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摘 要：随着科学技术的进步，更多的新技术和新设备应用在地铁变电系统中，地铁变电系统应不断完善和优化系统性能，在保护装置的选用方面也要综合考虑，结合保护装置的工作原理以及相关的功能、性价比等众多方面的因素，科学、合理的选择保护装置，从而更好的服务于变电系统的正常运行，提高地铁的运行效率，高效缓解日益加大的交通压力。
关键词：地铁；变电系统；构成；保障装置；选用
地铁是缓解大型城市交通压力的重要手段，对市民而言具有方便快捷、花费少等优点。本文将着重从地铁变电系统的构成和保护装置的选用这两个角度研究如何保证地铁的正常运行。
一、地铁变电系统主要构成
（一）外部电源。外部的电源主要存在混合式、分散式、集中式三种供电的形式，主要是为主变电所供电外部城市的电网电源。其分散供电的节省主变电所成本，在混合式的供电方式也就是指一条轨道的交通线路。有的采用了集中供电，有的采用了分散式的供电。我国的目前主要的采用的是集中供电的方式。
（二）主变电所。主变电所指的是采用集中式供电的方式，一般情况下接受110kV城域的高压电源，通过降压处理后，将电压控制在35kV或10kV左右的中压电源，再将其提供给牵引变电所以及降压变电所。这种主变电所具有两路进线的电源，同时还存在互为备用的母线。
（三）牵引供电系统。牵引供电系统核心为牵引变电所，其主要根据其容量来设置两组牵引整流机组的并列运行。将中压环网交流电源做好变压处理，整流成直流电源后然后通过牵引网反馈给列车进行使用。牵引变电所的接触轨的供电方式主要有两种方式，分别是单边供电、双边供电。其直流牵引供电系统中电压值包括DC750V和DC1500V两种。
（四）动力照明系统。动力照明系统主要的功能就是把35kV或10kV交流中的电压降压到220或者380V交流电压，从而为除地铁列车之外其他的一切用电设备来提供电能，比如事故、信号照明等。
（五）电力监控系统。电力监控系统也可以称为SCADA系统，实现控制中心对供电系统实施集中的调度和管理，进行控制、采集数据。通过遥信、遥控、遥调、遥测对地铁系统当中主要的电气设备实施控制和监督，从而实现对供电系统运营调度以及管理。该系统的主要特点就是可以随时并且准确地对供电系统中的各个重要的组成内容数据实施远程采集以及控制。
二、地铁变电系统设计保护装置的重要性
（一）用于切除短路问题，保证变电系统能够正常地运行，从而提高供电质量
控制供电并且进行供电保护保护是地铁的变电系统中最为核心的技术。在地铁的供电系统当中，配置好专门继电保护装置对系统正常地运行、提高供电的质量有着十分重要的作用。保护装置能够及时而准确地做好到电路的故障，自动修复、排除，还能够保障电气的参数，在地铁的运行当中，保持着正常地不发生错误的跳闸现象，从而保证供电系统能够正常地运行，保障地铁的安全。
（二）继电保护和自动重合闸装置能够配合使用，从而改善供电的方案，提高运行的效益具有很高价值
电线路中有70%左右短路故障是瞬时性的故障，能够自消性，也就是在继电保护装置动作、断路器跳闸之后的短路故障能够自行地消除，使用自动重合闸的装置保证断路器重合闸之后可以继续正常地供电。这样就可以减少排除故障时间，有利于地铁正常地运营，对于提高运行的效益有着很高的价值。
三、地铁的变电系统保护装置选用
（一）保护装置工作原理
保护装置的动作主要依据的是继电保护在对电力系统故障进行检测和反映后，积极对故障的特点和范围作出判断提供的相关信息。继电保护装置根据变化的物理量或电气量有选择性的将故障切除或进行相应的设备异常状态的警报。首先，单元取样，电力系统通过电气隔离将物理量转变为保障装置检测单元所接受的信号。其次，测量部分将单元取样提供的信息与系统设计的数值进行对比分析，从而判断电力系统中是否存在故障以及存在故障的类型和范围，并进行相应的信号输出工作。再者，逻辑部分接收到测量部分的信号，开始进行输出信号的特点以及组合方式的顺序的分析，从而有效判断保护装置是否需要动作，具体的要对电力系统的哪部分设备进行保护。最后是执行部分的工作，执行部分主要的作用是对故障处理结果负责，一般分为两种：一种是声、光信号继电器，例如闪光信号灯等；另一种是断路器操作的分闸线圈。对断路器进行分闸作业。
（二）选用保护装置的原则
地铁运行系统较为复杂、庞大，因此选用保护装置时应坚持以下几点：一是可靠性，可靠性是保护装置最基本、最重要的性能，保护装置的可靠性具体的来说主要包括安全性和信赖性。二是选择性，保障非故障区域正常运行，将故障的影响降到最低限度。各个设备的保护装置设置应坚持逐级配合的原则，有选择性的切除变电系统的故障。三是灵敏性，灵敏性也成为灵敏度，主要说的是变电系统发生故障时保护装置能够迅速做出反应和动作，是通过一年校验一次的灵敏系数来衡量的。四是速动性，保护装置的速动性是指变电系统发生故障时能够以最短的时间判断并切除故障，缩小故障的影响范围，减少故障损坏对地铁造成的損失。
四、地铁变电系统相对应的保护装置
（一）主变电所。主变电所110kV主变压器应当配置主变差动保护作为主保护，变压器差动保护主要用于保护变压器的套管、内部和引出线上相间短路，同时也能够保护好单相层间短路以及接地短路；依照变压器内部故障装设瓦斯保护。瓦斯保护主要是由信号继电器、瓦斯继电器、保护出口继电器等构成。
（二）牵引变电所。牵引混合降压变电所35kV的进出线应当配置好线路的光纤差动保护，过流保护，零序过流保护，保护山进口的西门子7SD61、7SJ63继电保护装置来实现。
五、结束语
地铁变电系统是地铁的动力系统，对于维持地铁的安全运行起着极为重要的作用。因此，我们十分有必要对地铁变电系统的构成及工作原理进行细致的分析，选择各项技术指标都符合要求的保护装置，保障人们的正常出行，对人们的生命财产安全负责。
参考文献：
[1]蒋淮申.地铁变电系统结构以及保护装置的选择研究[J].电子技术与软件工程，2015，03：251-252.
[2]唐永群.分析地铁变电系统的构成和保护装置的选用[J].信息化建设，2015，06：109.
[3]曹云波.地铁降压变电系统的构成与施工调试[J].自动化应用，2015.
关键词：地铁；变电系统；构成；保障装置；选用
地铁是缓解大型城市交通压力的重要手段，对市民而言具有方便快捷、花费少等优点。本文将着重从地铁变电系统的构成和保护装置的选用这两个角度研究如何保证地铁的正常运行。
一、地铁变电系统主要构成
（一）外部电源。外部的电源主要存在混合式、分散式、集中式三种供电的形式，主要是为主变电所供电外部城市的电网电源。其分散供电的节省主变电所成本，在混合式的供电方式也就是指一条轨道的交通线路。有的采用了集中供电，有的采用了分散式的供电。我国的目前主要的采用的是集中供电的方式。
（二）主变电所。主变电所指的是采用集中式供电的方式，一般情况下接受110kV城域的高压电源，通过降压处理后，将电压控制在35kV或10kV左右的中压电源，再将其提供给牵引变电所以及降压变电所。这种主变电所具有两路进线的电源，同时还存在互为备用的母线。
（三）牵引供电系统。牵引供电系统核心为牵引变电所，其主要根据其容量来设置两组牵引整流机组的并列运行。将中压环网交流电源做好变压处理，整流成直流电源后然后通过牵引网反馈给列车进行使用。牵引变电所的接触轨的供电方式主要有两种方式，分别是单边供电、双边供电。其直流牵引供电系统中电压值包括DC750V和DC1500V两种。
（四）动力照明系统。动力照明系统主要的功能就是把35kV或10kV交流中的电压降压到220或者380V交流电压，从而为除地铁列车之外其他的一切用电设备来提供电能，比如事故、信号照明等。
（五）电力监控系统。电力监控系统也可以称为SCADA系统，实现控制中心对供电系统实施集中的调度和管理，进行控制、采集数据。通过遥信、遥控、遥调、遥测对地铁系统当中主要的电气设备实施控制和监督，从而实现对供电系统运营调度以及管理。该系统的主要特点就是可以随时并且准确地对供电系统中的各个重要的组成内容数据实施远程采集以及控制。
二、地铁变电系统设计保护装置的重要性
（一）用于切除短路问题，保证变电系统能够正常地运行，从而提高供电质量
控制供电并且进行供电保护保护是地铁的变电系统中最为核心的技术。在地铁的供电系统当中，配置好专门继电保护装置对系统正常地运行、提高供电的质量有着十分重要的作用。保护装置能够及时而准确地做好到电路的故障，自动修复、排除，还能够保障电气的参数，在地铁的运行当中，保持着正常地不发生错误的跳闸现象，从而保证供电系统能够正常地运行，保障地铁的安全。
（二）继电保护和自动重合闸装置能够配合使用，从而改善供电的方案，提高运行的效益具有很高价值
电线路中有70%左右短路故障是瞬时性的故障，能够自消性，也就是在继电保护装置动作、断路器跳闸之后的短路故障能够自行地消除，使用自动重合闸的装置保证断路器重合闸之后可以继续正常地供电。这样就可以减少排除故障时间，有利于地铁正常地运营，对于提高运行的效益有着很高的价值。
三、地铁的变电系统保护装置选用
（一）保护装置工作原理
保护装置的动作主要依据的是继电保护在对电力系统故障进行检测和反映后，积极对故障的特点和范围作出判断提供的相关信息。继电保护装置根据变化的物理量或电气量有选择性的将故障切除或进行相应的设备异常状态的警报。首先，单元取样，电力系统通过电气隔离将物理量转变为保障装置检测单元所接受的信号。其次，测量部分将单元取样提供的信息与系统设计的数值进行对比分析，从而判断电力系统中是否存在故障以及存在故障的类型和范围，并进行相应的信号输出工作。再者，逻辑部分接收到测量部分的信号，开始进行输出信号的特点以及组合方式的顺序的分析，从而有效判断保护装置是否需要动作，具体的要对电力系统的哪部分设备进行保护。最后是执行部分的工作，执行部分主要的作用是对故障处理结果负责，一般分为两种：一种是声、光信号继电器，例如闪光信号灯等；另一种是断路器操作的分闸线圈。对断路器进行分闸作业。
（二）选用保护装置的原则
地铁运行系统较为复杂、庞大，因此选用保护装置时应坚持以下几点：一是可靠性，可靠性是保护装置最基本、最重要的性能，保护装置的可靠性具体的来说主要包括安全性和信赖性。二是选择性，保障非故障区域正常运行，将故障的影响降到最低限度。各个设备的保护装置设置应坚持逐级配合的原则，有选择性的切除变电系统的故障。三是灵敏性，灵敏性也成为灵敏度，主要说的是变电系统发生故障时保护装置能够迅速做出反应和动作，是通过一年校验一次的灵敏系数来衡量的。四是速动性，保护装置的速动性是指变电系统发生故障时能够以最短的时间判断并切除故障，缩小故障的影响范围，减少故障损坏对地铁造成的損失。
四、地铁变电系统相对应的保护装置
（一）主变电所。主变电所110kV主变压器应当配置主变差动保护作为主保护，变压器差动保护主要用于保护变压器的套管、内部和引出线上相间短路，同时也能够保护好单相层间短路以及接地短路；依照变压器内部故障装设瓦斯保护。瓦斯保护主要是由信号继电器、瓦斯继电器、保护出口继电器等构成。
（二）牵引变电所。牵引混合降压变电所35kV的进出线应当配置好线路的光纤差动保护，过流保护，零序过流保护，保护山进口的西门子7SD61、7SJ63继电保护装置来实现。
五、结束语
地铁变电系统是地铁的动力系统，对于维持地铁的安全运行起着极为重要的作用。因此，我们十分有必要对地铁变电系统的构成及工作原理进行细致的分析，选择各项技术指标都符合要求的保护装置，保障人们的正常出行，对人们的生命财产安全负责。
参考文献：
[1]蒋淮申.地铁变电系统结构以及保护装置的选择研究[J].电子技术与软件工程，2015，03：251-252.
[2]唐永群.分析地铁变电系统的构成和保护装置的选用[J].信息化建设，2015，06：109.
[3]曹云波.地铁降压变电系统的构成与施工调试[J].自动化应用，2015.