[实用新型]一种直流牵引供电系统

说明书

技术领域

本实用新型属于交通运输领域，尤其涉及直流牵引供电系统系统与继电保护方法。 

背景技术

直流牵引供电系统是指从公用电网的交流电源经整流得到直流电的牵引供电系统，多用于地铁、轻轨等城市轨道交通和地面电车的供电。这种直流牵引供电系统由牵引变电所和牵引网组成，通常，牵引变电所由两路独立的（中压）交流电源和两台并列组成等效24脉波的12脉波牵引整流机组构成，牵引整流机组由牵引变压器和二极管整流器及附件构成，牵引网由接触网（或接触轨）和钢轨构成。直流牵引供电系统在运行中可能发生各种故障，担当发现和切除故障任务的是继电保护装置，其中最常见而且是最危险的故障就是各种类型的短路故障，一般直流牵引供电系统的牵引网的电阻极小致使短路电流极大，如果不能及时发现和切除短路故障，其危害极大，因此，继电保护是城市轨道交通安全运营的重要环节，如何及时、准确地发现、切除、隔离并进一步排除故障，特别是各种类型的短路故障，并最大限度地保证无故障供电区间的正常供电是保障城市轨道安全、良好运行的重要举措。 

直流牵引供电系统直流侧所用的直流断路器切断故障时，由于没有电流过零点，因此熄灭电弧、耗散电弧能量以及抑制开断过电压等成为需要解决的难题。为解决这些难题，直流断路器技术相比交流断路器更加复杂，制造难度更大、造价更高，又反过来影响其可靠性以及使用寿命。到目前为止，我国用于城市轨道交通直流牵引供电系统的直流断路器依然依赖进口，也增加了运营和维护费用。显然，省却直流断路器是提高直流牵引供电系统技术性能和经济性能的重要举措。 

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，尽可能地利用既有成熟、可靠 的供电设备，提供一种省却直流断路器的新的直流牵引供电系统，节约投资，提高系统供电可靠性，更好地保障列车安全、正点运行。 

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案为：直流牵引供电系统由牵引变电所和牵引网组成，牵引网由接触网和钢轨组成；牵引变电所SS_k包括三相交流进线断路器QFJ_k、牵引变压器TT_k、二极管整流器U_k、直流进线隔离开关QSZ_k及其电流互感器LH_k、直流母线B_k及其电压互感器YH_k、直流馈线隔离开关QSZ_k,1、QSZ_k,2及其电流互感器LH_k,1、LH_k,2以及直流母线保护装置、直流馈线故障保护装置；在牵引变电所SS_k中,直流馈线故障保护装置包括电流速断保护、电流变化率di/dt及增量ΔI保护；电压互感器YH_k的测量端、电流互感器LH_k和电流互感器LH_k,1、LH_k,2的测量端与三相交流进线断路器QFJ_k的控制端、直流进线隔离开关QSZ_k和直流馈线隔离开关QSZ_k,1、QSZ_k,2的控制端均与测控单元MC_k相连；直流母线保护装置出口MJ_k、直流馈线故障保护装置出口KJ_k,1、KJ_k,2与三相交流进线断路器QFJ_k的控制端相连；测控单元MC_k通过测控网络DT与调度控制室DC连接，k=1,2,…,N；N为牵引变电所的总数。 

为上述直流牵引供电系统通过交流进线断路器与直流隔离开关相配合来切除牵引侧各种短路故障的继电保护新方法，以及时、准确地监测系统的运行状态，迅速切除和隔离故障，最大限度地缩小故障的影响范围和时间。可采用这样的作法：一种直流牵引供电系统与保护方法，在由牵引变电所和牵引网组成的直流牵引供电系统中实现短路故障的判断和切除,其中：