近年来,中国城市规模不断扩大,地铁建设发展迅速,安全性日益重要,地铁发生短路故障后果严重,会引起设备损坏,甚至危及旅客人身安全。车网保护配置(车保护即车辆保护,网保护即馈线保护)是地铁安全畅通运行的基础,通过保护配合可确保迅速可靠切除多种直流牵引供电系统短路故障。因此,进行地铁直流牵引供电系统车网保护配合研究具有十分重要的意义。本文首先分析了地铁供电系统、地铁车辆各组成部分工作原理,基于MATLAB/Simulink仿真平台对其各子系统建模,形成完整的地铁供电系统网络模型,子模型包括交流供电系统、牵引整流系统、直流牵引网、地铁车辆等。且通过实例验证了整流机组模型的正确性,并根据重庆地铁十号线1期工程的设计参数,搭建了实际地铁线路的仿真模型。之后,研究了地铁直流牵引供电系统车网保护配置情况,分析了馈线保护配置包括大电流脱扣保护、电流变化率及增量保护(即DDL保护)、定时限过电流保护、低电压保护、热保护、双边联跳保护动作特性;探讨了车辆高速断路器保护、主熔断器保护动作特点;提出了车网保护配合原则与逻辑。在建立实际地铁线路供电系统仿真模型和明确保护配合原则的研究基础上,仿真分析地铁接触网、车辆短路故障,结合其保护配置方案,获得车辆保护覆盖范围图,判断车网保护动作时间,做出保护动作时序图,验证重庆地铁十号线1期工程车网保护配置方案的合理性,并总结了保护配合思路;实地开展了地铁直流牵引供电系统短路试验,采集电流数据,统计保护动作情况,验证了仿真模型有效性及馈线保护动作可靠性。最后,基于MATLAB/GUI平台开发完成了保护配合分析软件,软件采用可视化的操作界面,可方便地实现短路故障电流稳态计算、暂态仿真、保护配合分析、输出报告等功能,丰富了车网保护配合研究的途径。