hù)共同組成線路的主保護(hù)，III

段保護(hù)作為本線路

I、II

段保護(hù)的近后備，也作為下一線路的遠(yuǎn)后備。

2.進(jìn)線失壓，母聯(lián)自投（四種運(yùn)行方式：自投自復(fù)、手投手復(fù)、手投自復(fù)、自投手復(fù)）401、402

均在合閘位置后，充電（延時(shí)）完成后備自投裝置投入運(yùn)行。正常運(yùn)行時(shí)，兩段母線是分列運(yùn)行的，若某一側(cè)電源線路停電，對(duì)應(yīng)的線路和母線就會(huì)失壓，備自投延時(shí)合母線分段斷路器，用另一路電源帶全站負(fù)荷。備自投僅動(dòng)作一次，備自投設(shè)置自投后加速跳閘。同時(shí)要考慮與上一級(jí)母線分段斷路器，設(shè)置時(shí)限投入配合關(guān)系。雙路電源失壓不啟動(dòng)備自投。城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路56三、400V

配電系統(tǒng)的自動(dòng)關(guān)系與聯(lián)鎖關(guān)系（一）400V

進(jìn)線斷路器與母線聯(lián)絡(luò)斷路器聯(lián)鎖、閉鎖關(guān)系

1

號(hào)進(jìn)線斷路器

401

及

2

號(hào)進(jìn)線斷路器

402

與母線聯(lián)絡(luò)斷路器

445

之間，設(shè)有“3

合

2”聯(lián)鎖，即同時(shí)只允許兩個(gè)開關(guān)處在合閘位置，另一個(gè)開關(guān)在分閘位置。如圖5-41

所示。圖

5-41

“3

合

2”的邏輯圖城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路57（二）400V

進(jìn)線斷路器聯(lián)鎖、閉鎖關(guān)系400V

進(jìn)線斷路器聯(lián)鎖、閉鎖關(guān)系是指配電變壓器次邊的

1

號(hào)進(jìn)線斷路器

401

或2

號(hào)進(jìn)線斷路器

402

失壓后，與母線聯(lián)絡(luò)斷路器

445

進(jìn)行倒閘的模式。這種模式的轉(zhuǎn)換用兩個(gè)轉(zhuǎn)換開關(guān)，一個(gè)轉(zhuǎn)換開關(guān)選擇就地/遠(yuǎn)方，另一個(gè)轉(zhuǎn)換開關(guān)選擇“投母聯(lián)、復(fù)進(jìn)線”的轉(zhuǎn)換方式。電路接線參看圖

5-42

所示。圖

5-42

400V

進(jìn)線斷路器、母線聯(lián)絡(luò)斷路器、應(yīng)急斷路器接線圖“投母聯(lián)、復(fù)進(jìn)線”轉(zhuǎn)換開關(guān)有四種模式：手投手復(fù)、手投自復(fù)、自投手復(fù)、自投自復(fù)。遠(yuǎn)方操作默認(rèn)自投自復(fù)模式，就地操作可選擇：手投手復(fù)、手投自復(fù)、自投手復(fù)、自投自復(fù)四種模式。模式中的“投”是指進(jìn)線失電后母線聯(lián)絡(luò)斷路器是自動(dòng)還是手動(dòng)投入；“復(fù)”是指進(jìn)線來(lái)電后將母聯(lián)斷開，進(jìn)線斷路器恢復(fù)至合閘位置是自動(dòng)還是手動(dòng)。線路正常運(yùn)行狀態(tài)：401、402

合閘,445

分閘,

三級(jí)負(fù)荷全部合閘、低壓兩路進(jìn)線電壓正常。城市軌道交通供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路581.就地/手投手復(fù)模式（1）1

號(hào)（或

2

號(hào)）進(jìn)線失電401(或

402)