北京地铁牵引供电系统设置

【摘要】本文根据北京地铁牵引供电系统的主要功能，分析了其一、二次系统设置及主要特点，由原系统存在的问题，引出牵引供电系统?；ば履Ｊ健晌⒒刂剖?，井说明其可行性及优越性。
【关键字】地铁 牵引供电 一、二次系统保护模式
0引言
在地铁供电系统中，牵引供电系统由于直接给列车提供动力，占据着举足轻重的地位。该系统的好坏直接影响整个地铁供电系统质量的高低。如果该系统出现问题，小则影响某个变电站、几个供电区间的输送电，大则引起整个牵引供电系统的崩溃，给地铁列车的正常运营造成影响。继电保护负有保证电力系统安全、可靠工作、有效切除故障的重大使命。采用优质、可靠、灵敏、快速的继电?；は低?，是广大电力工作者共同追求的目标。
1 地铁牵引供电一次系统设置
地铁牵引供电系统足直接为地铁列车提供动力的系统，为了保证地铁列车高速、安全、可靠、经济、节电地运行。目前北京地铁牵引供电的正常运行方式采用双机组双边供电方式，即每个牵引变电站两台机组带两台总闸并列向直流母线供电运行，直流母线下设四台分闸分别向南、北洞(东、西洞)三轨供电，两个相邻的牵引变电站同时向站间同一馈电区间供电。另设备用闸，以便代替故障的总或分闸运行，设母线短路柜刀闸，以便在整站停电维修时保证人员及设备安全。见下图。

图1 地铁变电站牵引供电系统主接线图
2 地铁牵引供电二次系统设置
地铁牵引供电二次系统即继电?；は低持饕ǖ缌亢涂亓勘；ち嚼唷５缌勘；な鞘迪值缌靠刂频谋；?。其利用电流、电压等电量的故障信号(模拟量)启动并动作跳闸的保护装置。一般在所有供电系统中都设有该种?；ぃ虼说缌勘；さ纳柚梅从沉吮；は低彻餐浴Ｔ谇Ｒ┑缦低持械牡缌勘；ぶ饕枪?、速断、增量等种类的?；?。目前采用一种引进的智能化微机?；ぷ爸?，具有速断、增量、di／dt、平均电流等?；すδ?，可以较好满足北京地铁直流牵引供电系统电量?；し矫娴男枰??？亓勘；な侵赣糜谑迪挚亓靠刂频谋；?。它包括对逻辑关系及时序等关系的控制。随着供电系统设置的不同，其?；づ渲靡泊嬖诓钜?，因此开关量保护的设置反映了?；は低程厥庑?。在牵引供电系统中设置的开关量?；ぶ饕怯糜诹?、联跳、重合闸的保护。联锁保护用于实现高速开关与相应刀闸之间的安全联锁。避免带负荷拉刀闸；联跳?；ぶ饕糜谒吖┑绲南呗飞戏⑸收鲜?，流过近端变电站分闸开关先跳闸，并产生故障跳闸信号去使远端电站的相应分闸开关跳闸，从而彻底切断流向短路点的短路电流；设置自动重合闸?；ぶ饕悸窃诠┑缦低持行矶喙收暇哂兴彩?、自消除的特点，当切断故障线路后，短路点的绝缘强度重新恢复，此时若重新送电，就能恢复线路的正常工作，如果线路中的短路故障尚未消除，则保护装置会再次将供电线路切断。在大多数情况下，由保护动作切断的供电线路，经再次送电后可以恢复正常供电。因而在电力系统中广泛采用自动重合闸装置保护。
目前，地铁牵引供电二次系统采用电磁式(继电器控制式)及微机式(可编程控制式)两种模式进行保护，现比选如下表：
表1 继电器控制与可编程控制器的比较

可以说：以上两种模式各有特点，在PLC出现以前，继电器硬接线电路是逻辑、顺序控制的惟一执行者，它结构简单、价格低廉、一直被广泛应用。但存在着接线复杂、故障点多、耗能高、占用空间大，而且后期运营中的维修、计表工作非常繁重。不同?；ぶ剖街湮薹ㄏ谓拥热钡?。PLC出现后在几乎所有方面都大大超过了继电器控制，PLC采用的是计算机的基本构成部分，组成部件也广泛使用了计算机的构成元件。其逻辑关系是用程序实现，而不是实际电路。但它的结构和工作原理与计算机又有着很大差别：如采用电气隔离技术、输入和输出采用对映像寄存器、周期性刷新的方式、循环扫描和集中刷新的工作力式是它最突出的特点。该装置的采用可极大地简化故障率、二次线，减少占地空间、建设及运行费用。
3 结束语
国内上海、广州等地的地铁是采用的是一、二次系统全套引进国外设备的方式。其功能较配套、完善。北京地铁运行线路因历史原因，原牵引供电系统的继电?；し绞奖冉下浜?，“消隐工程”从国外引进电量智能化微机?；ぷ爸茫哂兴俣稀⒃隽?、di/dt、平均电流等?；すδ埽梢越虾寐惚本┑靥绷髑Ｒ┑缦低车缌勘；し矫娴男枰?，开关量?；ぶ苯犹逑至讼低车奶厥庑裕溆氡鞠低车牡缪沟燃?，接线方式，运行力式直接相关。目前市场上还没有成型的开关量微机保护装置。北京地铁根据这一客观情况，组织技术骨干研究开发了开关量微机保护装置，将开关量保护方面的难点--联锁、联跳和重合闸用PLC以程序指令的方式实现，解决了多年来采用传统?；し绞剿吹墓收下矢摺⑽すぷ髁俊⒉煌；ぶ剖街湮薹ㄏ谓拥任侍?。填补了利用微机技术实现开关量?；さ目瞻?。并在新、旧线部分变电站进行了成功地推广应用。由此可以看出，在地铁供电系统领域充分利用可编程控制器技术是完全可行的。采用微机保护模式后，将北京地铁旧线改造探索一条新路，为新线建设提供一种智能化、小型化、低功耗和少维护的全新?；ぷ爸谩?BR>
参考文献
【1】朱善君 可编程控制系统北京：清华大学出版社，1993
【2】易传禄 可编程控制应用指南上海：上?？蒲占俺霭嫔?，1994