地鐵供電系統(tǒng)繼電保護方案優(yōu)化

程敏

摘要：隨著科學技術(shù)的不斷進步，信息化、網(wǎng)絡化正在改變著城市地鐵的“一顰一簇”。地鐵的供電系統(tǒng)也在不斷的發(fā)生變化，地鐵供電系統(tǒng)也在實時更新，供電系統(tǒng)繼電保護方案不斷的被優(yōu)化，被升級，但這些升級的背后不僅僅是技術(shù)的進步，也不僅僅是設計理念的更新，更重要的是人類社會發(fā)展面臨的系列問題。本文對地鐵的供電系統(tǒng)進行了簡單分析，重點分析了供電系統(tǒng)的特點，以此為基礎(chǔ)，研究了供電系統(tǒng)繼電保護方案的優(yōu)化升級措施，希望有助于地鐵供電系統(tǒng)繼電保護技術(shù)的進步與發(fā)展。

關(guān)鍵詞：地鐵供電系統(tǒng);繼電保護;地鐵基礎(chǔ)服務

引言：

城市地鐵是城市現(xiàn)代化的重要交通工具，它給城市發(fā)展帶來了希望和未來。然而，城市地鐵運營在技術(shù)和服務理念上的需求和要求越來越高，呈現(xiàn)出自身發(fā)展的主要特點，即。系統(tǒng)的復雜性和保護系統(tǒng)的復雜性，針對這些復雜的特點，對地鐵電力系統(tǒng)繼電保護系統(tǒng)進行優(yōu)化研究勢在必行，促進地鐵供電系統(tǒng)的標準化和保護配置的管理是重中之重。此外，旅行安全和人們的社會經(jīng)濟發(fā)展要求對能源供應系統(tǒng)中的保護繼電器系統(tǒng)進行更大程度的優(yōu)化。然而，實際環(huán)境是殘酷的，地鐵能量繼電保護方案的定義仍存在許多不足。特別是在實際操作過程中，問題層出不窮，這是一個亟待研究的課題。1地鐵供電系統(tǒng)的特點研究

在地鐵供電系統(tǒng)之間，隔一段距離會設置一個電站，每個電站之間的標準距離都是4km，這并不是地鐵供電系統(tǒng)追求標新立異，而是出于自身建設的實際需要，不得不這樣設置。這樣就形成了一個特點，其他電源線路繼電保護方案是不能滿足地鐵供電系統(tǒng)的基本要求的。但是根據(jù)現(xiàn)有的設置，地鐵供電系統(tǒng)繼電保護方案也在不斷的進行優(yōu)化設計，最近幾年有人提出了地鐵供電系統(tǒng)主變壓器必須滿足變電站的設計要求，在此基礎(chǔ)上，也要滿足地鐵運行的基本要求，當主變壓器和變電站之間相互需求得到滿足之后，兩者之間的界限問題也被提了出來，需要科學合理的布置接線，要求主變壓器要獨立實施地鐵電源的控制工作[1]。這些優(yōu)化升級的要求目前正在被實驗，被實施，正在形成新的供電系統(tǒng)特征。在電力供應系統(tǒng)的運營階段，由于相位故障不允許，所以必須建立地鐵電力系統(tǒng)，優(yōu)化地鐵運行的保護措施，避免出現(xiàn)地鐵骨故障，帶來安全威脅和經(jīng)濟損失[2]。

2地鐵供電系統(tǒng)的保護分析研究

2.1供電系統(tǒng)保護的分析

地鐵電力系統(tǒng)通常沒有問題。即使出現(xiàn)問題，電路系統(tǒng)也會快速啟動并受到保護，以在第一時間阻斷損壞點。例如，常見的問題是電源短路，維修人員通常采取電流零序保護措施。從國家地鐵的實際運營狀況來看，其應對突發(fā)事件的能力和水平都很快，這直接關(guān)系到電力系統(tǒng)故障造成的破壞。一般來說，當電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，如果處理不及時、不正確，將帶來嚴重的損失和二次傷害，因此，大都市供電系統(tǒng)的整體運行環(huán)境是穩(wěn)定和安全的。但在技術(shù)上，目前采用的主保護技術(shù)和雙壁技術(shù)仍相對落后[3]，不能及時保護地鐵供電系統(tǒng)，最終保護效果也不能達到最佳狀態(tài)。

2.2牽引供電系統(tǒng)的保護

牽引供電系統(tǒng)的保護一般由兩部分組成，在整個供電系統(tǒng)中起著重要作用。第一部分是牽引整流器的保護，第二部分是牽引直流保護。保護的第一部分發(fā)生在電路保護階段。當供電系統(tǒng)發(fā)生快速停電時，系統(tǒng)將自動進入快速停電保護模式。在這種模式下，牽引供電系統(tǒng)的第一部分，即牽引磨床的保護起著主要作用，它可以在變壓器出現(xiàn)古箏音時快速感知到系統(tǒng)的保護，從而實現(xiàn)供電系統(tǒng)的安全運行。這是目前使用的最成熟的技術(shù)之一，也是應用最廣泛的保護技術(shù)，在許多繼電保護系統(tǒng)中使用。

在安裝整流裝置時，專業(yè)技術(shù)人員將進行溫度保護配置。此配置的目的是確保牽引整流器保護措施達到最佳狀態(tài)。因此，牽引供電系統(tǒng)的保護措施主要取決于第一部分的保護或整流器的保護。直流線路的保護使用其自身的直流牽引。一般來說，它與開關(guān)一起使用。當電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，開關(guān)將啟用以保護電力系統(tǒng)。

2.3特征量的選取

在繼電保護系統(tǒng)中，必須遵循的一個原則是嚴格遵守供電系統(tǒng)穩(wěn)定運行的原則。遵循此原則的目的是在不產(chǎn)生錯誤數(shù)據(jù)的情況下確定電源的正確運行狀態(tài)。當繼電保護系統(tǒng)啟動并運行時，它將反饋電流信號的采集和識別，對信號進行分類、改進，提取信號，這些數(shù)據(jù)的采集主要包括通過遠程終端信號探頭提取相關(guān)信息。在一系列保護配置中，可根據(jù)主車輛起動鏈的參考值計算最大起動電流。在這一階段，繼電器的保護推動了協(xié)調(diào)設計的概念，協(xié)調(diào)設計對電流變化率具有重大影響，這些影響是深遠的，對于保護地鐵供電系統(tǒng)中的繼電器具有革命性的意義。目前，地鐵車輛的主要能量傳輸方式是交流傳動傳輸網(wǎng)絡，包括牽引發(fā)動機、變頻器等輔助設備。

3地鐵供電系統(tǒng)的繼電保護配置優(yōu)化方案

3.1在系統(tǒng)實現(xiàn)正常運行方式下的優(yōu)化方案

在系統(tǒng)實現(xiàn)正常運行階段主要從以下保護配置方案地鐵供電系統(tǒng)：第一點就是縱向差動保護措施，這是目前地鐵電力系統(tǒng)繼電保護主要保護優(yōu)化方案之一，從目前的運營實際來看，這種設計方案是根據(jù)地鐵供電系統(tǒng)故障的發(fā)生特征進行設計的，是一種滿足地鐵供電系統(tǒng)快速故障要求的設計方案，這是程序的靈敏度，所以要達到保護效果的最優(yōu)化，就要將這種方案積極運用在地鐵供電系統(tǒng)繼電保護過程中。第二點，地鐵電力系統(tǒng)保護方案接地措施，這是一種對主差動電流靈敏度的保護措施，一般出現(xiàn)在保護程序優(yōu)化階段，并且這種方式可以創(chuàng)建高集合接地保護快捷方式。清除零序過流保護的備用保護系統(tǒng)可以正常運行，并使得整個運行的方案變得更加科學合理。第三點，變壓器電源系統(tǒng)保護實施階段對縱向差動保護的選擇，可以有效的保證系統(tǒng)的正常運行，從本質(zhì)上講，要保證電流保護標準正常施行，滿足現(xiàn)場的需要，同時在制定相應的保護方案的時候，要仔細檢查，不僅要檢查詳細，也要檢查的科學合理，嚴格審查優(yōu)化方案的每一個步驟和細節(jié)，對不確定的設計一定要堅持科學嚴謹?shù)膽B(tài)度，保證方案的可靠性和安全性，在安全的基礎(chǔ)上，要進一步升級優(yōu)化設計方案，筆者在這次研究的過程中，受到很多啟發(fā)和感概，地鐵供電系統(tǒng)繼電保護的方案要堅持綠色設計原則，要盡最大的可能實現(xiàn)綠色設計，節(jié)約資源能源。

3.2在倒送電運行方式下的優(yōu)化方案

地鐵供電系統(tǒng)是一種相對特殊的能源消耗系統(tǒng)，既有直接的，因此，反向輸電通道和設計用于兩種不同的輸電方式，以及保護系統(tǒng)。在反向供電模式下，所選優(yōu)化方案，保護供電系統(tǒng)不受直流系統(tǒng)的影響，這種保護措施具有電流保護延遲更頻繁、持續(xù)時間更長的特點，因此，在設計工程時，有關(guān)人員須視乎供電系統(tǒng)而定出一定的點位，定出合理的供電面積，這是通常的做法，如果等待線故障發(fā)生在雙方接觸時，設計方案應規(guī)定備用線的保護措施，以確保通過備用線路供電系統(tǒng)的順利運行.

結(jié)束語：因此，我國電力系統(tǒng)的繼電保護方案目前很好，但系統(tǒng)內(nèi)部也存在問題，并且隨著技術(shù)的發(fā)展，這些問題和方案中發(fā)現(xiàn)的缺陷將根據(jù)實際情況和實際技術(shù)加以彌補，對于技術(shù)人員來說，需要結(jié)合新技術(shù)不斷探索新的設計方案，優(yōu)化新的設計方案，并進一步推進地鐵骨干保障工作.

參考文獻：

[1]金興武.變電站繼電保護二次系統(tǒng)接地技術(shù)方案的設計探討[J].電子測試，2016，22：10+29.

[2]李國軍.變電站繼電保護二次系統(tǒng)接地技術(shù)方案探究[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2016，36：189-190.

[3]韓仕富.基于通信的微網(wǎng)配電系統(tǒng)繼電保護配置方案研究[J].湖北民族學院學報（自然科學版），2017，01：66-70.