地铁直流牵引供电系统保护
论文导读：大电流脱扣保护的整定值要通过计算和短路试验设定，整定值的设定原则是：比最大负荷时列车正常启动的电流大，并且比最大短路电流小。这种保护是直流断路器内设置的固有保护，不具有延时性，并通过断路器内设置的脱扣机构实现保护。由于保护设置不同、供电方式不同，形成保护上的死区也有很多种，但大多都是由于小电流短路故障的存在而引起的。由于故障点距离牵引所比较远，或者是短路点的电弧大引起电阻的增大，这两种情况都可以导致牵引变电所内各种直流保护均无法检测小电流短路故障，这就出现了保护上的死区。B、地铁车辆主保护首先应采取“自主保护”---地铁车辆无论运行到那里，在车辆发生短路时，地铁车辆的主保护应可靠动作，遵从“可靠动作，否则拒动”的原则，不允许出现拉弧现象，杜绝开关动作时发生燃弧。见图（2）牵引变电所内部联跳示意图。关键词：地铁，直流，保护，牵引变电所，死区，内部联跳，馈线开关失灵拒动
0.概述 牵引变电所内的直流系统的故障形式主要有：短路故障，过负荷故障，过压故障等等，而短路故障是最常见的也是危害最大的一类故障。从根本上讲，短路故障有两种，一是正极对负极短路，二是正极对大地的短路。牵引变电所内的直流保护系统的目的在于当系统发生故障时快速、准确地切除故障，同时又要考虑避免列车正常运行时一些电气参数的变化引起保护装置的误动作。任何保护的最基本的要求，就是当系统发生故障时快速、准确地切除故障。对于短路故障就要迅速“切
断电源”、“消除死区”。而牵引供电系统保护的最大特点就是系统的“多电源”和保护的“多死区”。“多电源”是说当牵引网发生短路时，全线的牵引变电所都向短路点供电；“多死区”是基于保护系统本身的特点和保护对象的特殊性而形成的保护上的“死区”。牵引变电所内的直流保护安装于开关柜中，其常见的主保护为大电流脱扣保护和保护等，都旨在速断。
1.牵引变电所内的直流主保护 1.1 大电流脱扣保护 大电流脱扣保护的整定值要通过计算和短路试验设定，整定值的设定原则是：比最大负荷时列车正常启动的电流大，并且比最大短路电流小。科技论文。
该保护用以快速切除金属性近端短路故障。这种保护是直流断路器内设置的固有保护，不具有延时性，并通过断路器内设置的脱扣机构实现保护。当通过断路器的电流超过整定值时，脱扣器马上动作，使断路器跳闸实现保护。
1.2 电流上升率保护 电流上升率保护是广泛使用的中、远端短路主保护。该保护在一般情况下能正确区分列车正常运行电流和中远端短路电流，所以主要用于切除大电流脱扣保护不能切除的较小电流的中、远端短路故障，其工作原理阐述如下：
电流上升率保护触发的条件是唯一的，即当电流的变化率>A（A 是电流上升率的固定值）。满足触发条件>A 时，电流上升率保护启动（t
时刻）。该保护启动后，只要满足以下两个条件中任意一个，保护跳闸。
1．经过时间 T1 后，仍然大于 B； 2．经过时间 T2 后， >L，=It+T2 －It； 如图 1，在 t 时刻，列车受电弓过接触网分段后重新与接触网连接，此时电流的绝对数值 It 较小，而由于充电效应则较大，短路电流和列车运行电流均可满足启动条件，但经过适当的延时后，对于列车运行电流来讲，由于充电效应维持的时间很短，电流已经经过了一个从很小到数倍于正常电流，再到正常电流的过程，此时，通常是负值，也很小，所以跳闸的条件一个也不满足，电流上升率保护不动作；但对于短路电流来讲，短路仍未消除，只要距离不是非常远，通常会满足条件 1 和 2，致使保护跳闸。
图 1 短路电流与列车运行电流示意图 单列列车 t 时刻启动时，可能>A,保护启动，但经过时间 T1 后，<B，<L,保护自动返回。
由此可见，T1、T2、A、B、L 的值的选取非常重要，这从根本上决定了保护动作的正确性和灵敏性。
2.死区的形成 由于保护设置不同、供电方式不同，形成保护上的死区也有很多种，但大多都是由于小电流短路故障的存在而引起的。由于故障点距离牵引所比较远，或者是短路点的电弧大引起电阻的增大，这两种情况都
可以导致牵引变电所内各种直流保护均无法检测小电流短路故障，这就出现了保护上的死区。一般来讲，单边供电死区发生在供电区段的末端附近，大双边供电死区发生在供电区段的中点附近；在运行列车主保护不能断弧时，死区发生在电动车辆上，并且可以是列车运行区间的任何位置。
死区范围的大小和供电方式、供电距离、保护措施有密切的关系，采取适当的供电方式和保护装置，死区是完全可以消除的。科技论文。
2.1 单边供电死区发生在末端 单边供电死区的大小取决于开关整定值和供电距离，开关整定值越大，死区范围就越大；供电距离越长，在末端的死区范围也越大。
2.2 大双边供电死区发生在中点附近 在设置了开关大电流速断保护的情况下，死区会出现在变电所附近，而同时在馈线保护设置了双边联跳装置时，双边供电死区就会发生在中点。正常的双边供电一般是不会形成死区的，因为区间内任何一点发生短路故障时，双边联跳装置都可以使一端保护跳闸，并使得另一端保护发生联跳，但是采用大电流速断保护的双边供电时，供电区中点可能出现死区。