天津地鐵二號線750V開關(guān)柜介紹及常見故障分析

趙朋蓮

摘 要：本文結(jié)合作者自身工作經(jīng)驗(yàn)及相關(guān)技術(shù)文件，對天津地鐵二號線運(yùn)營至今，直流牽引供電系統(tǒng)750V開關(guān)柜出現(xiàn)的各類常見故障，進(jìn)行了歸納總結(jié)。并根據(jù)故障處理經(jīng)驗(yàn)對各類常見故障的處理方法進(jìn)行了系統(tǒng)介紹，為以后750V開關(guān)柜的故障處理提供了借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：天津地鐵;直流牽引;故障處理

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.01.194

0 引 言

對于地鐵運(yùn)行來說，直流牽引供電系統(tǒng)是列車運(yùn)行的動力源泉。當(dāng)直流牽引供電系統(tǒng)出現(xiàn)設(shè)備故障時，會直接導(dǎo)致供電系統(tǒng)運(yùn)行方式降級情況的產(chǎn)生，情況嚴(yán)重的更會直接導(dǎo)致地鐵列車中斷運(yùn)行。對天津地鐵二號線運(yùn)營至今直流牽引供電系統(tǒng)750V開關(guān)柜出現(xiàn)的常見故障進(jìn)行歸納總結(jié)，并結(jié)合故障處理經(jīng)驗(yàn)對故障處理方法進(jìn)行梳理介紹，對今后故障原因的快速查找和故障的快速處理提供了借鑒和參考。

1 天津地鐵二號線直流750V開關(guān)柜介紹

天津地鐵二號線直流牽引供電系統(tǒng)中750V開關(guān)柜采用的是上海電器成套廠有限公司生產(chǎn)的STR型直流開關(guān)柜。STR系列直流開關(guān)柜是空氣絕緣、戶內(nèi)安裝的封閉式分隔式成套的快速開關(guān)設(shè)備，其額定工作電壓為1800V DC及以下，額定工作電流為6000A及以下。開關(guān)柜由一系列標(biāo)準(zhǔn)化單元組合，根據(jù)需求隔成不同的功能小室，功能小室包含低壓控制室、斷路器手車室、主母線室、一次電纜室、隔離開關(guān)室等。

STR系列直流開關(guān)柜在天津地鐵二號線直流牽引供電系統(tǒng)中，用作直流電能的分配饋電，實(shí)現(xiàn)對饋線、接觸網(wǎng)或接觸軌等設(shè)備的電量采集，測量控制，故障保護(hù)和與上位監(jiān)控設(shè)備的現(xiàn)場總線通訊。按用途分類有：進(jìn)線柜（又稱正極柜）、饋線柜、負(fù)極柜、隔離開關(guān)柜四種基本類型。

2 750V開關(guān)柜常見故障分析

（1）750V開關(guān)柜無法遙控分合閘故障。針對此類故障應(yīng)首先明確故障范圍，如果整個變電所除750V開關(guān)柜外其余設(shè)備也不能遙控，則很可能是SCADA系統(tǒng)的原因，可依次檢查變電所綜合自動化系統(tǒng)是否正常，變電所至SCADA主站的通信通道是否通暢，SCADA主站設(shè)備是否正常。

如果僅全所的750V開關(guān)不能遙控，則可依次檢查對應(yīng)750V開關(guān)的規(guī)約轉(zhuǎn)換板，綜自至750V開關(guān)的通信電纜，750V開關(guān)端子柜通信總線電纜是否正常。

如果是單臺750V開關(guān)不能遙控，首先檢查開關(guān)柜轉(zhuǎn)換旋鈕是否在遠(yuǎn)方位置，檢查斷路器手車位置狀態(tài)，檢查脫扣機(jī)構(gòu)和分合閘指示機(jī)構(gòu)有無異常。如果以上均無異常，則將旋鈕開關(guān)撥至就地，手動分合斷路器，檢查分合閘控制回路有無異常，另外，檢查保護(hù)裝置的運(yùn)行狀態(tài)以及二次電纜室的通信電纜。

通過以上工作基本可以判定750V開關(guān)柜不能遙控分合閘的具體原因，針對故障原因采取端子緊固、手車位置調(diào)整、調(diào)整脫扣桿和分合閘指示機(jī)構(gòu)，更換故障繼電器等相對應(yīng)的故障處理措施即可。故障處理完畢后應(yīng)進(jìn)行一次遠(yuǎn)控分合閘測試，以檢驗(yàn)故障是否徹底修復(fù)。

（2）750V開關(guān)柜跳閘故障處理。導(dǎo)致750V開關(guān)柜跳閘的原因有很多，常見的故障原因有以下幾種：區(qū)間設(shè)備短路引發(fā)過流或短路保護(hù)動作、直流系統(tǒng)框架保護(hù)動作、保護(hù)裝置受外界電磁干擾引發(fā)的誤動作、二次回路故障引發(fā)的保護(hù)動作、相關(guān)設(shè)備聯(lián)跳引發(fā)的正常動作。

1）因區(qū)間設(shè)備短路引發(fā)斷路器出現(xiàn)過流或短路保護(hù)動作。除對區(qū)間短路故障點(diǎn)進(jìn)行處理外，還應(yīng)對斷路器觸頭進(jìn)行清潔維護(hù)，擦去灰塵和電弧產(chǎn)生的異物，需要注意的是不能用銼刀進(jìn)行打磨，也不能對觸頭進(jìn)行潤滑處理，更不得涂抹導(dǎo)電膏。同時應(yīng)檢查觸頭的磨損程度，當(dāng)測量值不符合要求時應(yīng)將動觸頭、靜觸頭、極板同時更換。處理完畢后需測量動、靜觸頭間的接觸電阻，測量值應(yīng)小于100μΩ。除此之外，還應(yīng)檢查滅弧板，出現(xiàn)裂紋或燒損嚴(yán)重，則應(yīng)進(jìn)行更換。

2）框架泄露保護(hù)動作引起的750V開關(guān)柜跳閘。框架泄露保護(hù)主要監(jiān)測直流設(shè)備接地部分與帶電部分的泄露電流及電壓，電流電壓達(dá)到一定動作值，啟動框架泄露保護(hù)?？蚣苄孤侗Ｗo(hù)屬于較嚴(yán)重的直流系統(tǒng)故障，初期應(yīng)急處置時，應(yīng)本著“先通后復(fù)”的原則，切斷故障所750V開關(guān)柜聯(lián)跳信號，實(shí)現(xiàn)雙邊越區(qū)供電。

后期故障處理時，對于直流系統(tǒng)框架保護(hù)動作引發(fā)的750V開關(guān)柜跳閘，應(yīng)首先判斷框架保護(hù)動作是否為誤動作。需現(xiàn)場檢查750V系統(tǒng)各個開關(guān)柜，是否有異味，是否有明顯的放電現(xiàn)象或電弧燒過的痕跡。如有，則應(yīng)將短路點(diǎn)隔離，并將負(fù)極柜內(nèi)清潔干凈，測量負(fù)極對柜體的電阻值，應(yīng)大于2ΜΩ。如沒有異常現(xiàn)象，也應(yīng)對柜體進(jìn)行絕緣測試，測量阻值應(yīng)在2ΜΩ以上，同時清掃負(fù)極柜的柜體，防止粉塵造成絕緣損壞，發(fā)現(xiàn)有器件損壞，應(yīng)及時予以更換。檢查框架電壓繼電器和電流繼電器是否動作，并對其功能進(jìn)行測試。若未動作且功能正常則應(yīng)對電流變送器、電壓變送器及電流繼電器和電壓繼電器的接線進(jìn)行檢查并緊固，對連接電流變送器、電壓變送器及電流繼電器和電壓繼電器的端子排進(jìn)行緊固。若接線及端子無松動損壞現(xiàn)象，則應(yīng)測試電壓及電流變送器是否故障，若也正常則可以檢查DCP116保護(hù)裝置是否正常。通過以上排查流程基本可以找到故障原因并完成故障處理。

除了以上詳細(xì)介紹的兩種典型常見故障，保護(hù)裝置受外界電磁干擾引發(fā)的誤動作、二次回路故障引發(fā)的保護(hù)動作、相關(guān)設(shè)備聯(lián)跳引發(fā)的正常動作也是引發(fā)750V開關(guān)柜跳閘幾種常見原因，只有首先明確故障原因，針對不同原因采取對應(yīng)的處置措施，故障處理才能達(dá)到快速準(zhǔn)確的效果。

3 結(jié)束語

近年來隨著國家經(jīng)濟(jì)實(shí)力的提升及城市的快速發(fā)展，軌道交通發(fā)展進(jìn)入了一個新的歷史時期，全國各大城市都掀起了建設(shè)地鐵的熱潮，掌握地鐵直流牽引供電系統(tǒng)常見故障的處理方法，對快速判定故障原因，快速進(jìn)行故障處理，降低對地鐵運(yùn)營的影響具有十分重要的作用。

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