地铁DC1500V牵引系统增量保护定值分析
轨道交通直流1500V系统保护及双边联跳调试
ｂｌ ｅ ｌｒ ｐｎ ， ｈ ｒｃｉ ｌｏ ｏ ｉ ｔ ａ ｔｐ ｉｇ ｎ ｅｅ ｒ ｏ ｅｐｏ ｃｓ ｎ ｇｅｔ ｎ ｆ ｈ ｅ ｕ ｆｗ ｉｔ ａ ｔｐ ｉｇ ｔｅｐａｔ ａ ｆｒ ｆ ｌ ｅｌ ｒ ｐ ．Ａ ｄｔ ｒ ａｅｓｍ ｒｊ ｔ ａ ｄｓ ｇｓｏ ｓｏ ｔｅｄｂ ｇｏ ｏ ａ ｒ ｉ ｃ ｍ ｂ ａ ｒ ｉ ｎ ｈ ｅ ｕ ｉ ｔ
摘 要 ： 根据上海轨道交通的实际情况 ， 简要介绍 了轨道交通直 流牵 引系统 的原 理和构成 ， 直流牵 引系统继 电保
护的构成 ， 双边联跳构成 、 原理 以及双边联跳 的实 际构成方式 ， 并对双边联跳 的调试提 出了一些方案和建议。 关键词 ： 轨道交通 直流牵引 双边联跳
ＤＣ ０ Ｒａ ｌ ａ ｆ ｓｅ Ｐｒ ｔ ｃ ｉｎ ａ ｄ １ ５ ０ Ｖ ｉＴｒ ｆｃ Ｓｙ ｔ ｍ ｏ ｅ ｔ ｎ ｉ ｏ
ｗｏ ｓ ｉｔ ｒ— ｔｉ ｉ ｇ ｙ ｎ ｅ ｒｐｐ ｎ ．
Ｋｅ ｗｏ ｄ ｙ ｒ ｓ：ｒ ｉｔａ ｓｔ ＤＣ ｔ ｃｉｎ ｔ ｙ ｉｔｒ—ｔｉｐｎ ａｌｒ ｎ ｉ ｒ ｔ ｗｏ ｗａ ｅ ａ ｏ ｎ ｒ ｉｇ ｐ
随着 我 国各大 城市 经济建 设 的迅速 发展 和人 民 物 质生 活 的不 断提 高 ， 市 的交通 问题 成 为 政府 当 城 前 亟待解 决 的重大 民生 问题之 一 。许多城 市都 通过 兴建 具有 运量 大 、 输成 本低 、 运 安全舒 适且 与地 面 的 交通 工具 互不 干涉 等 优点 的轨 道 交 通 ， 为解 决 城 作 市交 通拥 挤 、 张状态 的有 效途 径 。 紧
速开关 ， 别对 上 、 行 的接触 网供 电 。正 线 区间采 分 下 用双 边 供 电 ， 相 邻 的牵 引变 电站 同 时 向站 间 同 ２个
牵引供电系统保护定值与列车取流数量分析
牵引供电系统保护定值与列车取流数量分析发布时间：2021-11-24T03:10:07.399Z 来源：《电力设备》2021年第10期作者：黄伟武[导读] 某城市轨道交通线路某场段因21列车同时作业导致对应供电区的直流开关跳闸，该事件为极端情况下的运行工况。
为避免发生因极端情况下取流导致的直流开关跳闸，需对牵引供电系统的保护定值及最大容量、车辆取流特性进行分析，以制定相应的防范策略，优化应急行车组织，本文以某城市轨道交通线路为例进行分析。
（广州地铁集团有限公司广州）摘要：在牵引供电系统故障后恢复行车时，供电区内列车数量及停车位置情况，直接影响启动时供电区开工电流情况。
如何合理安排供电区内列车启动，关系到牵引供电系统的可靠运行，因此需要对牵引供电系统保护定值与列车取流特性进行分析。
关键词：牵引供电系统；保护定值；列车取流一、引言某城市轨道交通线路某场段因21列车同时作业导致对应供电区的直流开关跳闸，该事件为极端情况下的运行工况。
为避免发生因极端情况下取流导致的直流开关跳闸，需对牵引供电系统的保护定值及最大容量、车辆取流特性进行分析，以制定相应的防范策略，优化应急行车组织，本文以某城市轨道交通线路为例进行分析。
二、牵引供电系统及车辆设计工况（一）车辆设计工况根据车辆的设计数据，某型号列车牵引及辅助系统总功率均为2880kW，牵引总功率为2400KW（一列车共有四台牵引箱，每台600kW），辅助逆变器总功率为480KW（一台车共有两台逆变器，每台240kW），辅助逆变器功率有冗余设计，一台逆变器可满足全车辅助系统负荷，若根据两台逆变器均在满负荷运行下进行计算，一台车正线满载运营时直流输入电流为：2880KW/1.5kV=1920A。
1、理论最大牵引电流根据图1的牵引特性曲线，在AW2/AW3状态下，0—40km/h的牵引力最大，保持为340KN。
图1牵引特性曲线根据功率=牵引力*速度，AW2/AW3列车牵引功率最大值：Pmax_牵引=340kN*(40/3.6)m/s考虑实际15%的系统损耗，则最大输入电流：Imax_牵引=Pmax_AW2/AW3*(1+15%)/U=340kN*(40/3.6)*1.15/1500=2896.3A该数值与列车厂家提供的最大输入电流仿真值一致，见图2。
探讨分析轨道交通直流1500V系统保护及双边联跳调试
探讨分析轨道交通直流1500V系统保护及双边联跳调试摘要：在轨道交通中，运行安全与稳定是非常重要的一项内容。
在本文中，将就轨道交通直流1500V系统保护及双边联跳调试进行一定的研究。
关键词：轨道交通直流1500V；系统保护；双边联跳调试1 引言在我国城市不断发展、社会经济水平不断提升的情况下，城市交通目前已经成为了政府部门需要重点解决的民生问题。
其中，轨道交通因其安全舒适以及运输量大等特点的存在，成为了现今很多城市交通建设当中的重点选择。
在轨道交通运行中，列车通常会根据直流牵引方式作为动能，在本研究中，将从系统保护以及双边联跳方面进行一定的研究。
2 系统保护在现今轨道交通1500V系统中，其保护配置情况主要有以下几方面：第一，大电流保护。
主保护同交流保护当中速断保护具有一定的相似之处，主要功能即是实现金属性近端短路故障的快速切除。
同直流短路器当中设置的固有保护不同，其在实际应用当中并非通过断路器当中脱扣器实现目标，主要是在综合保护装置当中反映。
即当其发现实际电流值超出最大电流值时，断路器则会立即动作跳闸。
通常情况下，保护整定值同最大负荷起动电流值相比要大，同最大短路值相比要小；第二，电流上升率保护。
该保护可以说是中、远端短路的主保护。
在实际运行当中，且能够对列车中远端短路电流以及正常运行电流进行正确区分，主要应用在大电流的切除，而对于不能切除的故障电流的故障则提供保护。
具体触发条件方面，即当电流当中di/dt超出整定值后，保护则将启动，而当该时间超出延时值后，断路器则将实施跳闸；第三，电流增量保护。
该保护即为测量电流增加量，如果经过检查发现同电流斜率正常运行值高且变化快速，则可以判断在馈线的近端位置存在短路情况，以此即能够保证电流在还没有达到峰值的情况下做好故障情况的判断以及短路电流的切除，以此实现系统短路负载的降低。
在该保护模式下，对基准电流同电流测量值间的电流差值进行比较，对于基准电流来说，其是一个具有动态特征的值，如果电流斜率同di/dt的最小值相比还要小，那么目前电流值即作为新基值应用。
地铁一号线直流1500V供电
• 5 ）向左扳动解锁控制杆大约45度使其固定 住。 • 6 ）借助于左把手继续将断路器手车自隔离 /测试位置移动，并且在离开隔离/测试位置 后立即松开解锁控制杆。 • 7）借助于两个把手将断路器手车拉出约40 厘米。 • 8）松开自直流快速断路器的控制电缆航空 插头的前连接螺母并将控制电缆分开。
分流器
机组正极电动隔离开关逆流保护联锁条件
所有直流馈出断路器跳闸 闭锁重合闸 机组正极电动隔离开关 逆流故障发生时 两个机组35KV断路器跳闸
& 闭锁双边联跳
停止线路测试功能 故障排除后，就地手动复归，才能操作
框架保护
框架保护
• 框架保护用于设备保护，分为两种形式： 电压型框架保护和电流型框架保护。牵降 所1500V直流系统采用绝缘安装。原理为： 框架保护电流元件动作原理为框架一点接 地电缆与分流器串联后接地，分流器实时 采样接地电流，当框架泄漏电流超过80A时 跳本所两台整流机组交流进线断路器及所 有直流断路器并闭锁，停止重合闸功能， 联跳左右两侧牵降所直流断路器。
重庆市轨道交通一号线直流 1500V供电系统
蒋佳伟
重庆轨道交通
概论
• 在城市轨道交通牵引供电系统中，电能从 牵引变电所经馈电线、接触网输送给电动 列车，再从电动列车经钢轨、回流线流回 牵引变电所。由馈电线、接触网、轨道回 路及回流线组成的供电网络称为牵引网。 重庆轨道交通集团有限公司地铁接触网是 采用直流1500V供电。1500V系统由正极进 线柜、负极柜、馈线柜及钢轨电位限制装 置构成。
（3）维护的过程 1）目测 目测所有机械零件包括螺栓、螺母、垫 片等是否在其位。 2）详细检查 目测所有机械零件包括螺栓、螺母、垫 片等 是否在其位。 根据下表数据检查螺栓和螺母是否拧紧 在拨叉和止动爪棘齿部位用刷子涂润滑油
成都地铁DC1 500V直流牵引系统电流型框架保护设置及改造
文章编号：2095－5251（2016）05－0025－03成都地铁DC1500V 直流牵引系统电流型框架保护设置及改造叶东陈继勇（成都地铁运营有限公司四川成都610081）摘要：介绍了城市轨道交通牵引供电系统中框架保护的原理，阐述了成都地铁一号线框架保护的设置情况，通过分析故障案例，针对框架保护的设置与回流网不畅问题，提出了改进措施。
关键词：城市轨道交通；牵引供电；框架保护；故障；改造中图分类号：U270．38+1文献标识码：B收稿日期：2016－04－22作者简介：叶东（1982－），男，本科学历，工程师，从事轨道交通高压供电技术管理工作。
城市轨道交通直流牵引供电系统为不接地系统，采用走行轨回流，钢轨采用绝缘安装。
为了保护乘客安全，各车站设置了钢轨电位限制装置［1］。
为防止杂散电流对直流设备的腐蚀，牵引变电所直流设备均采用绝缘安装，针对此种情况，直流设备设置了框架泄漏保护［2］，用于当正极对机柜外壳发生绝缘损害时及时切除故障。
本文通过分析成都地铁一号线一起框架保护动作事件，对框架泄漏保护的设置等问题提出处理措施。
1框架泄漏保护设置情况框架泄漏保护装置由电流元件和电压元件组成，如图1所示。
1．1电流元件绝缘安装的直流设备外壳通过一个机械保持的电流继电器与变电所接地网单点相连，即作为电流检测回路的继电器一端接设备外壳，另一端接变电所强电接地母排。
正常情况下，无电流通过检测回路。
当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地网，再通过钢轨与地之间的泄漏电阻（或合闸的钢轨电位限制装置或投运的排流柜）回到钢轨（负极）。
当接地电流到达整定值80A 时，框架泄漏保护电流元件动作，本变电所35kV 整流机组馈线断路器及直流进出线断路器跳闸，并联跳邻所向相同供电区段供电的直流断路器。
图1框架泄漏保护及钢轨电位限制装置的接线示意图1．2电压元件通过电压继电器测量设备外壳与直流设备负极之间的电压，电压元件检测到的电压等价于钢轨和地之间的电压。
地铁直流1500v牵引供电系统馈线保护方法及应用实践分析
地铁直流1500v牵引供电系统馈线保护方法及应用实践分析摘要：现阶段，我国地铁供电系统中的保护措施能够准确、迅速的对短路故障进行切除。
但是正常运行电流与小电流故障依旧不易辨别，进而影响保护动作的正确性。
如此就需加大此种情况的研究力度，使其能够被保护装置准确的辨识，进而提升直流馈线保护的能力。
关键词：地铁；直流牵引供电系统；馈线保护方法1地铁直流保护系统的设计重点1500V直流开关选用SECHERON HSCB UR40-82s直流快速断路器，开关设置在小车上便于维护。
1500V直流开关主要由上部连接、下部连接、驱动装置、合闸机构、分闸机构、大电流脱扣保护装置、灭弧装置以及分合闸位置辅助触点组成。
其中驱动装置和大电流脱扣保护装置是1500V直流开关的核心部分。
通常情况下，通过直流开关设备实现直流牵引供电系统的保护。
系统中，根据功能状况的不同直流电路分为整流器回路断路器及馈线回路断路器两种类型。
通常情况下，整流器侧直流输出的保护以及控制是通过整流器回路断路器实现的，能够在第一时间切断整流器的故障，避免直流输出;对馈线侧牵引供电控制及保护通常使用直流馈线回路断路器，其可以在直流电缆及变电所接触网产生故障时第一时间将故障切除。
直流保护系统的设计重点有以下几点:一是，对一些特殊形势下的保护进行分析，例如屏蔽门与接触网短路故障、架空接地线与接触网短路、隧道电缆支架与接触网短路等等;二是，地铁正常运行时，要对直流保护误跳闸的情况进行有效的防治，避免其影响冲击电流及启动电压及电流，以此保证地铁能够安全平稳的运行，三是，对各类保护进行优化整合，以此提升直流系统短路时切除的时效性。
2保护配置的原则直流牵引系统保护配置原则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。
只要能够满足保护要求，保证系统安全可靠地供电，系统应尽量少配置一些保护，因为保护装置配置得太多，一方面增大了系统投资，另一方面会增加保护配合的难度。
地铁牵引供电DC1500V系统双边联跳原理探讨
地铁牵引供电DC1500V系统双边联跳原理探讨摘要深圳地铁3号线dc1500v直流系统双边联跳回路采用硬接线单一通道实现框架泄露保护、大电流脱扣保护、抬升率保护、过流保护及紧急停电按钮等的联跳发送和接收双向通道功能。
下面将对它的原理、调试方法、存在的缺点以及改进方法作进一步的分析。
关键词地铁牵引供电双边联跳联跳发送联跳接收abstract: shenzhen metro line 3 dc1500v dc bilateral tripping circuit hard-wired single-channel framework leak protection, high current trip protection, tripping of the uplift rate of protection, over current protection and emergency power outage button, etc. to send and receive the bi-directional channels function. see below for how it works, and debugging methods, shortcomings, as well as improved methods for further analysis.key words: subway traction power supply; bilateral tripping; tripping sent; tripping receiver 中图分类号 : u231+.2文献标识码： a 文章编号：1 前言在我国，地铁是城市公共交通的重点发展方向，设备国产化巳是发展的主要原则，在一些关键的设备，性能较好的国产设备与国外设备相同配合，也有较好的成效。
深圳地铁3号线采用dc1500v 直流牵引系统，牵引变电所直流系统开关设备采用上海成套厂的产品，这部分设备主要包括ge系列快速断路器、dcp106（116）综合自动化保护装置、负极柜、正极柜、馈线柜，除了这些以外每个牵引变电所还有一套双边联跳装置。
直流1500V保护配置及原理
• 对于框架保护电流元件动作与电流保护动作产生的联 跳信号采用不同的节点输出 （支持DC220V ）。框架电流 元件动作产生大于 4s 的联跳信号，联跳并闭锁邻站重合 ，邻站可就地或远方复归后试送。电流保护动作产生的联 跳信号为 2s 脉冲，邻所断路器与本所断路器各自经线路 测试重合闸，具体联跳逻辑可在设计联络中确认。
馈线柜装设手车式直流快速断路器， 手车能方便地拉出和推入。
（一）、ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱDL保护
保护不断监测馈线电流 If 及电流变 化率 di/dt 。当电流变化率 di/dt 高于 设定值 E ，保护启动。
di/dt > E ，如果电流变化率 di/dt 低于 F 且未有跳闸出口，则 DDL 保护停 止。
1、DDL+ Delta I
• 越区供电时三个变电所间联跳
•
当处于中间的变电所退出运行时， 合越区隔离开关
进行越区供电时， 其相邻的两个变电所馈线断路器可以
进行联跳信号转换。联跳发送继电器的输出信号通过联跳
转换继电器传送给下一牵引变电所的相应馈线柜的联跳接
收继电器。联跳转换只与本所馈线柜间接线有关，不需要
任何外界连线。
• 双边联跳控制逻辑
（二）、Imax+
应用场合： 断路器本体大电流脱扣的 后备保护，电流设定值一般小于断路器本 体的定值，主要通过分析馈线电流识别故 障。 参数设置：
（三）大电流脱扣保护
电流达到设定值开关保护跳闸，主要计 算方法如下:（以定值为9000A,砝码取出为 例）
调整参数实物
（四）线路测试
检测一条无电压的线路是否短路，需要通过 测试回路将系统电压加在被检测的线路上，由于 车辆牵引电气设备的偶发故障及户外接触网因意 外原因接地造成短路，致馈线断路器跳闸，为防 止在接触网存在短路情况下，因盲目性合闸可能 造成故障扩大 ，或馈线断路器主触头烧损等情 况发生，在馈线断路器跳闸后，能通过先自动判 别故障性质。再确定是否自动重合闸是过载或瞬 时性的短路故障已消失允许重合闸，如短路故障 未消除则不重合闸。
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地铁DC 1 500 V牵引系统增量保护定值分析
黄佩扬黄嘉琳孙俊明
(广州市地下铁道总公司，广东广州510380)
摘要:详细介绍了通过在非运营期间接触轨单边送电情况下单台列车录取电流波形，和在线路运营期间上线37列、42列列车的运 行状况下单台直流开关录取电流波形，根据监测数据对D C 1 500 V牵引系统增量保护定值匹配性进行分析的成功经验。
关键词+地铁;直流供电系统i D C 1 500 V;保护定值
Sheji yu Fenxi♦设计与分析|
1直流供电系统简介
地铁直流供电系统主要由主变电所、牵引变电所、接触 轨、电监、供电 成 供电 ，城市110k V电压等级电向地铁主变电所供电，主所为全线33 kV 电压等级环供电，向地铁的牵引电所和降压变电所供电，组成 的供电 系统。
牵引电的间为2〜3 km，的总容量 流 列运行。
沿线
牵引 电，的牵引 电供电
2直流馈线开关保护运行分析
2.1非运营期间接触轨单边送电情况下单台列车取流波形 分析
根据列车 验电流线图，在 AW2下单列列车取流 值为2 700 A左右。
列车在 过程中，到达35 km/h取流 ，将开 取流下降至1 800 A左右。
列车从0加速到85 km的最短时间为32 8。
接触轨单边送情况下单台列车取流波形分析情况：单台列车取流波形，的 流为2 000 A，1。
图1单台列车取流波形
1k数据 的情况下，列车 取流
峰波形 ，列车取流 波的现象，对接触 列车运行 ，2
图2尖峰电流
2.2运营期间单台直流开关的最大负荷数据测试分析
直流供电运行3车在 供电臂，的开关A牵引的214开关、B牵引的212开关
跟踪高 流情况，流最大开关柜为A牵引214开关，A牵引214开关挂录波器监测
流数据：
行车列车数为37列的情况下，集1k数据点采集流波形，波形数据 看到列车 流 在2 400 A ，记录到最大电流值为3 860 A(晚高峰时段唯——次超过 3 400 A，高 他的启动电流峰值在3 200 A左右）。
行车列车数为42列的情况下，集1k数据点采集 流波形，波形数据 看 列车 流 在2 700 A ，记录到最大电流值为3 414 A(晚高峰期间多次超过3 400A，其他高 的 流峰值达到3 100 A左右）同时，可较明显看晚高期间列车密度较大，峰值流较高。
増 样密度，集20k个数据，行车列车数为37列、42列的情况下，记录高 段流波形波形图中均看流 、波的 ^
行车列车数为42列，増 样密度，集200k个数据，看列车取流、波的 ，列车开取
流取流峰值间为26 8;峰值为3 030 A，流斜率d!/d"为 0.12 A/ms，具体如图3所示。
机电信息2018年第12期总第546期
111
设计与分析#Sheji yu Fenxi
图3列车启动波形（采样为200k/s)
3定值匹配性分析
3.1单一供电臂内同时允许多车启动的模式分析
线路高峰期共有42列列车上线运营，线路来回共用时
115 min，高峰时刻每车间隔为2'44〃左右。
从行车距离、每个区
间、每个供电臂几个方面分析供电臂内列车数量：
(1) 行车距离：线路全长共32 km(来回程共64 km)，每列 车之间平均距离为1.52 km。
查阅设计文件，线路最长的供电臂
为3.299 km。
从以上计算得出现阶段可能出现同一供电臂内列
车达到3列。
(2) 每个区间：线路有48个区间（含折返线区间），平均到 每个区间的列车数为0.875列，五号线每个供电臂内最多3个区
间，所以从区间角度计算出每个供电臂内最多行车2.625列，也
就是可能超过2列。
(3) 每个供电臂：线路共有26个供电臂，所以平均到每个 供电臂的列车数为1.62列。
综上所述，在现阶段42列车的情况下，正常行车时，每个
供电臂内的列车可能在超过2列的情况，，供电臂距离
长、区间多的出现每个供电臂内有3车的情况。
3.2现阶段保护定值匹配性分析
现阶段在运行的DC 1 500 V开关柜为西门子生产的SITRAS 8MF，配UR40-82S路，测控保护装置为
西门子的DPU96装置。
DC 1 500 V馈线 DPU96装置设有
保护：电速断/_、！!保护、过电流UMZ保护、电d"/d#
保护、过 保护 设置电保护。
分
析，42列车上线运行的情况下，每个供电臂内期最可能同
时存在3列车，，以下 分析均以每个供电臂3列
车、单边供电为件来行。
3.2.1 电保护 分析
列车 电线，在 AW2下列
列车 最 为2 700 A，现 为9 000 A，在极端的
供电情况下，区间内3台列车 全速 计算:2 700X
3=8 100 A!9000 A。
现阶段 运行 。
3.2.2电流变化率d"/d#、电量！/保护 分析
单台列车启动电流平均d"/d#取0.125 A/ms，在极端的单边
供电情况下，区间内3列车 全速启动计算：0.125X
3=0.375 A/ms!50A/ms，取流电流增量2 700X3=8 100 A"
4 000 A，但列车取流时间16 s"0.00
5 s，现阶段该整定值符合
运行 。
3.2.3 /_+保护整定匹配分析
/胃+电为8 500 A，时间为1ms。
考虑到在极端的
单边供电情况下，区间内3列车重载全速 计算，则2 700X3=8 100 A!8 500 A，故该整定值
现阶段的运行 。
3.2.4 过 保护 分析
为 馈线电的
量，保护 。
根据对现运行的直流开关柜运行情况观 测得：馈线 电常出现超过2 000 A的电 过 计算度一在42 F左右，馈线 的一
有38 G左右(计算的 度为35 H)，的度
为80 1，度 ，现阶段的正常运行。
在极
的单边供电情况下，区间内3台列车 全速
，列车 运行时间（单车一超过2 000 A电
超过16 s时间），保护的 。
3.2.5过电流UMZ保护 分析
过电 为5 905 A，时间为25 s。
考虑到在极端的单
边供电情况下，区间内3列车 全速 计算，
2 700X3=8 100 A"5 905 A，但是考虑到列车重载全速启动时
电流值大于2 000 A的时间不超过16 s(1)，保护是时
为25 s，现阶段的运行 。
4结语
在供电系统正常运行的情况下，DC 1 500 V馈线开关现行
保护 全 现有列车(42列）保护
的，可以分现现有保护能，。
在个
所 出运行，即双供电或供电时，注
意 行车数量 模式，避免列车 造成 馈
线 保护误作。
[参考文献]
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电传动，2003 (3): 38-39.
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(6):65-67.
收稿日期=2018-03-16
作者简介：黄佩扬（1975—)，男，广东广州人，助理工程师，研
究方向:城市轨道交通供电。
112。