張元君

摘要：地鐵是許多城市公共交通的重要手段，為人們出行提供了便利。在地鐵運行過程中，需要有可靠的供電系統(tǒng)支持，地鐵供電系統(tǒng)及線路復雜程度較高，覆蓋范圍廣，對繼電保護的要求也相對較高。本文將圍繞地鐵供電系統(tǒng)繼電保護方案進行研究。

關鍵詞：軌道交通;供電系統(tǒng);繼電保護;方案

引言：地鐵是我國目前發(fā)展較為迅速、便利性較高的城市交通手段之一，其運行依靠電力，供電系統(tǒng)質量直接影響地鐵運行質量，因此繼電保護至關重要。而目前地鐵供電系統(tǒng)繼電保護方面仍存在不足，安全性與穩(wěn)定性有待提升。下面，筆者將針對地鐵供電系統(tǒng)繼電保護發(fā)表一些淺略的見解。

一、地鐵供電系統(tǒng)繼電保護方案

（一）線路保護

地鐵供電系統(tǒng)由大量線路組成，線路保護的重要性突出，一旦線路出現(xiàn)故障如單相接地故障、兩相接地故障、兩相短路故障、三相短路故障、間歇性故障或高阻故障等，造成線路跳閘停電，將影響地鐵運行，降低交通質量。目前我國地鐵供電線路的線路保護主要由縱聯(lián)差動和選跳保護組成，其中縱聯(lián)差動是較為常用的線路保護手段，以進出線電流采集量向量合成為基礎進行判定，能夠較為及時的發(fā)現(xiàn)線路故障問題。而選跳保護則是在傳統(tǒng)過流保護的基礎之上，結合高新數(shù)字通信裝置進行故障判定，具有較高的精確度和科學性。

（二）低壓供電系統(tǒng)保護及電壓電流保護

低壓供電系統(tǒng)即指400伏電壓等級設備保護，由過流裝置和速斷保護組成，屬于我國傳統(tǒng)的繼電保護裝置，其主要由電壓保護和電流保護組成。地鐵在運行過程中不能脫離電力支撐，為保證地鐵的正常運行，使其在正常電壓范圍內工作，供電系統(tǒng)內部會安裝檢測系統(tǒng)，當檢測到供電系統(tǒng)電壓低于額定電壓，并延時2秒左右時，檢測系統(tǒng)會自動觸發(fā)失壓跳閘，以此避免地鐵超負荷運作，出行更嚴重的運行事故。而電流保護則是地鐵供電系統(tǒng)中最基本的保護形式，它以電流流量的采集和分析作為數(shù)據(jù)基礎，并利用技術設備和手段進行精密計算，當電流流量過低或過高、接地線出現(xiàn)故障時，可以此為依據(jù)設置零序保護，進行快速斷流保護，防止地鐵運行發(fā)生意外事故。

（三）變壓器保護

變壓器是地鐵供電系統(tǒng)的重要組成部分，能夠根據(jù)地鐵運行需求，靈活調整電壓。變壓器工作狀態(tài)直接影響地鐵運行質量，當變壓器出現(xiàn)故障時，將會造成大范圍停電，導致地鐵無法運行。目前我國地鐵供電系統(tǒng)使用的變壓器有兩種，分別是三相油浸式電力變壓器和三相環(huán)氧樹脂干式變壓器。這兩種變壓器的分工有所不同，三相油浸式電力變壓器保護由差動保護、瓦斯保護、溫度保護、電流保護、接地保護、壓力釋放保護等組成，主要應用于主變電站中的主變壓器，而三相環(huán)氧樹脂干式變壓器保護相對簡單，由電流速斷保護、過流保護、溫度保護、過負荷保護組成，在動力變壓器和整流變壓器中使用較廣。

二、如何優(yōu)化地鐵供電系統(tǒng)繼電保護裝置

（一）加強變壓器保護

變壓器是地鐵供電系統(tǒng)繼電保護的重要組成元件，在內部保護和外部保護方面具有重要作用，直接影響地鐵供電系統(tǒng)繼電保護的質量及地鐵運行的穩(wěn)定性，由此看來，加強變電器保護，是優(yōu)化地鐵供電系統(tǒng)繼電保護裝置的重點。

在加強變壓器保護的過程中，相關部門設計人員需要積極展開設計分析，深入勘察地鐵安裝區(qū)域各項因素，考慮到安裝選址不同對變壓器造成的影響，制定選擇最佳的變壓器保護方案。例如，在北方地區(qū)或陰雨天氣較多的地區(qū)，變壓器遭遇雷擊事故的概率較高，需要改善變壓器工作環(huán)境，采取一定的避雷措施?；蛟谔鞖鉁囟冗^高時，變壓器超負荷運作，可能出現(xiàn)零部件升溫，導致線路短路跳閘的溫度，設計師要采取一定措施，或安裝降溫設備，及時降低變壓器溫度。同時，設計師還要做好變壓器損壞的處理方案，變壓器損壞后可能造成大范圍停電，導致地鐵停運，設計師要及時的恢復地鐵系統(tǒng)供電，保證地鐵正常運行。在繼電保護的過程中，設計師要嚴格做好線路規(guī)劃和變壓器布置、保護工作。降低變壓器發(fā)生故障概率，從根本上提升地鐵運行質量。

（二）保護環(huán)網(wǎng)供電系統(tǒng)

相較于發(fā)達國家而言，我國地鐵建設行業(yè)發(fā)展較晚，技術水平相對較低，仍存在許多不足亟待解決。在地鐵供電系統(tǒng)運行時，要做好繼電保護工作，首先可以采用環(huán)網(wǎng)縱聯(lián)差動保護方法，來達到保護環(huán)網(wǎng)供電系統(tǒng)的目的。環(huán)網(wǎng)縱聯(lián)差動保護方法具有靈敏度、精確度、可靠性、科學性較高的優(yōu)勢，能夠有效的對地鐵供電系統(tǒng)電路進行保護，確保地鐵安全運行。其次，還可以采用分相電流差動一類單線保護方式，對供電系統(tǒng)故障進行準確定位，并反饋到后臺工作人員中，進行及時有效的處理。將靈序過電流保護作為一種后備保護方法，以此作為線路差動的后備保護，結合縱聯(lián)差動的方式對地鐵供電系統(tǒng)中的各輸電電流、變壓器及相關設備進行保護，達到提高地鐵供電系統(tǒng)穩(wěn)定性的目的。

（三）優(yōu)化倒送電運行過程

目前我國地鐵供電系統(tǒng)普遍采用雙邊供電模式，具有一定的穩(wěn)定性和完備性。但如果采用倒送電方式?？墒褂媚媪鞅Ｗo方法，來保護地鐵供電系統(tǒng)的安全性。相關部門設計人員在設計地鐵供電系統(tǒng)時，應充分考慮供電系統(tǒng)中過電流保護延時的特點，結合地鐵線路分布及相關機械設備布置，合理設置供電區(qū)域，并在變電所兩側安置備用供電設備，當主供電設備出現(xiàn)故障時，備用供電設備可起到替補作用，及時投入使用，保證供電系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運行，避免造成地鐵停運問題。利用倒送電運行，能夠巧妙化解傳統(tǒng)雙邊供電模式存在的問題，從根本上優(yōu)化了地鐵供電系統(tǒng)繼電保護。

總結：地鐵是我國城市目前使用量較高的軌道交通工具，直接影響人們的交通出行質量。做好地鐵供電系統(tǒng)繼電保護工作至關重要，相關部門要積極采取措施，制定優(yōu)化地鐵供電系統(tǒng)繼電保護方案，利用高新技術設備及手段，解決地鐵供電系統(tǒng)繼電保護中存在的不足，優(yōu)化繼電保護裝置，切實提高地鐵供電系統(tǒng)質量，以此提升地鐵運行質量。

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