地铁供电系统是地铁工程的重要组成部分,其安全可靠性是列车正常运营的前提条件。为了提高地铁供电系统的可靠性,可以从两个方面入手：一方面需要在牵引网中配备继电保护装置,减少或消除牵引网停电时间,同时在牵引网发生故障时,继电保护装置能快速、有选择的切断故障电流,减少故障影响范围；另一方面,需要针对地铁供电系统特点,研究故障测距方法,判断故障发生位置,以利于加快故障后的抢修进度。本文首先对24脉波整流机组原理、整流机组等效电路参数计算和输出外特性进行了分析；此外,由于牵引网中的钢轨容易受到集肤效应的影响,钢轨的电气参数在短路的暂态过程中会有较大的变化,本文使用Ansoft对钢轨的集肤效应进行了仿真研究。牵引网短路暂态电流计算是继电保护装置参数整定的依据,在对牵引供电系统建模的基础上,本文对短路暂态电流计算进行了研究。在研究6脉波整流机组近端短路和远端短路暂态电流计算的基础上,本文对24脉波整流机组的近端短路和远端短路进行了类比分析,得到了相应的短路暂态电流计算方法。此外,本文还建立了直流侧参数与交流侧参数统一的短路暂态电流计算模型,以克服近端短路和远端短路计算模型各自的局限性。本文对某地铁使用的粗略故障测距方法进行了理论研究,并对其测距误差来源进行了分析,并在此基础上,将电压引入故障测距方程中,得到了改进的基于双端电气量的故障测距新方法。由于双端电气量的故障测距方法需要较大的硬件投资,本文提出了适用于地铁牵引供电系统的单端电气量故障测距方法,并使用遗传算法进行故障测距方程的求解。仿真结果表明,上述两种故障测距方法均具有较高的测距精度。最后根据双端电气量的故障测距原理,本文设计一套故障测距系统,对其整体方案进行了介绍,并结合地铁现场条件对其中的重要问题进行了介绍。