地铁直流保护装置担负着保护数据采集、处理判断和发出跳闸指令等任务,对地铁牵引供电系统的安全和经济运行起着重要的作用。目前,国内地铁系统中已经有一批国产直流保护装置投入运行,但大多数还是使用国外的直流保护设备,因此研发出高可靠性、高智能化的直流保护装置具有重要的意义。本文从地铁供电系统的基本构成和直流保护的基本原理入手,对各保护原理进行了简单介绍,对地铁牵引供电系统短路故障以及起动过程进行了仿真分析,并且确定了大电流脱扣保护di/dt+ΔI保护的的配置方案和相关保护的整定原则。对di/dt+ΔI保护的局限性进行了分析,介绍了基于电流积分值和平均值的自适应保护原理以及直流保护数据量的检测原理。在直流保护装置硬件方案中,对直流保护装置的隔离放大模块以及中央处理单元进行了详细的设计,并进行了相关保护值的定值整定。在直流保护装置的软件设计中,根据功能分为主程序、显示程序和键盘处理、采样程序、中断检测程序、保护程序,给出了各个模块相应的保护流程框图,并对控制流程实现进行了分析与设计,最后利用MATLAB的m语言编写了基于电流特征量的保护程序,并验证了程序的有效性和可靠性。