地铁低压配电系统保护问题研究

地铁低压配电系统保护问题研究

熊从华

深圳市地铁集团有限公司运营总部

摘要：地铁低压配电系统在地铁运营工作中发挥着重要作用，不仅为车站以及前后两端共一个区间的照明设备提供电能，同时还必须保障动力照明设备安全的运行。本文根据多年工作实践，对地铁低压配电系统保护问题进行研究，确保低压配电系统的安全运行。

关键词：地铁低压配电系统；保护配合；问题研究

前言

地铁低压配电系统为车站及前后两端的照明设备提供电能，如何让线路短路、过负载以及接地保护，一般都是设置过流保护断路器，从而杜绝带电体接触导致遭受电击或者由于电路出现问题导致过热致使的火灾等问题出现，低压配电系统不应忽视的一个环节是断路器的保护整定。

1、影响整定的因素

事实上计算以及保护低压断路器的整定并不复杂，在实际工作中有下面几方面的因素会对其造成一定的影响，值得我们给予重视。

1.1配电变压器高压侧开关整定值

对配电变压器进行保护的是其高压侧的开关，也就是配电变压器引自开关柜母线的电缆，作为其下级开关的是0.4kV进线断路器，我们对二者之间的配合要给以重视。低压断路器进行整定的时候，动作整定值整定的过程为逐级整定，即从负荷端向电源端，时间稳定值恰好相反，从电源端向负荷端，如果没能很好的配合二者，会让配电变压器和0.4kV进线断路器的整定值相冲突。

1.2涉及专业多

除了要配合高压侧，地铁低压配电系统又分为两个专业：车站动力照明、低压变电所，在整定的过程中，上述两专业相互影响，具有较大的配合量。同时设计各专业的单位不同，这给协调工作造成很大的影响，需要我们给予重视。

1.3保护配合级数多

地铁低压配电系统中设置数目较多并且比较集中的低压断路器，如母联断路器、0.4kV馈线开关等，要想让各级断路器都的选择行都满足尤为困难。

2、保护配合问题分析

一般而言，下级和上级断路器保护应有较强的选择性，这样才能满足迅速的查出故障处、迅速维修以及尽快供电的各项实际需求，笔者在下文中就以实际的整定工作为基础，分析常见的问题，以便于更好的开展工作。

2.10.4kV进线断路器与配电变高压侧的保护配合

一般而言，低压配电系统的高压侧设有过流保护有多种如定时限过流等，但是0.4kV进线设置的过流保护有两种：短延时和长延时，其中长延时整定值要密切的配合高压侧的反限时过负荷保护，短延时整定值要密切的配合高压侧定时限过流整定值。我们要注意一下几点：

2.1.1当前地铁配电站中广泛的使用D，yn11接线，不管在低压侧出现什么样的故障（短路），高压侧都会流过故障电流，所以其选择性要满足，和保护0.4kV进线短延时过流动作时间相比，保护高压侧定时限过流的时间要稍微大一点。后者的动作时间小于前者，那么出现故障的时候低压侧跳闸比高压侧跳闸要晚，因为0.4kV母联没有收到出现故障的信号，因此不会出现跳闸情况，这样的设置不科学。要是条件有限，协调二者的动作时间为一样也可行，两个开关同时跳闸会有效的杜绝故障范围的扩大，上述情况也不会出现。

2.1.2按照经验对0.4kV进线开关的长延时时间进行设定没有重视协调好高压侧反时限过电流保护，由于缺乏很好的配合，可能会让0.4kV进线开关动作晚于配电变高压侧开关。就这种问题而言，我们要以高压侧反时限动作特性曲线为基础进行有效的调整即可：对0.4kV进线开关长延时的参数进行设置，让其侧动作曲线无限靠近高压侧的曲线但始终不超过，不仅让开关的选择性得到保护，又保证可以充分的利用配电变容量。

2.1.3在0.4kV进线开关短延时不能设置过大的整定值。要是其设置的电流整定值过高，就会迫使提升高压侧断路器限定整定值，还让保护本身的灵活度进一步降低，高压侧反时限扩大电流的保护范围，为了让低压配电系统过载曲线很好的协调，必然会进一步拉低反时限曲线，导致不能充分的使用反时限曲线。根据以往的经验，配电变压器额定电流最低应该是0.4kV进线开关短延时整定值的三分之一。

2.20.4kV馈线断路器与下一级开关的保护配合

2.2.1要是0.4kV馈线对应配电箱的进线开关为非正的，那么配电箱出线回路开关应该作为其下一节的开关，进行整定的过程中按照选择性的原则进行整定。要是工程是新建的，那么在设计的过程中，我们应该把选择型断路器使用于0.4kV馈线开关中，虽然这样的设计会让成本扩大，但是却可以让下级开关的配合设计更方便。

2.2.2考虑到地铁的实际运营和管理的需求，我们一般把断路器使用于冷水机组、环控进线柜电源箱等设备的进线开关之中，这种情况下不对下一级电源开关的选择性和0.4kV馈线开关进行考虑，一般比较容易实现。特别是有较大的回路容量，要想作为短路保护，下一级电源开关和馈线开关度应该设置短延时，如果出现无法对动作时间进行配置的情形，为了让选择性得到满足，需要整定值满足一定的值，这就导致短延时整定值较大的情况。如某地铁站设置的配电容量为1150kV·A，在整定的过程中如果还依照上文的原则，那么延时整定值会过大，导致和高压侧保护出现冲突。

由于上面的使用的是放射式的回路，即使出现上下级一起跳闸或者出现越级跳闸的情况，由其带来的故障并不会进一步扩大。针对该情况，笔者认为可以不对上下级保护的选择行进行考虑，只要稍微的拉开上下级断路器之阿金的整定值即可。要是对上下级电源开关过度的强调，就必须使用较大直径的电缆，资源浪费比较严重。今后在设计低压配电系统的过程中，可以统一的在配电箱进线电源处设置负荷开关，该问题可以得到彻底的解决。

3、结束语

地铁作为一种新兴的交通工具，具有显著地特点：速度快、道路畅通等，地铁车站低压配电系统在城市轨道交通中具有重要的作用，我们要对其进行深入的研究和探讨，以保证地铁安全、平稳的运行。

参考文献：

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