城市軌道交通供電直流系統的主保護

直流系統保護原理直流系統保護的原理1.大電流脫扣保護大電流脫扣保護是斷路器本體保護，與交流保護中的速斷保護類似，用以快速切除金屬性近端短路故障。這種保護是依靠斷路器中流過的短路電流（一般會超過8000A），用電磁力拉開脫扣器來實現分閘。當通過斷路器的電流超過整定值時，脫扣器馬上動作，使斷路器跳閘。直流系統保護的原理一般來說，該保護的整定值要通過計算和短路試驗得出，整定值要比最大負荷下列車正常啟動的電流大，也要比最大短路電流小。大電流脫扣保護屬于直流快速斷路器自帶的本體保護，采用電磁脫扣的原理，用于切斷大的短路電流。式中，K--可靠系數，Idmin--被保護線路短路電流的最小值整定：直流系統保護的原理2.電流上升率保護及電流增量（DDL保護）DDL保護是廣泛使用的中遠端短路主保護，它在多數情況下能正確區(qū)分列車正常運行電流和中遠端短路電流，主要用于切除大電流脫扣保護不能切除的故障電流較小的中、遠端短路故障，電流上升率（di/dt）電流增量（ΔI）DDL保護組成直流系統保護的原理(1)電流上升率保護在地鐵運行過程中，饋線保護裝置會連續(xù)檢測饋線電流的變化率，當電流上升率的值大于保護動作的整定值時，保護裝置開始啟動進入延時階段，經過延時后，如果測量值仍然大于保護啟動值E，此時保護會動作。倘若在延時過程中電流上升率小于保護整定值，保護返回。直流系統保護的原理(2)電流增量保護電流增量保護一般是作為大電流保護的后備保護。在保護啟動后，保護開始進入延時階段。如果電流上升率大于啟動值E，如果經過延時后，(電流增量的啟動值)成立，保護動作。直流系統保護的原理E、F分別為保護的啟動值和返回值：①曲線1的電流增量小于，可以判定這種情況不屬于短路情況。該電流曲線可以表示遠距離機車的啟動電流。②曲線2的電流增量小于，也會排除這種情況是短路的情況。③曲線3的電流增量超出了啟動值E，由于它的延時時間小于電流增量的延時整定值，呈現電流剛上升經幾毫秒就下降的狀況，因此可判斷出這種情況也不是短路的故障情況。④曲線4的電流增量高于保護動作啟動值，而且它的延時時間也高于整定的延時時間，可以判斷出此種情況為短路故障情況。⑤曲線5電流增量超過保護的啟動值，說明這種情況有可能為故障情況，再進一步判斷它的延時時間，結果是超過了整定的延時時間，所以這種情況是故障情況。直流系統保護的原理將保護分為瞬時跳閘元件與延時跳閘元件說明，每個元件就是一段邏輯程序：（1）瞬時跳閘元件（核心是ΔI超限跳閘）以電流的變化率di/dt是否超過定值A

作為啟動的判據，啟動后則計算每個采樣點的di/dt和△I瞬時值。△I即電流增量，它是相對于保護啟動時刻的電流的變化量。動作條件直流系統保護的原理①di/dt一直大于定值A，則以△I是否超過定值C作為跳閘的唯一判據，一旦檢測到△I超定值，立即跳閘（上圖的曲線3）,這是ΔI超限跳閘；跳閘判據直流系統保護的原理跳閘判據②某一時刻，di/dt小于定值A，保護并不立即返回，但從此刻開始，△T2(一般選1-2ms)時間內，繼續(xù)進行di/dt和△I瞬時值的采樣，這就是前文所說的再測一下，以確認：a．△I超過定值，保護仍然要立即跳閘（上圖的曲線5，5內有兩段時間的di/dt小于定值A，但兩段時間均小于△T2）；b．若△I未超過定值C，di/dt也一直小于A，則保護返回（上圖的曲線4）；c．若△I未超過定值C，di/dt在某一時刻又大于A，則回到判據①。所以上圖中的陰影為跳閘區(qū)，電流曲線2、3、5跳閘。1、4返回直流系統保護的原理將保護分為瞬時跳閘元件與延時跳閘元件說明，每個元件就是一段邏輯程序：（1）延時跳閘元件同樣以電流的變化率di/dt是否超過定值B作為啟動的判據，啟動后則計算每個采樣點的di/dt瞬時值，在相對于保護啟動時刻的△T1（一般選20-40ms）時間內，di/dt的值必須一直超過定值B，保護才能在啟動后△T1時刻跳閘（曲線2），否則保護返回（曲線1）。延時跳閘保護返回后，瞬時跳閘保護也必須返回。動作條件直流系統故障直流系統保護的原理定時限過電流保護設置目的：作為本線路主保護的近后備以及相鄰下一線路保護的遠后備。直流系統保護的原理定時限過電流保護特點——保護范圍長不僅包括本線路全長，也包括相鄰下一線路全長，甚至更遠?！獎幼髡ㄖ敌≌＿\行時不啟動；故障時反應電流的增大而動作。直流系統保護的原理定時限過電流保護整定原則：考慮因素：躲過饋線路中的最大負荷電流。動作值小，有任意短路電流流過保護均可能啟動

電流超過整定值時保護啟動，在延時時間內電流一直超過定值，保護動作。直流系統保護-雙邊聯跳保護直流系統保護的原理雙邊聯跳保護設置目的：雙邊聯跳保護對于采用雙邊供電的接觸網,是廣泛使用的一種保護手段，在一個供電區(qū)內的接觸網若由兩個變電所對其供電，當其中一個所的直流饋線斷路器因為某些保護跳閘的同時，會發(fā)出聯跳指令，使為同一個供電區(qū)供電的直流饋線斷路器都跳閘。直流系統保護的原理雙邊聯跳保護小雙邊供電時,左邊一段由牽引變電所A和B（簡稱A站和B站，下同）供電，右邊一段則由B站和C站供電，當短路點發(fā)生在靠近A站的c位置時，A站的大電流脫扣保護首先動作，而B站則由于短路電流小等因素，大電流脫扣和di/dt等保護均無法動作，位于A站的雙邊聯跳保護則發(fā)出聯跳命令，將B站的213開關跳開。直流系統保護的原理雙邊聯跳保護大雙邊供電時,當B站退出運行時，則B站越區(qū)隔離開關2134合上，雙邊聯跳保護根據B站2134的位置判斷另一端是由C站213開關供電，跳閘的對象則為C站213開關。直流系統保護的原理接觸網熱過負荷保護設置目的：接觸網熱過負荷保護的目的是消除熱過負荷故障，而非短路故障，其工作原理主要是根據接觸網電阻上流過的電流，計算出接觸網的發(fā)熱量，從而再根據接觸網的熱負荷特性及環(huán)境條件推算出接觸網的電纜溫度。當測量的電纜溫度超過Talarm給出報警，超過Ttrip則跳開給該接觸網供電的直流開關。開關跳開后，電纜逐漸冷卻，當溫度進一步下降，低于Treclosure，則重新合上直流開關。直流系統保護的原理接觸網熱過負荷保護直流系統故障直流系統的故障牽引變電所內的直流系統的故障形式主要有：短路故障，過負荷故障，過壓故障等等，最常見的也是危害最大的是短路故障。從本質上講，短路故障有兩種類型，一種是正極對負極短路，另一