浅谈城市轨道交通牵引供电系统的继电保护配置
2020-04-07石维昌
石维昌
摘要:轨道交通运营公司在维护轨道交通设备时要重点加强对交通内部供电系统的维修保护,其中供电系统为列车提供电力能源,并且也保证列车的正常运行。维修人员要重点检测供电系统内部的故障,在供电系统内部安装继电保护设备,提高设备运行的稳定性。
关键词:轨道交通;直流保护;交流保护
当前国内的城市轨道交通给市民带来较大的通行便利性,也提高了市民乘车的体验。尤其是国内的地铁列车有效的减轻了国内的交通拥堵状况,也减少了城市对外部环境的污染。在城市内部大力的建设地铁会提高整个城市的交通运行效率,因而轨道交通运营公司要加强对交通设施供电系统的管理维修。
一、轨道交通供电系统的概述研究
国内轨道交通内部的供电系统通常由交流电和直流电构成,供电的设备包含牵引系统变电站、电源、照明系统等部件。国內某城市地铁列车应用低压集中供电和高压集中供电,由外部的专用变电站提供电力资源。并且通过电缆引入列车内部,电源外接时为110千伏,然后经过调压设备将电压降至35千伏,再供地铁列车使用。城市内部的地铁列车是一种公共设施,直接影响人们的日常通行,如果地铁列车出现供电问题就有可能给车辆内部的乘客带来较大的生命安全威胁,也会给轨道交通运营公司带来财产损失。因此,轨道交通的运营管理人员需要定期开展设备的检修工作,着重对供电系统进行检查,保证供电系统的正常运行,为列车提供稳定安全的电力供应。为了保证地铁列车内部的供电系统安全性需要安装继电保护设备,其中继电保护设备必须具有较强的灵敏性和速度性[1]。
二、交流保护
城市轨道交通系统内部应用的供电系统包含一些外接电源和变电所,以及给列车提供电力能源的电网,并且还包括部分变压设备和提供列车照明的供电设施。而地铁列车内部的交流系统需要配置一些过电流保护装置,以及限速电流的保护设备,并且还会安装一些定时限电流的设备。给列车安装一些35千伏的中央母线,电力系统要安装限电压保护设备。轨道交通运营公司内部的供电系统变压器是当前系统内部的核心电力设施设备,因而需要给该设备配置一些差动保护式装置以及安装过流保装置、电流速断保护设备。并且其他电力系统还需要配置各类继电保护装置,实现电力系统安全稳定性的管理。
三、直流保护
轨道交通运营公司通过给内部的供电系统安装接触网开关以及电缆构成供电系统,因此直流系统使用的继电保护装置与外部的变电站应用的继电保护装置有较大的差别。但针对任何继电保护装置都必须具有灵敏性、可靠性、速动性和一定的选择性,因而在直流供电系统内部安装的继电保护设施也需要具备以上的特点。如果继电保护设备发现供电系统内部的故障就会实现自动切除故障,产生跳闸等现象。然而在轨道交通系统内部出现严重的安全事故就是短路故障,也会被直流的继电保护设备迅速捕捉。因此,保护装置会自动切除短路故障,保障系统的正常运行。
郑州市地铁2号线应用的供电系统内部的继电保护器装置:
1.整流机组的保护
这种保护系统通常由过电流的保护装置、电流速断保护装置以及领取电流保护设备和本体保护装置构成。
2.整流器内部的保护
通常情况下整流器(如图1所示)内部包含一些温度保护、过电压保护、缺陷保护。在实际整流变压器的运行中两侧通常有较低的电压值,但电流相对较大。但实际上不会设置一些连差动的保护设备,整体的整流机组出现断路的状况,导致整个直流系统内部的正负出现短路故障。此时,供电系统内部有较大的电流经过某些设备,严重的损坏供电设备。因此,需要给整流器组安装速断的保护装置,实现阻断大电流,进而保护供电设施设备。发生一些接地的短路状况时断路设备会实现分闸,并且断路。设备内部有二极管,这种二极管保护整流器的电压以及内部的温度,保证整个整容器的安全高效运行[2]。
四、直流馈线部分
轨道交通运营公司可以使用DC1500的直流供电设备,在供电系统内部实现脱钩的保护。应用本体保护继电装置以及使用过流保护装置,轨道交通的技术人员在应用DC1500时这种馈线包含那些大电流的脱钩保护。其中也会增加DDL的电流保护,并强化对变电器内部的过滤保护,实现联调保护。例如,开展供电系统内部大电流跳闸保护作业中此时继电保护装置规避正常列车运行时的最大电流值,并实现与供电区域外部的短路保护相配合,进而防止出现那些越区跳闸问题的发生[3]。DDL的继电保护装置还可以反映出整个供电系统内部的电流值变化状况,以此迅速切断供电系统周围的故障电流。同时,DDL保护装置还可以有效的区分出供电系统内部的非故障电流的干扰因素,强化对供电系统内部直流的保护。在供电系统的继电保护过程中可以应用多种方式实现对电动机的保护,如开展单相接地的保护,应用低电压保护装置以及使用过负荷保护装置。
五、结束语
当前国内开展轨道交通的供电系统维修作业时需要给工程系统内部安装一定的继电保护设备,对直流电、交流电设备进行保护。因此,技术人员要学习继电保护的运行原理以及继电保护装置的管理方法和保护方法。车辆的维修人员应用继电保护装置开展地铁列车的供电系统维修,对其具有重要的积极作用。其中继电保护设备可以迅速捕捉车辆的故障位置,以便维修人员及时开展检修工作,迅速排除那些影响车辆正常安全运行的故障问题[4]。设备管理人员积极学习继电保护技术,企业应给予设备管理人员必要的技术培训,提升设备管理人员的技术能力与企业内部供电设备的维护水平。
参考文献:
[1]张飞.城市轨道交通直流牵引供电系统有关技术研究[J].工程建设与设计,2018(20):106-107.
[2]王靖满. Discussion on Configuration and Calculation of DC Traction Power Supply System Relay Protection%直流牵引供电系统继电保护配置及整定的探讨[J]. 电气化铁道, 2009, 000(006):30-32.
[3]廖黎明. 城市轨道交通交流牵引供电系统及其关键技术[J]. 中国高新区, 2018, 000(006):161-162.
[4]王永. 浅析继电保护、牵引供电系统在长期超负荷状态下的对策[J]. 科技资讯, 2011(29):164-166.
(作者单位:苏州市轨道交通集团有限公司运营一分公司)