[發明專利]城市軌道交通牽引變電所的進線開關柜保護裝置及其方法

有效

• 申請號: 201710201803.7
• 申請日: 2017-03-30
• 公開（公告）號: CN106921147B
• 公開（公告）日: 2019-10-29
• 發明（設計）人: 王磊;常廣;沈茂盛;張皖俊
• 申請（專利權）人: 北京交通大學長三角研究院
• 主分類號: H02H7/22
• 分類號: H02H7/22
• 代理公司: 鎮江京科專利商標代理有限公司 32107
• 代理人: 夏哲華

本發明公開了一種城市軌道交通牽引變電所的進線開關柜保護裝置及其方法。它包括直流輸出正極，直流母線以及直流進線開關，高壓雙向牽引供電裝置內部設置有IGBT功率器件以及內部保護電路，直流輸出正極和直流進線開關之間的連線上連接有用于檢測直線進線電流的引線端，引線端上連接有保護電路系統，保護電路系統包括電流速斷保護電路，直流進線開關的大電流本體脫扣保護電路以及逆流保護電路。本發明的優點在于：在高壓雙向牽引供電裝置內部發生故障條件下，能夠及時將高壓雙向牽引供電裝置與所內直流母線完全隔離；通過合理選擇逆流保護的動作門限以及動作延時，從而既能夠起到切斷故障逆流的功能，又不存在誤保護的情況。

技術領域

本發明涉及一種城市軌道交通中安裝有高壓雙向牽引供電裝置的開關保護裝置，具體地說是一種城市軌道交通牽引變電所的進線開關柜保護裝置及其方法。

背景技術

眾所周知，安裝有高壓雙向牽引供電裝置的牽引供電系統與采用單純二極管整流器供電的傳統牽引供電系統在直流故障特征上具有較大差別，例如：高壓雙向牽引供電裝置具有能量雙向流動能力，而傳統進線柜上的逆流保護則與之相沖突，因此，安裝有高壓雙向牽引供電裝置的牽引供電系統必須和牽引變電所內的進線開關柜直流進行匹配，從而達到直流保護的目的，現有技術中，牽引變電所內的進線開關柜直流保護功能僅僅能夠適用于采用單純二極管整流器供電的傳統牽引供電系統而不能適用于安裝有高壓雙向牽引供電裝置的牽引供電系統，因此，對安裝有高壓雙向牽引供電裝置的牽引供電系統進行直流進線保護是一個亟待解決的技術難題。

發明內容

本發明要解決的技術問題提供一種能夠對安裝有高壓雙向牽引供電裝置的牽引供電系統進行直流進線保護的城市軌道交通牽引變電所的進線開關柜保護裝置及其方法。

為了解決上述技術問題，本發明的城市軌道交通牽引變電所的進線開關柜專用保護裝置，包括與高壓雙向牽引供電裝置連接的直流輸出正極，連接變電所進線開關柜的直流母線以及安裝在直流輸出正極和直流母線之間的直流進線開關，高壓雙向牽引供電裝置內部設置有IGBT功率器件以及內部保護電路，直流輸出正極和直流進線開關之間的連線上連接有用于檢測直線進線電流的引線端，引線端上連接有用于保護進線開關柜的保護電路系統，保護電路系統包括電流速斷保護電路，直流進線開關的大電流本體脫扣保護電路以及逆流保護電路，逆流保護電路能夠用來將高壓雙向牽引供電裝置從牽引變電所工作拓撲中切除；電流速斷保護電路和大電流本體脫扣保護電路能夠依次用來切斷變電所的進線開關柜短路故障。

上述城市軌道交通牽引變電所的進線開關柜的保護方法，包括以下步驟：

(1)當變電所的直流母線短路，而高壓雙向牽引供電裝置的內部保護動作失靈后，由電流速斷保護電路和直流進線開關的大電流脫扣保護作為其后備保護，首先由電流速斷保護電路進行保護，當電流速斷保護動作失靈后，繼而由直流進線開關的大電流本體脫扣保護作為其遠后備保護來切斷短路故障，從而將后級直流母線的短路故障點與高壓雙向牽引供電裝置之間隔離；

(2)當高壓雙向牽引供電裝置的直流短路保護動作出口失靈后，由直流進線柜的逆流保護作為其近后備保護。

所述電流速斷保護電路的整定值按I_sd＝K_sd·I_ly來確定，其中，I_ly為高壓雙向牽引供電裝置中過流保護的動作整定值，設置K_sd時使高壓雙向牽引供電裝置的直流短路保護失靈后電流速斷保護要迅速動作以保護其主回路的開關器件不受損壞，因此取值為1.1～1.2。