地铁城轨交通供电系统运行与维护试题
城轨交通供电系统运行与维护试题A
一、填空题：(每空2分，共40分)
1、城市轨道交通供电系统中一般设置三类变电所，即（），（），（）。
2、定期地进行运行分析是提高供电质量、保证安全运行的重要措施。
3、油浸式变压器其箱体内是用变压器油作为（）和散热介质的。
4、电力监控系统由设置在控制中心的（）设置在各种变电所内的
（）
以及联系二者的通信通道构成。
5、柔性悬挂接触网由（）、（）、（）、支柱与基础几部分组成。
6、（）、（）、轨道回路等组成的供电网络，称为牵引网。
7、人体触电后，首先要使触电者迅速（）。
8、接触网作业时，作业组在接到停电作业命令后，须先（），然后方可作业。
9、（）是接触悬挂中与受电弓直接接触的部分，通过接触线向电力机车输送电能，是接触悬挂最为重要的导线。
10、城市轨道交通的供电系统由电源系统和（）系统、（）系统、电力监控系统组成。
11、高压开关电器的种类有（）、（）、（）、熔断器等。
二、判断题：(每题1分，共10分)
1、电力监控系统实现在控制中心对供电系统进行集中管理和调度、实时控制和
数据采集。（）
2、设备鉴定后的质量等级分为优良、合格、不合格、报废四级。（）
3、变电所设备运行中的巡视检查是维护设备正常运行、保证安全的可靠供电的有效措施。（）
4、接触网的巡视工作由工班长或安全等级不低于3级的接触网工进行。
（）
5、倒闸操作必须有值班员的命令（工作票或口头命令）。（）
6、电流互感器二次侧不能开路。（）
7、运行中的隔离开关，每年要用2500伏的兆欧表测量1次绝缘电阻，并与最近的
前1次测量结果比较，不应有显著降低。（）
8、电力系统的不正常工作状态不是故障，但不正常状态可能会上升为故障。（）
9、直流或交流耐压试验，因可能使被试物品的绝缘击穿，或虽未击穿却留下了隐患，故不应采用。（）
10、拆接地线时应先拆接地端，再拆设备端（）
三、选择题：(每空2分，共20分)
1、在城市轨道交通供电系统中牵引用电负荷为：（）
A、一级负荷
B、二级负荷
C、三级负荷
2、倒闸作业应有2人进行，1人监护，1人操作，操作和监护人的接触网安全等级均不得低于：（）
A、1级
B、2级
C、3级
D、4级
3、电力电容器必须在额定电压和额定电流下运行，三相电容器的容量应相等，允许相差不得超过：（）
A、2%
B、3%
C、4%
D、5%
4、（）多用于净空受限的地下电气化线路(即地下铁道)。
A、软索式悬挂
B、刚性接触悬挂
C、两者都是
D、都不是
5、正常供电时电压互感器的开口三角形其输出电压为（）。
A、0V
B、100V
C、200V
D、220V
6、避雷器是一种专门的防雷设备，它（）在被保护设备或设施上。
A、串联
B、并联
C、混联
D、以上都不是
7、以下哪个是步行巡视的主要内容：（）。
A、有无侵入限界
B、零件有无烧损
C、有无过热变色
D、都是
8、事故紧急处理（），但必须采取安全措施。
A、不签发工作票
B、需签发工作票
C、验电接地
D、立即处理
9、兆欧表有三个测量端钮，分别有L、E和G三个字母,若测量电缆的对地绝缘电阻，
其屏蔽层应接（）。
A、L端钮
B、E端钮
C、G端钮
D、D端钮
10、电动工具的电源引线，其中黄绿双色线应作为 ( ) 线使用。
Ａ、相；Ｂ、工作零线；Ｃ、保护接地 D、零线
四、简答题：(共30分)
1、继电保护的作用是什么？（5分）
2、五环闭锁内容（5分）
3、当供电系统发生故障时，原则是怎样的？（5分）
4、地铁供电系统运行人员的倒闸操作范围包括？（5分）
5、请你结合地铁接触网学习内容，叙述一下接触网停电检电挂接地封线的完整流
程。（10分）
城轨交通供电系统运行与维护试题B
一、填空题：(每空2分，共40分)
1、电力系统是一个发电、（）、（）、（）和用电的整体。
2、城市轨道交通的供电系统由电源系统和（）系统、（）系统、电力监控系统组成。
3、接触网分为刚性和（）接触网。
4、我国地铁直流牵引供电电压有两种：（）和（）。
5、任何电气设备在未验明无电时，一律认为（），不能盲目触及。
6、触电急救时，首先应使（），严禁救护人员（）伤员。
7、在遇有接触网断线事故时，必须采取防护措施，使任何人在装设接地线以前不得进入距断线落下地点（）范围以内。
8、接触网的定期计划检修分为（）和（）两种修程。
9、工作票的有效期不得超过（）个工作日。
10、接触网作业时，作业组在接到停电作业命令后，须先（），然后方可作业。
11、验电和装拆接地线，必须由两人进行；（），（）；操作人员必须戴安全帽和绝缘手套，借助绝缘杆进行。
12、严禁（）进行隔离开关倒闸作业。
13、事故抢修时，虽然事故的设备已经停电，但必须按（）的规定办理停电作业命令，经过验电接地后，方准对接触网故障的设备进行抢修。
二、判断题：(每题1分，共10分)
1、变压器的损耗分为铜损和铁损两类，其中铜损和负载大小无关。（）
2、在测量绝缘电阻前，必须将被测设备对地放电，测量中禁止他人接近设备。
（）
3、击穿电压是指绝缘子瓷体被击穿损害而失去绝缘作用的最低电压。 ( )
4、当一台主变压器退出运行时，可由另一台主变压器承担本所供电区域的全部
一、二、三级负荷的供电（）
5、架空刚性接触网的正规名称应为刚体接触悬挂或刚性悬挂。（）
6、改善接触悬挂的弹性性能，重点在于提高悬挂点处的弹性性能。（）
7、接触网按其供电方式可分为软索式悬挂和刚性接触悬挂。（）
8、接触网是沿轨道线路向电力机车供电的特殊形式的输电线路。（）
9、接触网最早出现的形式是利用钢轨供电。（）
10、由馈电线/电缆、接触网、回流线组成的供电网络，称为牵引网。（）
三、选择题：(每空2分，共20分)
1、避雷器是一种专门的防雷设备，它（）在被保护设备或设施上。
A、串联
B、并联
C、混联
D、以上都不是
2、交流电流表、电压表指示的数值是（）
A、平均值
B、最大值
C、有效值
D、最小值
3、绝缘老化的主要原因是（）
A、电压过高
B、环境湿度大
C、温度过高
D、人为原因
4、把交流电转化为直流电的过程叫（）
A、变压
B、稳压
C、整流
D、滤波
E、放大
5、接地按其作用分为工作接地和（）。
A、直接接地
B、间接接地
C、保护接地
D、重复接地
6、隔离开关的主要作用是（）
A、断开负荷开关
B、断开无负荷开关
C、断开短路电流
D、隔离电源
7、绝缘子被击穿而失去绝缘作用的最低电压称为( )。
A、干闪电压
B、湿闪电压
C、击穿电压
D、额定电压
8、手动工具的接地线，（）应进行检查。
A、每次使用前
B、每年
C、每月
9、停电操作时，高压应先拉（），后拉隔离开关。
A、隔离开关
B、断路器
C、磁力启动器
10、停电检修时，在一经合闸即可送电到工作地点的开关或刀闸的操作把手
上，应悬挂如下哪种标示牌（）。
A、在此工作
B、止步，高压危险
C、禁止合闸，有人工作
四、简答题：(共30分)
1、．倒闸操作的基本步骤有哪些？（5分）
2、填用变电所第一种工作票的工作为哪些？（5分）
3、如何装设和拆除接地线？（5分）
4、如何验电？验电时应注意哪些事项？（5分）
5、整流器组的巡视检查内容有哪些？（10分）
城轨交通供电运行与维护试题A答案
试卷A答案
一、填空题：(每空2分，共40分)
1、主变电所、降压变电所、牵引降压混合变电所
2、技术组织
3、绝缘
4、主站监控系统、子站系统
5、接触悬挂、支持装置、定位装置
6、馈电线、接触网
7、脱离电源
8、验电接地
9、接触线 10、牵引供电、动力照明供电 11 断路器、隔离开关、负荷开关
二、判断题：(每题2分，共24分)
1、√
2、×
3、√
4、√
5、×
6、√
7、√
8、√ 9 、×10、×
三、选择题：(每空2分，共20分)
1、A
2、C
3、D
4、B
5、A
6、B
7、D
8、A
9、C 10、C
四、简答题：(共30分)
1、继电保护的作用是什么？（5分）
答: (1)、当电力系统出现不正常的运行方式，能及时的发出信号或报警。
(2)、当电力系统发生故障时应能迅速、有选择地将故障部分从电力系统中切除，最大限度的缩小故障范围。
2、五环闭锁内容（5分）
答：（1）、防止带负荷分、合隔离开关。
（2）、防止误分、误合断路器、负荷开关、接触器。
（3）、防止接地开关处于闭合位置时关合断路器、负荷开关。
（4）、防止在带电时误合接地开关，
（5）、防止误入带电室。
3、当供电系统发生故障时，原则是怎样的？（5分）
当供电系统发生故障时，电调及现场抢修组应按下列原则进行处理：
（1）、限制事故的扩大，消除事故的根源，迅速解除对人身和设备安全的威胁；
（2）、缩短停电时间，用一切可能的办法保持接触网和各车站正常供电；
（3）、尽快恢复供电系统正常运行方式。
4、地铁供电系统运行人员的倒闸操作范围包括？（5分）
（1）、高压断路器、隔离开关的合上或断开。
（2）、交直流二次回路开关的合、开。
（3）、继电保护和自动装置的投入或撤除，继电保护整定值的临时改变。
（4）、有载调压器分接头的调整。
（5）、接地隔离开关、临时接地线的拆除或挂接。
5、请你结合地铁接触网学习内容，叙述一下接触网停电检电挂接地封线的完整流程。（10分）
答：(1）、接触网停电检电挂封线作业必须得到施工负责人通知，得到允许后可进行接触网检电挂封线。
(2）、检电挂封线应有两人进行，一人操作一人监护。操作者穿绝缘鞋、工作服、戴安全帽、绝缘手套。
(3）、检电挂封线前必须对验电器、绝缘手套、接地封线进行检查，确保完好，并在安全
使用期内。
(4）、操作者穿戴整齐、检查验电设备完好、确认好接触网停电挂封线地点后放可对接触
网进行验电。
(5）、操作者进行验电，利用数显验电器验电时先将验电器挂钩挂在接触网导线或汇流排
接地挂环上，再将验电器接地端与回流轨接触，无响声、无电压数显则为接触网设备已停电；
利用带接地小线的验电器验电，在验电时先将接地端与回流轨相接，再与接触线接触，无
响声则为接触网设备已停电，验电时人体不得接触验电器接地小线；
(6）、确认接触网设备已停电后立刻对接触网设备装设接地封线，装设接地封线时，先将
接地线夹紧固在牵引轨上，再将接地封线另一端挂钩接在停电接触导线或辅助线上；拆除
接地线则顺序相反，先拆导线端，再拆接地端，整个过程中，人体不得接触接地线。
(7）、接触网停电检电挂封线作业结束后，汇报施工负责人。
城轨交通供电运行与维护试题B答案
试卷B答案
一、填空题：(每空2分，共40分)
1、输电、变电、配电
2、牵引供电、动力照明供电
3、柔性
4、DC1500V 、 DC750V
5、有电
6、触电者迅速脱离电源直接用手触及
7、 10米
8、小修、大修
9、 2 10、验电接地 11、一人操作、一人监护 12、带负荷
13、“停电作业”
二、判断题：(每题1分，共10分)
1、×
2、√
3、√
4、×
5、√
6、√
7、×
8、√ 9、√ 10、×
三、选择题：(每空2分，共20分)
1、B
2、C
3、C
4、C
5、C
6、B
7、C
8、A
9、B 10、C
四、简答题：(共30分)
1、．倒闸操作的基本步骤有哪些？（5分）
答：(1)发布和接受操作任务。
(2)填写操作票。
(3)审查与核对操作票。
(4)操作执行命令的发布和接受。
2、填用变电所第一种工作票的工作为哪些？（5分）
填用第一种工作票的工作为：
A、高压设备上工作需要全部停电或部分停电者。
B、高压室内的二次接线和照明等回路上的工作，需要将高压设备停电或做安全措施
者。
第一种工作票用于高压设备停电作业及低压电源主母线的停电作业。
3、如何装设和拆除接地线？（5分）
答：(1) 装设和拆除接地线时，必须两人进行。当验明设备确无电压后，
应立即将检修设备接地，并将三相短路。
(2) 装设和拆除接地线均应使用绝缘棒并戴绝缘手套。
(3) 装设接地线必须先接接地端，后接导体端，必须接触牢固。拆除接
地线的顺序与装设接地线相反。
4、如何验电？验电时应注意哪些事项？（5分）
答：验电方法及注意事项有：
(1)必须使用电压等级适合并经试验合格的验电器，在停电设备的两侧各相
分别验电。验电前，应将验电器在带电设备上试验，确认验电器良好后才
能使用。
(2)在没有330kV及以上电压等级的验电器时，可以用绝缘杆代替，根据
绝缘杆的金属部分在接近导线时产生的火花及放电声来判断有无电压。
(3)验电时一定要戴绝缘手套、穿好绝缘靴。
2、整流器组的巡视检查内容有哪些？（10分）
答：（1)、整流变压器的电源电压分接头档位应相符合
（2）、整流变压器声响应正常，无震动，放电，焦味异常现象。
（3）、套管外部无破损裂纹，无放电痕迹，电缆引线无发热迹象。
（4）、整流变压器的线圈温度应在正常范围以内
（5）、35kV整流变开关的位置指示器，应与实际运行状态相符合。
（6）、二极管保护熔丝上的微型开关无明显卡住现象，线头无松动脱落。过电压吸收装置，应处于正常工作状态。
（7）、整流器组室门应完整无缺，房屋无漏水渗水，照明和通风系统良好。
地铁牵引供电系统
地铁牵引供电系统保护 来源：中国论文下载中心 [ 08-12-11 10:20:00 ] 作者：黄德胜编辑：studa0714 【摘要】作者根据自己的实践经验，提出牵引变电所两种不可或缺的保护：牵引变电所内部联跳、因馈线开关没有远后备保护，故应设开关失灵拒动保护。迅速切断电源是一切继电保护的最终目的，直流电路尤其如此。为迅速切断电源，在短路电流上升过程中将其遮断，是直流保护应当遵循的基本原则。文中分析了三种保护上“死区”形成的原因，为使馈线开关保护更加完善，直流馈线应设开关失灵拒动保护，以使列车运行更加安全。 【关键词】牵引变电所内部联跳馈线开关开关失灵拒动短路电流死区。 一、概述 地铁直流牵引供电系统的保护,可以分为两部分:牵引整流机组保护和直流馈线保护。牵引供电系统保护的最大特点就是系统的“多电源”和保护的“多死区”。所谓多电源, 既当牵引网发生短路时, 并非仅双边供电两侧的牵引变电所向短路点供电, 而是全线的牵引变电所皆通过牵引网向短路点供电。所谓多死区, 是因牵引供电系统本身构成的特点和保护对象的特殊性而形成保护上的“死区”。任何保护的最基本要求就是当发生短路故障时, 首先要迅速“切断电源”、“消除死区”, 针对这两点, 牵引供电系统除交流系统常用的保护外, 还设置了牵引变电所内部联跳、牵引网双边联跳、di/dt △I 等特殊保护措施, 这就可以完全满足牵引供电系统发生故障时切断电源、消除死区的要求。对任何供电系统的继电保护而言, 可靠性总是第一位的, 而对直流牵引供电系统, 速动性可以看成和可靠性是同等重要的, 所以直流侧保护皆采用毫秒级的电器保护设备, 如直流快速断路器、di/dt △I 保护等, 目的就是在直流短路电流上升过程中将其遮断, 不允许短路电流到达稳态值。至于选择性, 在直流牵引供电系统中则处于次要位置, 其保护的设置应是“宁可误动作, 不可不动作”。误动作可以用自动重合闸进行矫正; 不动作则很可怕, 因为牵引供电系统短路时产生的直流电弧, 如不迅速切断电源，电弧可以长时间维持燃烧而不熄灭; 而交流电弧则不同, 其电压可以过零而自动熄灭。 关于地铁牵引供电系统的常用保护，已为业内人士所熟知，这里不再多作介绍。下面谈一下容易被人忽视的两种保护。 二、引变电所内部联跳保护 牵引变电所内部联跳的定义：当发生短路故障引起两台整流机组直流引入断路器或交流断路器同时跳闸时，应迅速跳掉全部直流馈线断路器，以及时切断电源。见图（01）
大学供电系统设计
学号09750201 工业与民用供电课程设计 设计说明书 某大学校区供电系统设计 起止日期：2013 年1 月7 日至2013 年 1 月12 日 学生姓名安从源 班级09电气2班 成绩 指导教师(签字) 控制与机械工程学院 2013年1月12日
供电技术课程设计任务书 （任务序号09750201） 一、基础材料 本课程设计针对某大学校区供电系统设计。 ⒈负荷的水平与类型 ⑴负荷水平：（见附表） ⑵负荷类型：本供电区域负荷属于二级负荷，要求不间断供电。 ⑶该校最大负荷利用小时数为5600小时。 ⑷ 0.4kV负荷的同时系数为0.7，10kV负荷的同时系数为0.8。 ⒉电源情况 ⑴由该厂东北方向8KM处一个35KV电压等级线路提供一个电源A，其出口短路容量S d=150MVA。 ⑵由该厂西北方向5KM处一个10KV电压等级线路提供一个电源B，其出口短路容量S d=75MVA。 ⑶功率因数：电源A要求功率因数大于0.92，电源B要求功率因数大于0.95。 ⑷供电电价为两部电价 基本电价：按变压器容量计算每月基本电价，15元/ KVA。 电度电价：35KV供电电压时0.70元/kwh，10KV供电电压时0.75元/kwh。 ⒊环境情况 ⑴环境年平均气温15℃。 ⑵ 35kV变电站为独立建筑物，10kV变电站布置在相关建筑物的地下室或底层内。 ⑶各级变压器均为室内布置。 二、设计范围 ⒈确定全校计算负荷。 ⒉确定全校的供电系统结构形式。 ⒊确定35KV变电站、10KV变电站的主接线形式、变压器台数及容量。 ⒋计算35kV及10kV断路器出口处短路电流。 ⒌确定35kv断路器及隔离开关，确定35kv电缆及10kv电缆型号。 ⒍确定无功功率补偿装置。 ⒎确定总降压变电所及车间变电所的平、立面图。 三、设计成果 ⒈设计计算书。 ⒉供电系统结构示意图一张。 ⒊ 35KV变电所一次设备主接线图一张。 ⒋ 35KV变电所的平面图、剖面图一张。 ⒌母线电压测量及绝缘监视电路图一张。 ⒍定时限过流保护的原理图与展开图一张。 指导教师（签字）： 教研室主任（签字）： 批准日期：2010年01月12日
广州地铁笔试题测卷
测卷二 （本试卷满分100分，答题时间90分钟） 选择题每题只有一个正确答案，请将答案按要求填在答题纸上。 一、数字推理。（共5题，每题1分，共5分） 给你一个数列，但其中缺少一项，要求你仔细观察数列的排列规律，然后从四个供选择的选项中选择你认为最合理的一项，来填补空缺项，使之符合原数列的排列规律。 ，9，36，（C） .72 C. 2．4，13，40，121，364，（） A．1092B．1094 C．728D．1093 ，112，90，（） .57 C. ，2，8，（），1024 A．12B．64 C．36D．81 5．6，18，（），78，126 A．40B．41 C．42D．44 二、数学运算。（共15题，每题1分，共15分） 每道试题呈现一道算术式，或是表述数字关系的一段文字，要求你迅速、准确地计算出答案。 6．有一个班共有学生100名，各自选一门以上的选修课，选地理的有60名，选物理的有50名，那么地理和物理都选的人数为（）。 A．60B．50 C．20D．10 7．有一个边长为6米的正三角形的草地，想在其周围每隔2米种一棵树，那么可以种（）棵树。 A．8B．9 C．11D．10 ×79÷158的值是()。 .2166 C. 9．2003年7月1日是星期二，那么2005年7月1日是（）。 A．星期三B．星期四C．星期五D．星期六 10．有一个人从甲地出发到乙地，相距为S千米，他先用v的速度走了一半路程，后一半路程他用2/3v的速度前进，问他的平均速度为（）。 A．5/6vB．4/5vC．5/3vD．6/7v 11．有一只猴掉进15米深的井里，每天爬5米滑下4米，后一天比前一天多爬1米，且下滑距离不变，则总共需要（）。A．3天B．4天C．5天D．6天 12．在一桌子上有47本书，其中27本是小说，32本是红色的封面，6本既不是小说也不是红色封面。桌子上有多少本带红色封面的小说?（） A．18B．17 C．16D．15 13．（×+）÷（÷1．5+÷）的值为（）。 A．1B．1.5 C．2D． 14．的末位数字是（）。 A．1B．3 C．7D．9 15．某船第一次顺流航行21千米又逆流航行4千米，第二天在同一河道中顺流航行12千米，逆流航行7千米，结果两次所用的时间相等。假设船本身速度及水流速度保持不变，则顺水船速与逆水船速之比是（）。 A．∶1B．3∶1 C．3．5∶1D．4∶1 16．某工厂的产品有5%不合格，这些不合格产品的4%被拿到市场上去销售，问在市场上销售的不合格产品占该厂总产品数的百分比是多少?（） A．0．125%B．0．2%C．0．8%D．1．25% 17．某种物质由液态m变为固态n时，体积缩小5%。若由固态n变为液态m,它的体积将（）。 A．增大5%B．增大5．2%到5．3%之间 C．增大4．8%到4．9%之间D．以上三种选择都不对 18．某次考试有30道判断题，每做对一道题得4分，不做或做错一道题倒扣2分，甲考生得了96分，他做错了几道题？（）A．12B．4 C．2D．5 19．要配制每100克含盐量17．5克的盐水7千克，需要食盐多少克?（）。 A．125B．1205 C．1225D．0．125 20．最小的两位数加最大的三位数减最大的四位数，再加上最小的五位数，最后得到的结果是多少？（） A．1010B．1110 C．1009D．1000 三、语言表达与理解。（共5题，每题2分，共10分）
某高校生活区配电系统设计
摘要 本次设计题目为某高校生活区配电系统设计，该系统通过降压变压器与10kv公共电源干线相连，然后向学校供给电能。该校对供电可靠性要求也较高。因此，必须采用可靠性较高的接线形式。 本次设计主要内容包括：负荷计算、短路电流计算、电气主接线的设计、电气设备的选择与校验（包括主变压器的选择、断路器及隔离开关的选择与校验、导体的选择与校验、电流互感器的选择与校验、电压互感器的选择和避雷器的选择等）和变配电所的布置与结构设计。其中，主接线代表了变配电所主体结构，它对各种电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护、自动装置和控制方式的拟定都有决定性的关系，并将长期影响电力系统运行的可靠性、安全性、灵活性和经济性。 在设计的过程中，本人参阅了大量的供配电系统设计、变配电所设计、建筑电气设计规范等相关的规范和设计手册，最后对该校供配电系统进行了初步设计。本设计为毕业设计，其目的是通过设计实践，综合运用所学知识，理论联系实际，锻炼独立分析和解决电气设计问题的能力，为未来的工作奠定坚实的基础。 关键词：变压器电气主接线电气设备继电保护
目录 摘要 第1章绪论 (1) 1.1 供配电设计的意义和要求 (1) 1.2 供配电设计必须遵循的一般原则 (1) 1.3 设计步骤 (2) 1.4 本次设计的主要工作 (4) 第2章系统计算负荷及无功功率补偿 (5) 2.1 负荷计算 (5) 2.1.1 负荷计算的内容和目的 (5) 2.1.2计负荷的确定 (5) 2.1.3 按需要系数法确定计算负荷的公式 (5) 2.1.4 负荷计算的结果 (6) 2.2无功功率补偿及其计算 (7) 2.2.1 无功补偿的目的 (7) 2.2.2 无功功率的人工补偿装置 (7) 2.2.3 并联电容器的选择计算方法 (8) 2.2.4 无功功率补偿的计算 (8) 第3章变配电所位置和主变压器及主接线方案的选择 (10) 3.1 变配电所位置的选择 (10) 3.1.1 变配电所型式的概述 (10) 3.1.2变配电所位置选择的一般原则 (10) 3.2 变电所主变压器的选择 (11) 3.2.1 变电所主变压器选型的原则 (11) 3.2.2 变电所主变压器台数的选择 (11) 3.2.3 变电所主变压器容量的选择 (11) 3.3 变配电所主接线方案的选择 (12) 3.3.1 变配电所主接线设计要求 (12) 3.3.2 变配电所主接线方案的拟定 (13) 第4章短路电流计算 (17) 4.1 计算短路电流的目的 (17) 4.2 短路计算的方法 (17) 4.3 标么值法计算短路电流 (17) 4.3.1 标么值的概念 (17) 4.3.2 电力系统各元件电抗标么值的计算 (18) 4.3.3 用标么值法进行短路计算的方法 (18) 4.4 短路电流的计算过程与结果 (19) 第5章变配电所一次设备的选择校验 (22) 5.1 一次设备选择与校验的条件与项目 (22) 5.1.1 一次设备选择与校验的条件 (22) 5.1.2 一次设备选择与校验的项目 (22)
地铁直流牵引供电系统馈线保护方法研究.
现代电子技术年第期总第期!通信与信息技术" 地铁直流牵引供电系统馈线保护方法研究 丁丽娜!韩红彬 西南交通大学电气工程学院" 摘 四川成都 #$%%&$’ 要(针对目前国内地铁直流馈线保护方法不是很成熟!本文介绍了地铁直流牵引供电系统中采用的几种直流馈线 保护方法!详细分析了大电流脱扣保护)*电流上升率及电流增量保护.过流保护.双边联跳保护.接触网热过负荷保,+*-护!自动重合闸保护的基本保护原理!并举例说明了如何通过对电流上升率!电流增量/和电流上升持续时间-的测量来区分故障情况和正常运行情况)为地铁馈线保护的配置提供了理论基础) 关键词(馈线0直流0保护0地铁 3 中图分类号(12&$45 文献标识码(6文章编号($%%&8&2%%:’%%5%&9" ;<=<>?@ABCD?BE<@EFBCG 地铁直流牵引供电系统保护王振朴 发表时间：2019-04-11T11:20:09.453Z 来源：《基层建设》2019年第3期作者：王振朴 [导读] 摘要：近年来，随着我国经济的发展和综合国力的不断增强，我国的科学技术水平不断的提升，这促使了地铁开始广泛的在我国的各个城市开始使用，使得地铁越来越成为城市交通不可或缺的工具。 石家庄市轨道交通有限责任公司河北石家庄 050000 摘要：近年来，随着我国经济的发展和综合国力的不断增强，我国的科学技术水平不断的提升，这促使了地铁开始广泛的在我国的各个城市开始使用，使得地铁越来越成为城市交通不可或缺的工具。在地铁的使用过程中，直流牵引供电是地铁正常运行的关键，在很大程度上决定着地铁运行中供电的安全性和可靠性。因此，加强对于地铁直流牵引供电系统的重视程度至关重要。本研究便是从这个角度出发，对地铁直流牵引供电系统保护进行简要的概述，并将重点阐述牵引变电所内的直流主保护、死区的形成以及地铁直流牵引供电系统保护的方式。 关键词：地铁；直流牵引供电；系统保护 前言： 随着地铁在各个城市的广泛普及，如何更好的保证地铁行驶过程中供电的安全性和可靠性成为相关研究人员以及广大公民非常关注的问题。目前地铁上广泛使用的供电方式为地铁直流牵引供电，因此为了对地铁供电有更好的了解，更进一步的促进我国地铁供电系统的发展，对于直流牵引供电系统的故障形式、存在的问题、死区的形成进行深度的学习至关重要，并且要对地铁牵引变电所内的直流主保护和地铁直流牵引供电系统保护的方式有深入的了解。 1.地铁直流牵引供电系统保护概述 1.1 牵引变电所内的直流系统的故障形式 牵引变电所内的直流系统发生的故障的形式主要包括短路故障、过压故障以及过负荷故障等，其中短路故障是最基本的一种故障形式，对于地铁直流牵引供电系统的运行产生着非常大的影响。一般来说，在地铁运行的过程中，为了保障地铁运行的安全性和可靠性，要尽可能的消除故障，这就要求在短路故障发生时，要采取合理及时的措施将短路区域的死区尽可能的消除，并且要关闭短路地区的电源。由于牵引变电所内的直流系统是多电源多死区的，这就给地铁运行过程中的短路故障的消除增加了难度，因此，如何快速准确的消除短路故障成为地铁直流牵引供电系统保护故障消除的关键问题。 1.2 地铁直流牵引供电系统保护存在的问题 目前我国的地铁直流牵引供电系统保护已经发展的非常的成熟，在很大程度上促进了我国地铁的发展，但是其仍然存在着一些问题需要解决。比如，当多辆地铁在相隔较短的时间内启动时，地铁直流牵引供电系统保护可能会出现跳闸现象，其主要原因是因为当一辆地铁启动时，地铁直流牵引供电系统保护中的电流会上升，这时地铁直流牵引供电系统保护会进行限流保护，如果在限流保护的时间段内另一辆地铁开始启动，则可能因为电流过大而造成地铁直流牵引供电系统保护跳闸。目前这个问题得到了相关研究人员的广泛关注，但是还没有找到合适的解决方案。 2.牵引变电所内的直流主保护 2.1 电流上升率保护 在地铁牵引变电所内的直流主保护中，电流上升率保护是非常关键的一项。所谓电流上升率保护，是一种广泛的应用在中端短路主保护和远端短路主保护中的保护方式，其能够准确的辨别出地铁运行过程中的中端电流、远端电流和正常电流，因此广泛的应用在中端短路故障和远端短路故障的消除过程中，为地铁的正常运行发挥着重要的作用。一般来说，随着地铁运行时间的增加，近端短路电流、中端短路电流、远端短路电流以及受电弓过接触网分段都会增加，但是增加的速度不尽相同，这也是牵引变电所内的直流主保护判断是否发生跳闸的主要依据。 2.2 大电流脱扣保护 除了电流上升率保护外，在地铁牵引变电所内的直流主保护中还有非常关键的一项就是大电流脱扣保护。一般来说，大电流脱扣保护主要应用在近端短路故障中，其工作的主要原理是在断路器内设置相应的短路故障保护系统，即设置一种脱扣方式来对短路故障进行判断和保护，当流经的电流超过相应的设定值时，脱扣器会判定出电流故障，然后进行跳闸来保护供电系统。在脱扣器工作的过程中，设置的跳闸设定值一般是根据实验和计算分析得到的比较合理的数值，这样才能够保证脱扣器跳闸的合理性。 3.死区的形成 3.1 大双边供电死区发生在中点附近 在地铁的直流牵引供电系统保护中，由于供电的方式、供电的保护方式等的不同，地铁直流牵引供电系统保护的死区的形成也是不相同的，其中主要的一种形成的死区就是发生在中点附近的大双边供电死区。实际上，由于双边供电的本身特性，大双边供电一般是不会发生死区的，因为当其中的一边发生故障时，另一边就会自动进行保护跳闸，从而防止了大双边供电死区的发生。但是，如果采用大电流双边供电，跳闸保护装置的反应时间不足就容易导致大双边供电死区的发生，并且这个供电死区一般发生在中点附近。 3.2 单边供电死区发生在末端 在地铁的直流牵引供电系统保护中，另外一种常见的死区就是发生在末端的单边供电死区。一般来说，单边供电死区的范围与地铁直流牵引供电的供电距离以及开关的整定值有关，并且是正相关的关系，即当地铁直流牵引供电的供电距离较小时，单边供电死区的范围就较小，当地铁直流牵引供电的供电距离较大时，单边供电死区的范围就较大；当地铁直流牵引供电的开关的整定值较小时，单边供电死区的范围就较小，当地铁直流牵引供电的开关的整定值较大时，单边供电死区的范围就较大。因此，在地铁的直流牵引供电系统保护中，要注意对于地铁直流牵引供电的供电距离以及开关的整定值的设置 3.3 地铁主保护不能断弧形成的死区 除了以上两点外，在地铁的直流牵引供电系统保护中还有一个非常常见的死区形式就是地铁主保护不能断弧形成的死区。地铁主保护不能断弧形成的死区的范围为整个地铁空间，所以这种死区的形成对于乘客的生命安全会造成很大的威胁，因此在地铁运行的过程中，要尽可能的采取措施来避免这种死区的产生，这就要求地铁直流牵引供电系统保护中各个单元的相互协调和配合。一般来说，地铁直流牵引 南阳理工学院本科生毕业设计（论文） 学院（系）：电子与电气工程学院 专业：电气工程及其自动化 学生： 指导教师： 完成日期 2014 年 5 月 南阳理工学院本科生毕业设计（论文） 某小区供配电系统设计 Design for the Power Supply and distribution system of a residence community 总计： 36 页 表格： 10 个 插图： 9 幅 南阳理工学院本科毕业设计（论文） 某小区供配电系统设计 Design for the Power Supply and distribution system of a residence community 学院：电子与电气工程学院 专业：电气工程及其自动化 学生姓名： 学号： 指导教师（职称）： 评阅教师： 完成日期： 南阳理工学院 Nanyang Institute of Technology 某小区供配电系统设计 ［摘要］住宅小区供配电系统的稳定运行直接影响着人们的日常生活及秩序。因此研究小区供配电系统如何更好的实现安全、可靠、经济运行具有现实的意义。本课题初步对住宅小区的供配电系统进行设计，并根据国家相关标准对所设计的内容进行规范化。分析小区的原始数据和供电特点，对小区各类负荷进行计算；通过计算负荷选择变压器的容量和数目完成变电所的设计；合理选择电气主接线方式；根据短路电流选择合适的电力电缆；确定建筑物防雷等级，做好小区的防雷接地保护。设计过程中不仅要保证供电的质量和安全性，还应尽量满足供电的经济性，节省能源和材料。 ［关键词］计算负荷；短路电流；变压器；供配电设计；防雷接地 Design for the Power Supply and Distribution System of a Residence Community Electrical Engineering and Automation Specialty MA Jun-yao Abstract: Residence community for safe and reliable operation of the distribution system directly affects people's daily lives.This project is initially designed for the power supply and distribution system of the residence community. And also the design is normalized in accordance with the relevant national regulations and standards. So the power supply and distribution system in residence community district how to realize the safe, reliable and economic operation has realistic meaning. Analysis the raw data for the residence community and load calculation of the residence community. Based on the calculated load the measures of power supply and distribution of the residence community is designed. It includes the electric main wiring design, transformer and distribution substation design. Meanwhile the appropriate electric power cable are selected according to the short-circuit current. And the protection design about grounding for lightning is also essential. Not only must the quality and safety of power supply be ensured, but also the economical power supply, energy-saving and material-saving should be met as much as possible. Key words:Load calculation; Short-circuit current; Transformer; Power supply and distribution design; Grounding for lightning 目录 测卷四 （本试卷满分100分，答题时间90分钟） 选择题每题只有一个正确答案，请将答案按要求填在答题纸上。 一、数字推理。（共5题，每题1分，共5分）给你一个数列，但其中缺少一项，要求你仔细观察数列的排列规律，然后从四个供选择的选项中选择你认为最合理的一项，来填补空缺项，使之符合原数列 的排列规律。 1． 1,2，5,14，（B）A．31 B．41 C．51 D．61 2．3，4，8，17，（C），58 A．16 B．26 C．33 D．453. 3． 18，-27，36，（C），54 A．45 B．44 C．-45 D．-44 4.19，76，28，112，36，（D） A．114 B．124 C．134 D．144 5. 4，9，36，（C） A. 54 B. 72 C. 144 D. 324 二、数学运算。（共15题，每题1分，共15分） 每道试题呈现一道算术式，或是表述数字关系的一段文字，要求你迅速、准确地计算出答案。 6．11+13+15+17+19+61的值是（B）。 A．134 B．136 C．138 D．140 7．在一工厂，40%的工人有至少5年的工龄，16个工人至少10年的工龄。如果90%的工人的工龄不足10年，问工龄至少5年但不足10年的工人有多少个？（A）。 A．48 B．64 C．80 D．114 8．甲、乙、丙三人的平均年龄为17岁，而甲、乙两人的平均年龄为15岁，则丙的年龄为（C）。A．17岁B．20岁C．21岁D．18岁 9．596×188-596×24-596×64的值是（B）。 A．58600 B．59600 C．59500 D．58500 10．甲、乙两瓶酒精溶液分别重300克和120克；甲中含酒精120克，乙中含酒精90克。从两瓶中应各取出（A）才能兑成浓度为50%的酒精溶液140克。 A．甲100克，乙40克B．甲90克，乙50克 C．甲110克，乙30克D．甲70克，乙70克 11．某次考试有30道判断题，每做对一道题得4分，不做或做错一道题倒扣2分，小周共得96分，那么他做对了多少道题？（B）。 A．24 B．26 C．28 D．25 12．在一桌子上有47本书，其中27本是小说，32本是红色的封面，6本既不是小说也不是红色封面。桌子上有多少本带红色封面的小说?（D）。 A．18 B．17 C．16 D．15 13．最小的两位数加最大的三位数减最大的四位数，再加上最小的五位数，最后得到的结果是多少？（A）。 A．1010 B．1110 C．1009 D．1000 14．某工厂的产品有5%不合格，这些不合格产品的4%被拿到市场上去销售，问在市场上销售的不合格产品占该厂总产品数的百分比是多少?（B）。 A．0．125% B．0．2% C．0．8% D．1．25% 15．从1,2，3,4，5,6，7,8，9中任意选出三个数，使它们的和为偶数，则共有（C）种不同的选法。 A．40 B．41 C．44 D．46 16．甲对乙说：当我的岁数是你现在岁数时，你才4岁。乙对甲说：当我的岁数到你现在岁数时，你将有67岁。甲乙现在各有（A）。 A．45岁，26岁B．46岁，25岁 C．47岁，24岁D．48岁，23岁 17.如果A比B多20％，B比C多20％，那么A比C多（B） A．36％B．40％C．20％D．44％ 18．有一个人从甲地出发到乙地，相距为S千米，他先用v的速度走了一半路程，后一半路程他用2/3v的速度前进，问他的平均速度为（B）。 A．5/6v B．4/5v C．5/3v D．6/7v 19．有一只猴掉进15米深的井里，每天爬5米滑下4米，后一天比前一天多爬1米，且下滑距离不变，则总共需要（C）。 A．3天B．4天C．5天D．6天 20．有一个班共有学生100名，各自选一门以上的选修课，选地理的有60名，选物理的有50名，那么地理和物理都选的人数为（D）。 A．60 B．50 C．20 D．10 三、语言表达与理解。（共5题，每题2分，共10分） 每道题包含一段文字或一个句子，后面是一个不完整的陈述，要求你从四个选项中选出一个来完成陈述。 21．人体不能缺乏少量的碘，缺了碘就会肿脖子，然而大量的碘对人来说却有毒，碘蒸气能够剧烈地刺激黏膜，会把人毒死，因此（C）。 A．碘害处极大 B．碘有百害而无一利 C．适量的碘对人体是有益的 D．碘很稀少 22．一家饭店有这样一副对联：为名忙，为利忙，忙中偷闲，且喝一杯茶去；劳心苦，劳力苦，苦中作乐，再斟两壶酒来。 这副对联意在强调（D）。 A．现代人争名夺利，沉迷于物质 B．人们生活艰辛，幸福来之不易 C．现代人应该适当放慢生活节奏D．人们应劳逸结合、会享受生活 23．在原始社会，当社会生产力还十分低下，人们的劳动所得除了维持人们自身的生存和繁衍外几乎没有剩余时，是没有所谓人权概念的。后来，随着生产力的发展，私有制的出现，产生了阶级对立和阶级压迫。伴随着奴隶制的产生和发展，奴隶的生存权利作为最古老的人权要求第一次被提出来了。因此，没有生产力的发展，就不会有人权问题的产生。 这段话主要支持了这样一种论点，即（c）。 A．人权要求是伴随着阶级的出现而出现的 B．奴隶的生存权利是最古老的人权要求 C．生产力的发展导致了人权要求的产生 D．私有制是人权出现的根源 24．这部小说由于插入了过多的社会批评、嘲讽以及有关诞异的历史等等，因此显得结构松散，加上主要人物几易姓名（这一点到最后才交代），因此读者常对情节线索摸不着头脑。 下列理解有误的一项是（B）。 A．读者常对情节线索摸不着头脑是因为小说的结构松散 B．小说在最后才交代此书的结构松散 C．过多的社会批评、嘲讽及有关诞异的历史导致读者常对情节线索摸不着头脑 D．主要人物几易姓名的事情在最后才交代 25．美国经济形式当时处于上升阶段，这是里根获胜的首要原因。现任总统竞选连任，向来都占了很大的便宜；如果当时国内经济情况良好，更是十拿九稳。战后美国历届竞选连任的在职总统中，杜鲁门、艾森豪威尔、约翰逊、尼克松都取得胜利，失败的只有两个——福特和卡特。福特是尼克松因水门事件下台后以副总统接任总统的，当时共和党声名狼藉，自然不免受到连累。卡特竞选连任时则碰上了两件倒霉事：一是经济情况不好，通货膨胀严重，经济增长也停滞；二是伊朗扣留美国人质的事件整整闹了一年。 根据这段话下列说法正确的是（C）。 A．福特是因为国内经济情况好而当选总统的 B．美国总统要获得竞选连任，国内经济情况好是惟一原因 C．美国总统要竞选连任，国内经济情况良好是一个十分重要的原因 D．卡特竞选连任时美国经济很好 四、基本常识（共10题，每题1分，共10分） 根据题目要求，在四个选项中选出一个正确答案。 26．我国人民代表大会制度的核心内容和实质是（A）。 A．国家的一切权力属于人民B．少数服从多数原则 C．平等原则D．集体行使职权 27．遗产是指公民死亡时遗留下来的（C）。 A．个人所有财产B．依法规定享有的财产 C．个人合法财产D．公民收入和储蓄 28．依法纳税是公民的基本义务，下面对“纳税人”的理解，不正确的是（B）。 A．只要负有直接纳税的义务，就是纳税人 B．纳税人包括所有法人和自然人 C．纳税人是由税法和企业或个人所处的经济地位决定 D．不同的税种有不同的纳税人 29．在我国解放初期，中国人民志愿军远赴朝鲜，与朝鲜人民并肩作战，进行了一场艰苦卓绝的抗美援朝的战争。中国人民志愿军赴朝作战的主要原因是（B）。 A．我国要充分显示自己在国际上的伟大 B．美帝国主义企图以朝鲜为跳板，威胁我国边境，我国人民要奋起保家卫国 C．我国武器先进，军事力量强大 D．我国要发扬无产阶级的国际主义精神 30．“一个国家、两种制度”是指在统一的社会主义国家内，在中央统一领导下，经过最高国家权力机关决定，可以允许局部地区由于（C）而不实行社会主义的政策。 A．国际的原因B．国内的原因 C．历史的原因D．现今的原因 31．我国最基层人民政府是（A）。 A．乡(镇)人民政府B．街道办事处 C．县人民政府D．村民委员会 32.某甲17周岁，已参加工作，有固定收入，某日因某甲在街上寻衅滋事，将某乙打伤，某乙要求赔偿医药费，对此下列表述哪些不正确?（A）。 A．某甲的父母必须承担赔偿医药费的义务 B．某甲的父母无须承担赔偿医药费的义务 C．某甲的父母可以选择是否替某甲赔偿医药费 D．某甲的父母如赔偿了医药费，则对某甲有追偿权 33．《婚姻法》规定：有直系血亲关系或三代以内旁系血亲关系者禁止结婚。这一政策的出发点是（D）。 A．防止家族势力的过分膨胀 B．出于伦理道德的考虑 C．避免包办婚姻 D．近亲结婚会大大增加遗传病的发病机率 34．我们常说的通货膨胀是指（B）。 A．流通中的货物过多，生产过剩 B．流通中的货币过多引起的货币贬值、物价上涨 C．产品紧俏引起的物价上涨 D．相当于西方国家所说的“滞涨” 35.存款储蓄有多种形式，其中能够最大限度地吸收社会闲散资金的有效形式是（C）。A．活期存款B．整存整取 C．零存整取D．整存零取 五、判断推理（共15题，每题2分，共 30分） 图形推理 36.在左边的题干中给出一套图形，其中包括四个图，这四个图形呈现一定的规律性。在右边给出一套图，请从中选出一个作为左边四个图规律性的第五个图。( A ) 37.在下面的题干中给出一套图形，其中包括三个图，这三个图形呈现一定的规律性。在右 地铁牵引供电系统运行仿真的研究 发表时间：2017-10-23T14:11:00.087Z 来源：《电力设备》2017年第17期作者：何涛李培强[导读] 摘要：介绍了地铁牵引供电系统的构成，并阐述了24脉波整流器的工作原理，并基于Matlab/Simulink仿真软件，对系统进行电气建模。所建模型包括牵引变压器、接触网、制动斩波、逆变电路等单元，控制方法采用恒压频比的V/F方法，通过列车在不同的运行状态下，列车牵引电机的转速和牵引变电站的取流的变化规律验证模型的准确性和有效性。 （福建工程学院信息科学与工程学院福建福州 350118） 摘要：介绍了地铁牵引供电系统的构成，并阐述了24脉波整流器的工作原理，并基于Matlab/Simulink仿真软件，对系统进行电气建模。所建模型包括牵引变压器、接触网、制动斩波、逆变电路等单元，控制方法采用恒压频比的V/F方法，通过列车在不同的运行状态下，列车牵引电机的转速和牵引变电站的取流的变化规律验证模型的准确性和有效性。关键词：牵引供电系统；24脉波整流；V/F控制 引言 由于地铁牵引供电系统的特殊性，输电线路以及机车运行方式多样，采取大规模的试验研究方法不仅会消耗大量的财力和物力，而且往往会受各方面因素的制约而难以实施。计算机仿真软件不仅可以降低研发的危险性和开支，还可以模拟试验无法进行的列车运行状态，为研究整个系统提供了有力的支持。 地铁牵引供电系统主要包括：牵引变电所、牵引网和电动车组，其中牵引网由馈电线、接触网、走行轨及回流线等构成。牵引变电所是地铁牵引供电系统的核心，将35KV或者10KV三相高压交流电变成1500V或者750V低压直流电。馈电线将牵引变电所的直流电送到接触网上，电动车辆通过其受电弓与接触网的直接接触而获得电能，走行轨构成牵引供电回路的一部分，回流线将轨道回流引向牵引变电所。 1.地铁牵引供电系统建模 1.1牵引变电所建模 牵引变电站的交直流变换过程是地铁牵引供电系统中的关键环节。它一般采用两台牵引变压器和四台整流器构成整流机组将外部电源接入的中压35KV或者10KV交流电转换成1500V或者750V直流电。本文以地铁牵引供电系统中的10KV等级牵引变压器为例，其连接方式是Dy11d0：将一次侧绕组接成三角形分别移相+7.5°和-7.5°，二次侧绕组分别接成星型和三角形。 目前为了提高直流电的供电质量，尽可能的减少谐波对电网的影响，地铁大多数采用等效12脉波或者24脉波整流器。每台整流变压器由两个6脉波桥式整流器以并联方式来构成12脉波桥式整流器。而24脉波整流器则由两个12脉波整流器并联组成。通过在Matlab/Simulink 环境下建立牵引变压器模型和整流器模型，采用两台整流机组并联运行构成二十四脉波整器，通过牵引变压器空载输出电压可计算整流机组输出的空载直流电压为： Ud-整流机组空载输出电压；p-整流器脉波数；U2-牵引变压器空载输出电压。空载电压波形在一个交流周期内脉动24次，每个波动的间隔为15°。整流机组输出的空载直流电压为825V，与计算所得的输出电压基本相符。 1.2接触网建模 在Matlab/Simulink仿真模型中，一般利用Pi Section Line模块来构建作为直流输电线路的接触网。本文通过改变列车受电弓与牵引变电所之间接触网的阻值来模拟列车的运行动态。 1.3地铁机车及传动系统建模 地铁机车负荷主要包括机车牵引负荷（三相交流牵引电机）、机车辅助负荷、车厢负荷三部分构成。由于机车牵引负荷占总负荷的约80%，因此本文的列车模型以牵引电机为主体，它还包括逆变电路单元、滤波单元、以及制动单元模块。 1.4基于稳态模型的恒压频比的控制策略 基于文章篇幅的限制，本文采用交流电机变频调速最基本的控制方式----恒压频比控制。为了在调速中有效利用电机，在整个调速范围内的电机的气隙磁场都应保持适当的强度。磁场过弱或者过于饱和都不能充分利用电机。三相异步电机定子绕组每相感应感应电动势的有效值为 式中Ψg为气隙磁链。由式（3）可知气隙磁链与Eg/ f1成正比，也就是说只要协调好控制电压和频率便达到控制气隙磁场的目的。本文只考虑基频以下的调速，此刻定子阻抗压降较小时可认定电压幅值Us≈Eg，因此Us/f1=常值时便可近似的认为气隙磁链不变。 2.地铁牵引供电系统仿真模型 地铁牵引变电站的站间距离一般为0.8km-3km左右，机车通过该距离所需要的时间在1min-5min。在此区间内，机车首先启动加速行驶，在达到一定速度时采用惰行方式滑行，最后采用制动方式停车进站。地铁机车在稳态运行时采用双边供电回路，因此基于之前介绍的各个模块单元，通过Matlab/Simulink搭建成电路单元并进行封装，最后组成能够模拟列车稳态运行的直流牵引供电系统。 3.仿真结果及分析 3.1 仿真结果 由于实际情况和研究重点的限制，本文在仿真中做了如下假设： 浅谈地铁直流牵引供电系统保护 ◆岳宏波 南京地下铁道运营分公司 【摘 要】随着地铁系统的快速发展,直流牵引供电系统得到了越来越广泛的应用,研制高性能和可靠的直流保护是十分紧迫的。本文介绍了地铁直流牵引供电系统中采用的几种直流馈线保护方法。 【关键词】直流 保护 地铁 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。在地铁牵引供电系统中有以下几种主要的直流馈线保护:大电流脱扣保护、di/dt电流上升率及电流增量保护、过流保护、双边联跳保互、接触网热过负荷保护、自动重合闸保护。针对目前国内地铁直流馈线保护方法不是很成熟,本文介绍了地铁直流牵引供电系统中采用的几种直流馈线保护方法,详细分析了大电流脱扣保护。di/dt电流上升率及电流增量保护、过流保护、双边联跳保护、接触网热过负荷保护,自动重合闸保护的基本保护原理,并举例说明了如何通过对电流上升率,电流增量I和电流上升持续时间t的测量来区分故障情况和正常运行情况。地铁直流牵引供电系统的保护,可以分为两部分:牵引整流机组保护和直流馈线保护。牵引供电系统保护的最大特点就是系统的“多电源”和保护的“多死区”。所谓多电源,既当牵引网发生短路时,并非仅双边供电两侧的牵引变电所向短路点供电,而是全线的牵引变电所皆通过牵引网向短路点供电。所谓多死区,是因牵引供电系统本身构成的特点和保护对象的特殊性而形成保护上的“死区”。任何保护的最基本要求就是当发生短路故障时,首先要迅速“切断电源”、“消除死区”,针对这两点,牵引供电系统除交流系统常用的保护外,还设置了牵引变电所内部联跳、牵引网双边联跳、di/dt△I等特殊保护措施,这就可以完全满足牵引供电系统发生故障时切断电源、消除死区的要求。 一、大电流脱扣保护 牵引供电系统可能发生各种故障和不正常运行状态,最常见的、同时也是最危险的故障就是发生各种形式的短路。当被保护线路上发生短路故障时,其主要特征就是电流增加和电压降低。利用这两个特征,可以构成电流电压保护。本文重点介绍馈线保护的主保护及后备保护。该保护属于开关自带,用于切断大的短路电流。大的短路电流对线路会造成巨大的损坏,故大的短路电流一出现应立即切断,其切断时刻应在其达到电流峰值之前。 二、电流上升率保护(di/dt)和电流增量保护(A I) 该保护作为地铁馈线保护的主保护,他既能切除近端短路电流,也能切除大电流脱扣保护不能切除的故障电流较小的远端短路故障。该保护克服了单独di/dt保护受干扰而误动,以及保护存在拒动现象的缺点。保护动作特性分为两部分,瞬时跳闸和延时跳闸,其中谁较早激活就由谁决定跳开高速直流断路器。延时跳闸元件主要起识别远端短路电流并跳闸的作用。保护原理是在运行当中,保护装置不断检测电流上升率。当电流上升率在给定的时间T1内高于保护设定的电流上升率F时,di/dt保护启动,进入延时阶段。若在整个延时阶段,电流的上升率都高于保护的整定值,则保护动作;若在延时的阶段,电流上升率回落到保护整定值之下,则保护返回。在di/dt保护启动的同时△I保护也启动进入保护延时阶段,从△I保护启动的时刻开始继电器以启动时刻的电流作为基准点计算相对电流增量。若电流上升率一直维持在di/dt保护整定值之上,在达到△I延时值后,电流增量达到△I保护整定值,则保护动作。在计算电流增量的过程中允许电流上升率在相对较短的时间内回落到di/dt保护整定值之下。只要这段时间不超过di/ dt返回延时整定值,则保护不返回;反之保护返回。是保护的动作特性。为△I延时整定值。当检测到的电流增量小于K时,可以肯定不是故障情况;若大于K则有可能是故障情况,需检测其他参数(如t或)来进一步判断。对于远端故障电流由于其上升的速率比近端的慢,峰值也小很多,通常与列车启动或通过接触网分段时的电流瞬时峰值相近,甚至小于该电流。所以远端故障电流与列车启动电流的区分是变电所直流保护的难点。 三、过流保护 可作为上述两种保护的后备保护。在保护控制单元预先整定电流值和时间值。当通过直流馈线短路的电流值在预先设定的时间内超过预订值时,过流保护装置动作使直流馈线断路器跳闸来清除故障。 四、双边联跳保护 双边联跳保护是为了更加安全的向接触网供电,在故障情况下确保相邻变电所可靠跳闸而增设的后备跳闸装置。在无故障的情况下,两变电所同时向接触网供电,如果有短路情况发生,则距离短路点较近变电所A的馈线保护的出/dt瞬时保护或速断保护先动作,同时向本站联跳装置发一个跳闸信号,并通过站间联络向另一变电所联跳装置发送跳闸信号,较远变电所B经过一段延时,通过di/df延时保护或过流保护也动作,但是比联跳装置的跳闸信号先动作。这种情况联跳作为后备保护。在故障情况下,变电所B退出运行并通过隔离开关由相邻变电所C越区供电时,同样还是上述情况,变电所A的保护先动作,由于短路点距变电所C较远,该变电所相应保护可能不动作(视短路情况),而联跳装置则比较可靠,只要变电所A保护跳闸,变电所C经变电所B接收跳闸信号,使开关跳闸,此时双边联跳保护就比较重要。 五、接触网热过负荷保护 该保护作为电流上升率保护的辅助保护,当直流线路处于过负荷状态时,即使没有任何短路故障发生,接触线或进线电缆的温度也会上升,当热过负荷电流流过时,该电流虽不至引起巨大的破坏,但此电流持续时间长了,其产生的热量会超过某些薄弱设备所允许的发热量,引起这些设备不同程度的损坏。动作原理是接触网热过负荷保护主要是根据接触网的电阻率、电阻率修正系数、长度、横截面积、电流,计算出接触网的发热量,再根据接触网和空气的比热等热负荷特性及通风量等环境条件,由经验公式给出接触网的电缆温度。当测量的电缆温度超出规定值便发出报警,跳闸命令,从而达到保护接触网的目的。该保护的对象是接触网。接触线有其自身固有的热特性,是一条以电流为变量的反时限曲线。这就要求保护装置整定的曲线与接触线的固有曲线进行配合。同时,保护装置的整定曲线还应与馈线的电流保护进行配合。 六、自动重合闸 使用自动重合闸的目的是为了在瞬时性故障消除后使线路重新投入运行,从而在最短的时间内恢复整个系统的正常运行状态。对于直流牵引系统,经常会发生短路而使过流脱扣器经常动作。但由于大部分短路故障是短暂的,所以使用自动重合闸系统可提高系统的可靠性。断路器每隔一段时间(时间长短可调节)重合闸一次。如果重合闸的次数超过预定的次数,合闸仍不成功,则认为是永久性故障,闭锁重合闸回路。 综上所述,地铁直流馈线保护还可能有框架泄漏保护、定时限过流DMT保护,反时限过流保护、低电压保护、过电压保护、AU保护等。对于一个具体的直流牵引供电系统,应根据系统的实际情况考虑各种因素来设计直流馈线保护方案。 参考文献: [1]张秀峰.王毅非.地铁馈线电流增量保护[J]西南(上转337页)地铁直流牵引供电系统保护 王振朴
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浅谈地铁直流牵引供电系统保护