胡芳鐵

摘 要：地鐵供電系統(tǒng)因為其自身特點，使得地鐵供電系統(tǒng)的繼電保護(hù)方案內(nèi)容就變得更加復(fù)雜，我們必須對地鐵供電系統(tǒng)保護(hù)配置進(jìn)行規(guī)范化的管理，進(jìn)而促使地鐵供電系統(tǒng)運行更加的可靠、安全。但是在現(xiàn)階段我國地鐵供電繼電保護(hù)方案設(shè)置還存在著不足的部分，基于此，下面就對地鐵供電系統(tǒng)的繼電保護(hù)方案優(yōu)化措施進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：地鐵；供電系統(tǒng)；繼電保護(hù)

我國城市交通擁堵問題是人們非常關(guān)注的話題，修建地鐵可以很大程度緩解城市交通壓力，所以，城市軌道交通在我國有很大的發(fā)展前景。近年來，越來越多的城市都在修建地鐵，地鐵的供電網(wǎng)結(jié)構(gòu)要比普通的電網(wǎng)線路復(fù)雜很多，對于繼電保護(hù)的可靠性也有更高的要求。在修建地鐵的過程中要合理布置地鐵供電系統(tǒng)，供電系統(tǒng)保護(hù)的配置要準(zhǔn)確，規(guī)范，從而保證整個地鐵供電系統(tǒng)運行安全、可靠。

1地鐵供電系統(tǒng)的內(nèi)容

地鐵供電系統(tǒng)主要是指一種為地鐵車輛提供動力以及供電電能的系統(tǒng)，在對其進(jìn)行分析時，發(fā)現(xiàn)其主要包括以下內(nèi)容：

第一，外部電源。在地鐵供電系統(tǒng)中，其所選用的外部電源即為地鐵供電系統(tǒng)主變電所所提供的外部城市電網(wǎng)電源，根據(jù)外部電源的供電方式不同，其主要可以分為集中式供電、分散式供電以及混合式供電。目前，我國的地鐵供電系統(tǒng)中所采用的外部電源供電方式通常為集中式供電。第二，主變電所。主變電所是地鐵供電系統(tǒng)中用于處理電壓的主要結(jié)構(gòu)，其所設(shè)定的進(jìn)線電壓通常為110kV，根據(jù)各個城市的地鐵結(jié)構(gòu)不同，進(jìn)線電壓也存在一定的差異性。不同于使用電壓，主變電所所接受的電壓相對加高，這也要求主變電所必須將變壓器對電壓進(jìn)行改變，從而利用環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)輸送至其他變電所。第三，牽引供電系統(tǒng)。在地鐵運行的過程中，其所設(shè)定的電壓制式通常為直流1500V，而由于主變電所所改變并傳送的電壓為35kV/10kV，因此會利用牽引變電所將其調(diào)整為1500V，以此來確保地鐵的穩(wěn)定運行。第四，動力照明供電系統(tǒng)。照明系統(tǒng)是地鐵供電系統(tǒng)中的重要組成部分，目前國內(nèi)的大部分地鐵設(shè)備都將交流電壓設(shè)定為380V/220V，以此來維護(hù)地鐵內(nèi)的正常照明供電需求。第五，雜散電流腐蝕防護(hù)系統(tǒng)。由于受到地鐵牽引系統(tǒng)的鋼軌回流以及絕緣等因素影響，電流泄漏的問題多有發(fā)生，從而對道床以及車站結(jié)構(gòu)的鋼筋造成腐蝕，而在雜散電流腐蝕防護(hù)系統(tǒng)的保護(hù)下，可以實現(xiàn)對泄漏電流的有效監(jiān)護(hù)，減少電流對鋼筋的腐蝕現(xiàn)象發(fā)生。

2供電系統(tǒng)繼電保護(hù)原理

由于供電系統(tǒng)在整個地鐵電力系統(tǒng)的地位十分關(guān)鍵，所以供電系統(tǒng)的繼電保護(hù)就顯得十分重要。在供電系統(tǒng)中，將故障或非正常的運行狀態(tài)反映出來，并且按照要求將發(fā)生故障的設(shè)備其間或有關(guān)線路從供電系統(tǒng)中切除同時及時向供電系統(tǒng)安全責(zé)任人員發(fā)出警告，具有這種功能的裝置就叫做繼電保護(hù)。供電系統(tǒng)的構(gòu)成是依靠各種電力元件與線路組成的，各個元件之間通過電力相互連接，當(dāng)某一處發(fā)生故障時，會發(fā)生連帶故障，造成對整個供電系統(tǒng)不同程度的影響，因此電力故障需要在極快的時間內(nèi)解決，在當(dāng)下的技術(shù)條件下依靠電力負(fù)責(zé)人員是遠(yuǎn)遠(yuǎn)做不到的，所以就需要繼電保護(hù)在故障發(fā)生的第一時間發(fā)現(xiàn)供電系統(tǒng)中故障元件線路并將他們切除，停止故障設(shè)備元件在電路中繼續(xù)運轉(zhuǎn)。在防止故障進(jìn)一步擴(kuò)大并保護(hù)完好的電力設(shè)備的同時通過圖文信息或聲光警報向相關(guān)電力安全人員發(fā)出警告信號。當(dāng)電力安全保護(hù)人員收到信號后根據(jù)供電系統(tǒng)內(nèi)部故障發(fā)生危害大小進(jìn)行預(yù)算與設(shè)定，再進(jìn)行故障的排查維修保護(hù)。繼電保護(hù)的要求高難度大，這就決定了必須要重視繼電保護(hù)設(shè)備的維護(hù)，有了好的設(shè)備支持，繼電維護(hù)才能在供電系統(tǒng)中發(fā)揮應(yīng)有作用。而正因為設(shè)備的質(zhì)量對繼電保護(hù)意義重大，所以對繼電保護(hù)又有速動性、選擇性、靈敏性和可靠性四大要求。供電系統(tǒng)中的繼電保護(hù)需要在第一時間排查出電力故障以及線路問題。并快速啟動正常的設(shè)備，將設(shè)備損壞降到最低，并防止故障進(jìn)一步擴(kuò)散，影響整個供電系統(tǒng)運行。這就是繼電維護(hù)的速動性，選擇性是指在故障發(fā)生后能夠自動確定故障設(shè)備以及短路線路，并有目標(biāo)有選擇的將他們從整個供電系統(tǒng)中切除，實現(xiàn)清除最小故障的同時最大的維護(hù)系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)。在故障發(fā)生時，在切除故障根源后及時的向電力安全人員發(fā)出警告信號，是相關(guān)負(fù)責(zé)人盡早更換故障設(shè)備，靈敏地反映出故障發(fā)生時的情況以及估算損失，這時要求繼電保護(hù)的靈敏性。最后要保證繼電保護(hù)裝置的可靠，不會失靈對故障發(fā)生沒有反應(yīng)和不會對沒有發(fā)生故障的環(huán)節(jié)出現(xiàn)誤判，確保繼電器的正常運行，保護(hù)供電系統(tǒng)運轉(zhuǎn)。

3地鐵供電系統(tǒng)保護(hù)的分析

3.1供電系統(tǒng)線路保護(hù)的分析

在供電系統(tǒng)出現(xiàn)相間短路故障的時候，其操作人員可經(jīng)過采取速斷電流的方式，對地鐵供電系統(tǒng)安全進(jìn)行維護(hù)，以有效的避免了供電系統(tǒng)運行所出現(xiàn)的負(fù)面影響。但是，在電流速斷方式不能滿足地鐵供電系統(tǒng)需求的時候，可采用主保護(hù)與后壁保護(hù)的雙重保護(hù)并且措施，以保證在線路縱聯(lián)保護(hù)的保護(hù)措施較低的時候，可以及時的進(jìn)行過流保護(hù)，確保地鐵供電系統(tǒng)保護(hù)均可實現(xiàn)最佳效果。如果在地鐵供電運行階段，出現(xiàn)了接地短路現(xiàn)象，供電系統(tǒng)的維護(hù)人員便可采取零序電流的保護(hù)措施，使得地鐵供電系統(tǒng)的正常運行。

3.2牽引供電系統(tǒng)的保護(hù)

牽引供電系統(tǒng)的保護(hù)主要是由牽引整流機(jī)組保護(hù)、直流牽引保護(hù)法。而牽引整流機(jī)組的保護(hù)主要是在實施保護(hù)階段，經(jīng)過速斷保護(hù)方式，在變壓器出現(xiàn)故障的時候，牽引整流機(jī)組便可快速進(jìn)行保護(hù)系統(tǒng)運行地動作。在設(shè)置牽引整流機(jī)組階段，操作人員應(yīng)設(shè)置本體超溫保護(hù)，保證牽引整流機(jī)組保護(hù)的措施能夠達(dá)到最佳保護(hù)效果。直流牽引中的直流進(jìn)線保護(hù)則是利用自身特點，這是出相關(guān)開關(guān)，并且在供電系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，利用其開關(guān)對供電系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)。

3.3特征量的選取

繼電保護(hù)系統(tǒng)應(yīng)按照穩(wěn)定運行為基本的原則，為準(zhǔn)確的識別供電系統(tǒng)運行的狀態(tài)，在繼電保護(hù)的系統(tǒng)階段，將其采集的反饋線電流信號進(jìn)行識別、分類，并且對傳輸電信的信號特增量進(jìn)行提取。經(jīng)過提取的遠(yuǎn)程探頭、終端電信號等進(jìn)行相關(guān)信息的提取，各保護(hù)整定值得設(shè)定主要是按照車輛啟動電流作為參考值，準(zhǔn)確計算出車輛起動時的最大電流，電流上升率對繼電保護(hù)配合設(shè)計影響較為深遠(yuǎn)，現(xiàn)有地鐵車輛電力傳動的方式主要是交流傳動，交流傳動系統(tǒng)中則主要包含了牽引電機(jī)、逆變器、輔助電器。

4結(jié)語

總而言之，在現(xiàn)階段我國的供電系統(tǒng)繼電保護(hù)的方案還存在著很大的問題，對于其現(xiàn)象出現(xiàn)，我國相關(guān)部門必須結(jié)合現(xiàn)有地鐵供電系統(tǒng)繼電保護(hù)的方案、地鐵供電系統(tǒng)特點進(jìn)行入手，實現(xiàn)供電系統(tǒng)保護(hù)方案合理的優(yōu)化，并且明確的規(guī)范電流保護(hù)間距，滿足地鐵工地系統(tǒng)有效運行。在設(shè)置相關(guān)保護(hù)方案的時候，還需經(jīng)過科學(xué)化檢測，保證保護(hù)方案可靠性，確保供電系統(tǒng)的繼電保護(hù)方案大力的推進(jìn)。

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