地鐵牽引供電系統(tǒng)直流饋線保護(hù)技術(shù)探討

王寧

摘? ? 要：伴隨著城市化進(jìn)程的快速發(fā)展，城市交通問題日漸顯著，地鐵作為一種地下交通運(yùn)輸工具悄然興起，但地鐵機(jī)車采用的供電系統(tǒng)與我們?nèi)粘Ｉ钜约肮ぷ髦械墓╇娤到y(tǒng)存在著很大的差別，主要是以直流牽引進(jìn)行供電，所以這就對(duì)其供電過程中的可靠性以及安全性提出了較高的要求，因?yàn)樗P(guān)乎著地鐵的正常運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：保護(hù)技術(shù);地鐵;牽引供電系統(tǒng);短路故障

1? 前言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，越來越多的人由農(nóng)村涌現(xiàn)城市，導(dǎo)致城市交通行業(yè)面臨著巨大的壓力，地鐵的興起在一定程度上有效的緩解了交通壓力，而地鐵在運(yùn)行的過程中主要是依靠于直流牽引進(jìn)行供電，所以保障地鐵牽引供電系統(tǒng)安全、穩(wěn)定作為重中之重，必須要給予足夠重視。

2? 地鐵牽引供電系統(tǒng)分析

①直流牽引供電系統(tǒng)作為地鐵運(yùn)行的主要?jiǎng)恿?，它能夠?yàn)榈罔F的運(yùn)行輸送源源不斷的電能，而地鐵直流牽引供電系統(tǒng)主要是由兩部分組成：架空接觸網(wǎng)和牽引變電站，其最大的特點(diǎn)是不會(huì)輕易受到外界的干擾而且也易于控制，所以這也是直流牽引供電系統(tǒng)在地鐵中被得以廣泛的應(yīng)用的主要原因。②短路故障在地鐵直流牽引供電系統(tǒng)中屬于一種十分常見的故障，而且它所產(chǎn)生的危害要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他幾種故障，這種故障的產(chǎn)生通常與其性質(zhì)和故障發(fā)生的位置有著較大的關(guān)聯(lián)，但是在日常工作中地鐵牽引供電系統(tǒng)直流饋線保護(hù)技術(shù)的形式也具有多樣性，其主要的作用是在產(chǎn)生故障電流時(shí)能夠在第一時(shí)間實(shí)現(xiàn)切除故障，從而達(dá)到保護(hù)設(shè)備并能在切除故障后實(shí)現(xiàn)快速的恢復(fù)供電，以避免對(duì)地鐵的正常運(yùn)行造成影響。

3? 地鐵牽引供電系統(tǒng)直流饋線保護(hù)技術(shù)分析

3.1? 接觸網(wǎng)熱過負(fù)荷保護(hù)

接觸網(wǎng)熱過負(fù)荷保護(hù)的主要作用是為了對(duì)供電系統(tǒng)中較為薄弱的設(shè)備實(shí)施保護(hù)，由于地鐵在持續(xù)運(yùn)行過程中所產(chǎn)生的大電流會(huì)導(dǎo)致牽引網(wǎng)內(nèi)部溫度急劇升高，而一些較為薄弱的設(shè)備會(huì)由于發(fā)熱量過大從而導(dǎo)致設(shè)備發(fā)生損壞，接觸網(wǎng)熱過負(fù)荷保護(hù)會(huì)作出反應(yīng)達(dá)到保護(hù)這些設(shè)備的目的。其主要的保護(hù)原理：對(duì)接觸網(wǎng)的電流整定值進(jìn)行計(jì)算，可以根據(jù)接觸網(wǎng)的長(zhǎng)度以及電阻率和截面積等重要參數(shù)計(jì)算得出，然后將整定值與實(shí)際流經(jīng)接觸網(wǎng)的電流值作比對(duì)，一旦高于整定值，那么接觸網(wǎng)熱過負(fù)荷保護(hù)會(huì)立即作出保護(hù)動(dòng)作，并進(jìn)入到延時(shí)階段，而在延時(shí)階段中，電纜溫度仍然超過整定值進(jìn)而會(huì)發(fā)出跳閘指令。

3.2? 大電流脫扣保護(hù)

大電流脫扣保護(hù)屬于一種自帶開關(guān)保護(hù)，其主要作用是對(duì)短路故障實(shí)施快速切斷，以避免由于大電流故障對(duì)相關(guān)的設(shè)備造成實(shí)際性的破壞，所以當(dāng)動(dòng)作電流低于短路電流時(shí)，這時(shí)大電流吐脫扣保護(hù)會(huì)做出反應(yīng)，立即切斷電流，沒有延時(shí)性，而且這種大電流脫扣保護(hù)在近端短路故障中可以用作于主保護(hù)。

3.3? 定時(shí)過電流保護(hù)

當(dāng)供電線路中小電流發(fā)生故障時(shí)，定時(shí)過電流保護(hù)會(huì)立即做出反應(yīng)將故障予以清除，這就是定時(shí)過電流保護(hù)的主要作用，通常而言，定時(shí)過流保護(hù)作為DDL保護(hù)的后備保護(hù)，能夠在一定程度上實(shí)現(xiàn)快速切除遠(yuǎn)端短路故障的目的，具有延時(shí)性，所以務(wù)必要保障切除時(shí)間短，與此同時(shí)，當(dāng)直流饋線短路電流值>最大電流設(shè)定值時(shí)，此時(shí)會(huì)立即作出跳閘保護(hù)，以達(dá)到清除故障的目的，在此過程中需要注意的是，當(dāng)?shù)罔F在正常、穩(wěn)定的運(yùn)行過程中，將直流供電充當(dāng)于變電所內(nèi)直流饋線并且在已經(jīng)產(chǎn)生了故障的情況下時(shí)，反向電流會(huì)立即作出反應(yīng)，將故障予以快速清除。

3.4? 框架泄漏保護(hù)

一旦地鐵牽引變電所內(nèi)發(fā)生短路故障，此時(shí)設(shè)備會(huì)遭受損壞，作業(yè)人員的生命安全也無法得到保障，所以必須要為地鐵供電系統(tǒng)配置框架泄露保護(hù)，并以此來保障設(shè)備與人員的安全。下圖1為框架泄漏保護(hù)接地方式?？蚣苄孤┍Ｗo(hù)主要由兩部分共同組合而成，即電流、電壓檢測(cè)元件，通常而言，當(dāng)?shù)罔F在持續(xù)運(yùn)行的過程中時(shí)電流檢測(cè)元件并不會(huì)有電流經(jīng)過的顯示，如若發(fā)生故障電流時(shí)，接地電流會(huì)逐漸升高并在高于整定值時(shí)框架泄漏保護(hù)會(huì)立即做出反應(yīng)，保護(hù)跳閘。跳閘和報(bào)警裝置則是構(gòu)成電壓檢測(cè)元件的重要組成部分，當(dāng)產(chǎn)生故障電流并且高于整定值，同樣的也會(huì)發(fā)生跳閘進(jìn)行保護(hù)。

3.5? 雙邊聯(lián)跳保護(hù)

A、B兩個(gè)變電所是同時(shí)連接到相同的一個(gè)接觸網(wǎng)上的，一旦發(fā)生短路故障時(shí)，會(huì)紛紛發(fā)生跳閘以避免由于故障而帶來的不利影響，進(jìn)而達(dá)到安全、穩(wěn)定的持續(xù)性供電，雙邊聯(lián)跳保護(hù)接地方式如下圖2所示。具體來說，當(dāng)相鄰的兩個(gè)牽引變電站在為同一接觸網(wǎng)提供持續(xù)性的供電過程中，如若某個(gè)變電所發(fā)生了短路故障時(shí)會(huì)立即向另一個(gè)變電所傳遞跳閘信號(hào)，從而達(dá)到跳閘保護(hù)的目的。

3.6? 自動(dòng)重合閘

在地鐵運(yùn)行的過程中，直流牽引供電系統(tǒng)可以為之提供源源不斷的電能，但是在這個(gè)過程中會(huì)產(chǎn)生瞬時(shí)性故障，并且只有將瞬時(shí)性故障予以清除之后才可以對(duì)斷路器進(jìn)行合閘，從而達(dá)到為地鐵運(yùn)行提供持續(xù)性供電的目的，在對(duì)斷路器進(jìn)行重合閘時(shí)必須要確保自動(dòng)重合閘設(shè)備的質(zhì)量，如若是帶有故障的重合閘會(huì)在一定程度上縮短設(shè)備的使用壽命，另外，如若自動(dòng)重合閘的保護(hù)次數(shù)過多并且已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于界定值，則表明為永久性故障，那邊應(yīng)當(dāng)進(jìn)行閉鎖重合閘回路。

4? 結(jié)束語

綜上所述，為確保在地鐵的運(yùn)行過程中能夠持續(xù)的供電，所以會(huì)加載多種直流保護(hù)措施，雖然能夠在一定程度上實(shí)現(xiàn)快速切除短路故障的目的，但是在實(shí)際的工作中仍然可以發(fā)現(xiàn)許多小電流短路故障和正常運(yùn)行電流之間存在難以區(qū)分的現(xiàn)象，因此這就需要相關(guān)的技術(shù)人員務(wù)必要深入分析，以確保故障能夠快速的被保護(hù)裝置所識(shí)別。

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