深圳市地铁集团有限公司运营总部 广东深圳 518000
摘要：在我国地铁不断发展的条件下，其供电系统也需要进一步优化才能够符合发展所需。然而，在目前的地铁中，其直流馈线的保护还存在着不足的地方。通过优化馈线保护技术，能够提高地铁交通的运营技术水平，为其安全性等带来保证。本文就其馈线保护方面的技术进行了认真分析，并提出了相关建议，希望有助于地铁交通的进一步发展提升。
关键词：地铁运营；牵引供电系统；直流馈线保护
引言：目前，我国的交通与经济发展之间存在着极为紧密的联系。地铁作为重要的城市交通工程，不仅能够为人们的生活出行带来便利，还能够为经济发展做出巨大贡献。通过加强对其供电系统方面相关技术的应用研究，有助于进一步优化地铁的供电系统，从而提供地铁的安全性和服务质量。
1地铁牵引供电系统直流馈线保护技术
在直流馈线保护中，其设计需要注意一些要点才能够实现保护。对各保护间存在的配合关系进行综合考虑，这样才能够在故障出现的时候，及时地将故障部分作切断处理，使设备不至于受到损坏。而地铁在运行中，保护装置可以把短路与启动电流区进行区分，且不会因冲击电流而引起误动，使地铁可以稳定运营。
1.1地铁牵引供电系统保护
在当前的地铁交通里面，其牵引供电出现系统故障或者运行状态异常是有可能存在的。其中，最危险、较常见的故障即各类短路故障。如果被保护的线路之上出现了短路故障，其特征就会表现为电压降低以及电流增加。通过这两个特点，就能够构成供电系统的电流和电压保护。
1.2地铁牵引供电系统的直流馈线保护技术
1.2.1框架泄漏方面的保护
在地铁供电系统中开关设备柜出现短路情况时，产生的电流就会对设备造成损坏，在工作人员接触开关设备柜时也会对工作人员造成安全威胁。由于设备与接地网直接连接，在设备出现特殊情况时会带来异常的接地电流，通过框架泄露保护对设备状态的实时监测，在接地电流超过设定的整定值时，框架泄露保护就会启动，开启电流保护动作。当系统运行状态正常时，电流没有被检测到，而柜体却出现了损坏，电流就流入了接地网，达到了整定值，框架泄露保护动作，断路器和直流断路器跳闸。
1.2.2双边连跳方面的保护
在这种保护技术中，接触网与2个牵引变电站相连接，如果接触网出现了故障，则任意1个变电站就会发起保护动作，而另外1个变电站就会接收保护动作的指令，从而使这2个牵引变电站同时发生跳闸，尽可能降低故障导致的危害，进而排除相关故障。在实际的保护操作当中，相邻的2个牵引变电所将会在同时向同一段的接触网进行供电。当故障出现时，动作信号就会被检测到，从而向相邻变电所发出直流开关的跳闸指令信号，使得变电所直流开关执行跳闸。
1.2.3自动重合闸
在运作自动重合闸的时候，应当保证牵引网线路没有故障。否则，断路器就会长时间地切断，从而破坏系统。要设定自动重合闸启动次数超过限值时，将该部分确定为非瞬时性故障，不再启动自动重合闸。当运行自动重合闸的时候，如果诊断线路故障属于永久性的故障，就应先重启变电所，然后启动重合闸。在手动分闸以后，对于自动重合闸而言就不会再动作。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆自动重合闸的动作次数超过预定次数时，合闸不成功，则为永久性故障，此时要闭锁重合闸回路。
1.2.4大电流脱扣方面的保护
这种保护技术其实是线路的前端发生了短路故障，使得过电流较大，可能破坏供电系统相关设备的时候，能够避免此类情况的出现。如果在检测中，发现短路电流比动作电流更高时，该保护就能够及时地执行跳闸动作，且动作非常迅速。假如是近端出现了短路故障，就要求在保护电流上升率的动作及电流增量前实现跳闸。
1.2.5接触网由于过热负荷的保护
地铁运行的高峰阶段，过电流就可能出现。此时，地铁牵引网的温度将会升高，从而给供电系统带来设备破坏等。运用这种保护技术，可以很好地防止接触网过热带来的故障问题。结合监测供电系统状态的情况，可以设定整定值，使其在温度高于整定值的时候，过热负荷的保护将执行跳闸操作。按照接触网状态，将其发热量计算出来，然后结合环境与热负荷，将其电缆温度计算出来。如果电缆温度比规定值更高时就会报警，且执行跳闸的指令，以便使接触网受到保护。因为接触网的热特性，使得保护装置曲线需要同接触线曲线很好地配合。
1.2.6电流增量保护与电流上升率方面的保护
这种保护属于直流馈线保护当中重要的技术手段。当故障出现的时候，可把近端短路的电流作切断处理，还能实现大电流脱扣的保护。切除短路故障，可以很好地防止电流上升率的保护方面的干扰问题。而延时跳闸则一般应用在远端短路电流的识别以及调查方面。在日常的工作当中，智能系统依靠保护装置，能够对电流的上升率进行实时监测[1]。如果在既定时间范围内被保护锁定了，那么电流上升率的保护动作就会进入到延时阶段，且上升率要高于保护的设定值。在保护动作启动的时候，电流上升率的位置处于设定值保护的范围以内。通过计算电流的增量，电流总量与上升率都要保持在保护设定之上。此时，电流的增量执行保护动作。
2导致直流馈线保护的技术问题
在地铁的供电系统工作当中，相关设备如果出现了故障，就需要馈线保护来避免事故等问题[2]。比如地铁车辆内部设备有接地故障或接触网设备有接地点或者变电系统设备的故障，接触网短路故障等。
2.1牵引短路故障
当供电系统出现了短路故障的时候，因为地铁的启动导致的电流异常变化较之短路故障发生时的电流变化耗时更长，而馈线故障导致的短路电流以及地铁启动时产生的过电流也将出现相应的变化，并呈指数函数的形式。线路的末端出现短路故障的时候，电流的变化量超过启动时电流的变化量。如果供电线路的前端出现短路故障，则异常电流的变化就将更为明显。如果线路的末端出现了故障，在电流变化最大值将同地铁启动时刻电流变化的最大值一样[3]。而供电系统馈线的长度如果增加，线路的末端出现短路故障，则短路电流的变化率就降降低。
2.2接触网故障
在目前地铁的供电系统中，如果相关设备出现了故障，极有可能引起事故发生[4]。因此，馈线保护的技术运用，可以有效地避免事故，降低故障带来的损失和危害。从前文可知，当接触网出现故障时，邻近的2变电站中，其中一个会开启保护动作，另1个则会接收保护动作的命令。2个牵引变电站就会同时跳闸，减少故障带来的影响，并有效排除故障。
3结论及后续维护建议
随着我国经济的飞速发展，我国交通负荷量在不断地提高，为了更好的解决城市流动人口负荷问题，我们通过修建地铁来解决，并且取得了很好的效果。但是在地铁运行过程中，其仍然存在很多的问题，这些问题主要是电路问题。因此，在后续的维护当中，还需要做好相关工作，才能够保证地铁的供电系统正常工作。首先，做好日常的检验维护管理工作[5]。在日常运营管理当中，工作人员需要重视这项工作，认真做好每一个细节，仔细检验电路等方面是否存在短路等。其次，制定出健全合理的维护管理制度。通过制定的施行，可以很好地促进维护工作的执行，这是地铁机电维护中不可或缺的内容。再次，需要重视维护人员专业素养的提升。由于地铁运行关系到成千上万人的安全，维护工作人员具备很好的专业素养，能够更好地完成这项工作，保证人们的安全。
参考文献：
[1]崔天翔. DC 1.5 kV地铁牵引供电系统馈线保护研究[J]. 电气化铁道,2017(02):55-58.
[2]王鸿. 地铁牵引供电系统自动重合闸探讨[J]. 电子世界,2017(15):47+49.
[3]董晨阳. 基于AFB的地铁直流馈线保护算法研究[J]. 电力系统保护与控制,2014,42(04):122-127.
[4]吴书锋,胡平. 地铁直流牵引供电系统馈线保护方法分析[J]. 电力机车与城轨车辆,2014,37(04):67-69.
论文作者:郑任彬
论文发表刊物:《防护工程》2018年第36期
论文发表时间:2019/4/11
标签：电流论文; 供电系统论文; 故障论文; 地铁论文; 动作论文; 就会论文; 馈线论文; 《防护工程》2018年第36期论文;