城市轨道交通大分区中压供电系统保护方案研究及应用

针对城市轨道交通大分区中压供电系统,提出一种在不同运行状态及各种故障情况下均能满足保护选择性、速动性和可靠性的完整继电保护方案。区间电缆以线路差动保护为主保护,线路电流比较保护为第二套主保护,过流保护为后备保护;母线上以母线差动保护为主保护,母线电流比较保护为后备保护。介绍进出线、母联、馈线保护和断路器失灵保护的应用,以及备自投功能的实现方式。分析大分区中压供电系统保护的配置、原理和逻辑,对区间电缆故障、母线故障、馈线故障情况下的动作行为,论证该方案对于故障点电源切除、非故障点电源恢复的性能。最后,介绍该方案在实际项目武汉地铁6号线上的应用。     

城市轨道交通中压环网供电系统母线保护配置方案的比较分析

对城市轨道交通中压环网供电系统各种母线电流保护方案进行了分析。相对适用于小分区供电下的过电流级差配合母线电流保护方案以及大分区下闭锁型、电弧异常母线电流保护的方案,设置专用的母线差动保护装置作为母线主保护虽然投资略有增加,但利用专用的母线差动保护装置及后备过流保护装置建立了主备的母线电流保护方案,提高了城市轨道交通中压环网供电系统母线故障保护的可靠性。     

基于母线差动保护的城市轨道交通中压环网保护方案研究

阐述了目前城市轨道交通供电系统中压环网大分区保护方案技术现状,对目前大分区保护方案的技术难点进行了分析,在此基础上提出基于母线差动保护的中压环网保护方案。该方案以设置近后备保护为出发点,实现了各种运行方式下的保护完全选择性,具有很高的独立性和可靠性,很好地解决了目前供电系统设计中的技术难题。     

基于GOOSE通信的智能保护装置在青岛地铁中压供电网络的应用

大分区环网接线的中压供电网络在建设投资和运营能耗两方面具有较好的经济性,在地铁供电系统中得到广泛应用。结合青岛地铁11号线工程实践分析指出,大分区环网接线对继电保护的选择性及速动性提出更高的要求;而传统继电保护方案依靠时间级差配合满足选择性要求,会造成保护动作延时过长、与城网变电站保护匹配性差、设备热稳定性要求高等问题,已难以满足大分区环网接线的要求。因此,推荐在大分区环网接线的中压供电网络中采用基于GOOSE通信的智能保护配置方案。智能保护方案通过组建专用的GOOSE网络实现本站及相邻车站各智能保护装置之间的数据快速交换,并根据交换的数据信息对过电流保护进行逻辑判断以确定实际的故障发生位置,从而使最靠近故障点的保护装置快速动作。智能保护方案可从根本上解决继电保护的选择性、速动性问题,能够更好地匹配中压供电网络大分区环网接线方案。     

双光纤差动与动态加速保护在地铁中的应用

针对地铁大分区中压环网供电方式给出了比率差动保护整定的理论计算方法以及整定值与保护可靠性灵敏性的理论关系,介绍了比相差动保护的原理及特点,分析了动态加速过流保护作为中压环网后备保护的优点、保护逻辑及保护动作过程。     

地铁工程中压网络过电流后备保护的优化

结合地铁工程中压网络发生故障时的特点,分析进出线差动保护继电器是否启动、是否有大电流流过,提出利用进出线差动保护继电器闭锁过电流后备保护的优化方案;在不同地点发生故障时,对两台差动保护继电器的运行工况进行逻辑判断,确定解锁过电流后备保护的条件。实践表明,该方案确保过电流后备保护的选择性,增强过电流后备保护的速动性,原理简单,接线方便,具有很强的实用性。     

地铁35 kV环网数字通信电流保护测试方法

35 kV中压环网供电系统是地铁的大动脉,为地铁车辆及车站动力照明提供了可靠的动力来源。随着各大城市地铁线网规划的日渐加密,线网共享主变电所、中压环网大分区供电等更加经济性的供电方式已普遍应用,同时也使数字通信电流保护因其保护方法广泛的适应性和完备性也随之得以推广。在介绍数字通信电流保护实现原理的基础上,采用添加对时模块的新型继电保护测试仪,进行了多站同步加量测试。阐述了环网正常供电及故障运行方式下站间环网故障、母线故障、馈线故障等典型故障的实际测试方法及其逻辑判断分析。可为新建地铁线路数字通信电流保护功能的完整校验提供参考建议。     

城市轨道交通工程中压供电网络保护方案优化

分析城市轨道交通工程中压供电网络的运行方式和发生故障时的特点,提出利用差动保护装置故障退出来触发相关过电流后备保护时间定值加速,保证区间故障的选择性;通过馈线、母联分段和出线电流保护启动闭锁进线电流保护的方法,实现母线故障的选择性和速动性。     

基于TCMS的地铁列车辅助供电系统双母线并网供电控制技术方案

[目的]在目前列车辅助供电系统主流的交叉供电方式及扩展供电方式下,某台SIV(辅助逆变器)发生故障时,将对列车上用电设备的正常运行造成一定程度的影响。并网供电方式作为新兴的控制技术,具有其优越性,应对并网供电控制技术进行深入研究。[方法]以上海轨道交通8号线为例,针对该线第三批次购入列车辅助供电系统响应速度慢、可靠性不高等问题,在第四批次新购入列车的设计上提出了基于TCMS(列车控制与管理系统)控制的双母线并网供电方案。即：在中间车布置4个TLK(并联接触器),将4段单独的中压母线贯通在一起。介绍了该方案下列车辅助供电系统的中压母线结构,分析了SIV内部启动阶段和并网启动阶段的动作时序,阐述了并网供电控制逻辑、SIV启动逻辑和故障保护逻辑。[结果及结论]所提方案的并网时间大为缩短(最短可达2.5 s)。双母线多TLK的中压母线拓扑避免了母线短路导致的系统功能整体失效,提高了列车辅助供电系统的可靠性。基于TCMS控制的并网供电技术有望成为今后城市轨道交通列车辅助供电技术的发展方向。     

一种35kV大分区供电保护方案在地铁中的应用分析

基于大分区环网供电模式下传统级差保护配置方案无法实现保护选择性的问题,提出一种基于光纤纵差与过流保护配合的大分区供电保护方案,阐述了该保护方案的保护硬件配置和保护逻辑配置。通过对保护装置正常运行、保护装置或保护通道故障情况下典型故障保护动作的分析,说明了该大分区供电保护方案在地铁使用环境中应用的可行性。     

城市轨道交通中压环网大分区供电保护方案比选

介绍了城市轨道交通中压环网供电保护的各种方案,包含过流时间级差方案、硬线闭锁方案、近区速动方案、动态加速方案、GOOSE(面向通用对象的变电站事件)网络方案、电流选跳方案及线路母线全差动方案等。对比分析了各方案的可靠性、选择性、经济性和复杂性等性能。其比较结果可为城市轨道交通后续工程供电保护方案选择提供参考。     

基于数字通信保护技术的地铁 35 kV 备自投方案

国内地铁 35 kV 供电系统备用电源自动投入装置采用线路差动保护起动方式,在上级母线故障时存在备自投拒动的问题,针对此问题分析并提出一种基于数字通信保护技术的 35 kV 备自投方案。该方案借助国内地铁已有应用的数字通信保护技术,通过上、下级备自投的息通信和逻辑判断,实现备自投有选择性地快速动作。根据对信息利用方式的不同,提出闭锁式备自投和允许式备自投,分析两种方式的动作原理和逻辑组成,并从速动性、可靠性、方案的实现等方面分析其特点,传统变电站更适合采用允许式备自投,智能变电站采用两种方式均可,但宜优先采用允许式备自投。     

地铁中压环网数字通信过电流保护方案研究

过电流保护作为地铁中压环网的后备保护,存在级差难以配合的问题,导致保护无选择性。为解决这一问题,提出一种改进方案,即数字通信过电流保护。该方案对中压环网各进出线开关均配置数字通信过电流保护装置,该装置具备通信功能和可编程的逻辑处理功能,相邻装置间通过数据通道对相应信息进行传输和比较,从而对故障信息进行判断。通过对环网不同位置发生的故障进行分析,对方案原理及实现方法进行详细介绍,证明该方案能够准确判断故障范围,并动态调整保护装置的动作时限,能够解决过电流保护的级差配合问题,保证过电流保护的选择性和速动性。     

城市轨道交通中压供电网络保护设置

结合城市轨道交通中压供电双环网络的接线形式,从满足保护选择性的角度入手,区分不同的中压供电网络故障类型,对几种保护设置方案进行分析研究,提出满足中压供电网络保护选择性的解决方案。     

城市轨道交通开闭所接线方案优化设计

国内城市地铁大多选择接线简单、易于工程实施的开闭所方案实现主变电所资源共享。分析常规开闭所接线方案存在供电可靠性低、故障影响范围大的缺点。为提高开闭所的供电可靠性,提出一种新型同源双回线的优化接线方案。该方案优点在于当开闭所进线电缆发生故障时,继电保护装置可自动切除故障,不会造成停电。论证了优化接线方案在工程实施中的可行性,最后介绍开闭所的保护配置方案,并提出采用带方向的数字通信电流保护作为开闭所后备保护,以满足继电保护选择性的要求。     

城市轨道交通数字化智能保护技术研究

分析了目前国内城市轨道交通中压环网保护配置方案,针对目前保护配置的缺陷提出了一种全新的数字化智能保护技术,并对该技术进行了详细分析。     

基于TCMS的列车辅助变流器启动及复位方法研究

为了解决在中压电源并网启动控制过程中,因辅助变流器启动逻辑误判而出现的启动失效和正常设备被列车控制管理系统隔离的问题,设计一种先期前置清零和后期备份的故障排除方法,该控制策略可有效地避免不必要的中压减载,显著提高列车中压供电系统的可靠性及旅客乘车的舒适度,保证辅助变流器启动逻辑循环的流畅性。该方法经地面联调平台仿真验证和车辆现场试验验证,效果良好。