近年来,我国城市轨道交通建设发展迅速,极大的缓解了城市交通拥堵的问题,但随着城市的迅速发展以及客流量的增多,在城轨建设中站间距离越来越短、列车发车频率越来越高,导致列车制动频繁,造成了再生制动能量的巨大浪费,而装有能量回馈装置的混合式牵引供电系统有效解决了这一问题。本文依托“十三五”国家重点研发计划任务“功能复合型城市轨道交通牵引供电系统关键技术研究与应用示范”,根据科研及工程项目的实际需要,设计了城市轨道交通混合式牵引供电系统的保护方案。混合式牵引供电系统在结构拓扑、供电功能、控制方法、电压特性等方面均与传统牵引供电系统存在很大不同,因而本文首先研究了能馈装置的交、直流侧短路暂、稳态特性,进而分析出混合式牵引供电系统的短路特性,并对混合系统进行短路仿真,通过与传统供电系统短路仿真结果进行对比,得到了混合系统短路保护方案设计的新要求。其次根据能馈装置直流侧短路过流的问题,针对性的提出了在能馈装置交流侧并联双向晶闸管、直流侧串联电阻限流电路、直流侧串联电感限流电路等3种限流方法,并分别介绍了3种限流方法的基本原理,通过仿真对比了3种限流方法的限流效果,最终确定了电感限流方法,并分析了限流后的混合供电系统短路特性。另外根据能馈装置自身特性设计了其保护机制,对其交流保护和直流保护动作逻辑进行了说明,并对交流进线柜、能馈低压柜、直流进线柜和直流馈线柜中设置的保护方法和整定原则进行了设计和说明。最后结合系统参数和实际工程经验确定了混合式牵引供电系统保护方案中的相应参数,并在MATLAB/Sinmulink仿真软件中对本文保护方案的动作逻辑和整定参数进行了短路仿真,验证了保护方案的可行性。图75幅,表4个,参考文献45篇。