本书是高等职业教育城市轨道交通供电技术专业教材。本书以目前应用于城市轨道交通系统的典型继电保护及自动装置为对象，从传统继电保护知识入手，由浅入深引导学生了解并掌握城市轨道交通继电保护及自动装置的相关知识，熟悉相关继电保护的测试内容，培养其继电保护方面分析问题的能力。本书内容主要包括继电器、城轨交通供电交流保护、变压器保护、城轨交通供电直流保护和保护测控装置。本书除可作为高等职业教育的教材，也可作为城轨供电专业职业技能培训的教材使用，同时还可供从事城轨交通供电运行与管理的相关人员参考。

前 言

城轨交通继电保护是一门理论性、技术性、实践性均很强的专业核心课。全书力求结合职业教育的特点，结合现阶段城市轨道交通现场设备的实际使用情况，将常规继电保护的基本原理与现代微机保护技术有机地结合起来。全书注重基本概念、原理、结构的分析以及分析方法和思路的培养。

本书可作高等职业教育城市轨道交通供电技术专业教材，内容相对全面，体系结构规范，每章后有习题，便于学生学习。第1章从继电保护的基本概念入手，介绍了继电保护的原理、构成、分类，对继电保护装置的要求以及城市轨道交通继电保护的发展等知识。第2章从不同类型的继电器出发，学习有关电磁型继电器的基本知识及新型继电器，力求从最简方式入手，巩固学生的基本知识。第3章根据城轨交通交流供电系统的保护配置，介绍反应相间短路的电流保护与电压保护、反应接地短路的零序电流保护、光纤纵差保护等的相关原理，以及整定计算等理论知识。第4章介绍了变压器纵联差动保护、变压器非电气量保护与后备保护的相关原理、整定计算及接线等理论知识。第5章针对城轨交通直流系统的运行特点，在城轨供电方式的基础上，介绍其保护配置，以及牵引整流机组保护和直流保护等理论知识。第6章介绍微机保护、综合自动化系统、自动重合闸及备用电源自动投入等理论知识。

本书由西安铁路职业技术学院方彦主编并负责全书的统稿工作。全书编写分工如下：方彦编写第1章、第5.1、5.2、5.4节和第6.2节；苗斌编写第4章和第6.1、6.4节；闫泊编写第2章；张格学编写第5.3节；王利刚编写第6.3节。本书在编写过程中得到了西安地铁张格学、王利刚、中铁建谢辉等的大力支持和帮助，在此深表谢意。

本书是一本校企合作编写的教材，由于编者对城轨交通供电设备资料了解有限，加上水平有限，不全面、不妥之处在所难免，欢迎广大读者提出宝贵意见和建议。

编 者

2017年1月

方彦：西安铁路职业技术学院电气工程系教师，教授，城轨供电专业负责人。主要从事城轨供电专业课程的教学，以及城轨供电工程实践。主讲城市轨道交通供变电，城市轨道交通接触网，城市轨道交通继电保护、供电与电力系统等课程。

目 录
1 绪 论 1
1.1 继电保护的基本知识 1
1.2 继电保护的原理与分类 3
1.3 对继电保护装置的基本要求 6
1.4 继电保护的发展 9
2 继?电?器 11
2.1 继电器概述 11
2.2 常用电磁型继电器 14
2.3 其他新型继电器 21
3 城轨供电交流保护 24
3.1 常见交流电流保护原理 24
3.2 电压保护 38
3.3 城轨供电交流保护 40
4 变压器保护 44
4.1 变压器的保护方式 44
4.2 变压器的非电量保护 46
4.3 变压器的纵联差动保护 51
4.4 变压器相间短路的后备保护 56
4.5 变压器接地短路的后备保护 58
5 城轨供电直流保护 61
5.1 城轨牵引供电方式 61
5.2 城轨供电直流系统保护配置 63
5.3 牵引整流机组继电保护 65
5.4 直流保护 74
6 保护测控装置 87
6.1 微机保护 87
6.2 综合自动化系统 96
6.3 自动重合闸 101
6.4 备用电源自投 112
参考文献 125