城市軌道直流牽引系統(tǒng)殘壓導(dǎo)致線路測(cè)試不通過(guò)分析及處置措施

杜琳 王兆力

摘要：通過(guò)對(duì)一起城市軌道直流牽引系統(tǒng)線路測(cè)試不通過(guò)事件的分析，研究殘壓對(duì)地鐵直流1 500 V開關(guān)柜送電的影響，同時(shí)針對(duì)殘壓出現(xiàn)地點(diǎn)的不同，分別制定相應(yīng)的處置措施，減少殘壓對(duì)地鐵運(yùn)行的影響。

關(guān)鍵詞：城市軌道;直流牽引系統(tǒng);線路測(cè)試不通過(guò);殘壓

0? ? 引言

西安地鐵三號(hào)線直流牽引系統(tǒng)為1 500 V電壓制式，采用鎮(zhèn)江大全賽雪龍牽引電氣有限公司生產(chǎn)的MB型1 500 V直流開關(guān)柜及賽雪龍SEPCOS保護(hù)裝置，為確保接觸網(wǎng)送電安全，保護(hù)裝置設(shè)置線路測(cè)試功能及殘壓檢測(cè)功能，在送電時(shí)系統(tǒng)對(duì)母線電壓、饋線電壓進(jìn)行對(duì)比分析，當(dāng)饋線電壓低于系統(tǒng)工作電壓且高于殘壓整定值時(shí)閉鎖合閘。

本文通過(guò)一起由于殘壓導(dǎo)致牽引系統(tǒng)線路測(cè)試不通過(guò)事件的分析，研究殘壓對(duì)送電的影響，制定相應(yīng)的處置措施，確保線路運(yùn)行安全。

1? ? 事件經(jīng)過(guò)

2020年1月10日，西安地鐵保稅區(qū)牽混所直流1 500 V饋線斷路器214電調(diào)送電過(guò)程中送電失敗，線路測(cè)試不通過(guò)、報(bào)警總信號(hào)動(dòng)作，導(dǎo)致3B16分區(qū)接觸網(wǎng)失電。

通過(guò)檢查，確定故障原因?yàn)?14開關(guān)因殘壓大于整定值，線路測(cè)試不通過(guò)，斷路器合閘閉鎖動(dòng)作、斷路器位置控制失敗。

2? ? 原因分析

2.1? ? 現(xiàn)場(chǎng)檢查情況

（1）查看電力監(jiān)控后臺(tái)機(jī)報(bào)文（圖1），并通過(guò)SPECOS報(bào)文分析，確定214閉鎖合閘是因?yàn)榫€路測(cè)試不通。

（2）查看當(dāng)晚施工計(jì)劃，確認(rèn)當(dāng)晚3A16、3B16接觸網(wǎng)供電分區(qū)無(wú)接觸網(wǎng)接掛地線施工，排除區(qū)間漏撤地線的可能。

（3）檢查214開關(guān)SEPCOS發(fā)現(xiàn)，饋線斷路器214在分閘時(shí)，饋線有216 V的饋線電壓，說(shuō)明送電過(guò)程中存在殘壓。

（4）對(duì)保稅區(qū)牽混所213、214開關(guān)SEPCOS保護(hù)裝置故障報(bào)文進(jìn)行分析，保稅區(qū)214斷路器小車當(dāng)時(shí)并未合線路測(cè)試接觸器，結(jié)合保護(hù)裝置面板顯示的電壓，可判斷故障發(fā)生在線路測(cè)試的電壓比較環(huán)節(jié)。

2.2? ? 檢查線路測(cè)試回路

（1）用萬(wàn)用表電阻檔測(cè)量線路測(cè)試電阻R8C1和R8C2（圖2），R8C1和R8C2理論值為30 Ω，實(shí)際測(cè)試R8C1電阻值30 Ω、R8C2電阻值31.7 Ω，測(cè)量阻值正常。

（2）用萬(wàn)用表電阻檔測(cè)量整個(gè)線路測(cè)試回路電阻，同時(shí)按下線路測(cè)試接觸器K15L1的兩對(duì)常開輔助觸點(diǎn)，模擬線路測(cè)試接觸器合閘，測(cè)量整個(gè)線路測(cè)試電阻至62.8 Ω，測(cè)量阻值正常。

2.3? ? 線路測(cè)試電壓比較的幾種情況

（1）UrUflow，判別饋線正常，直接合閘（對(duì)應(yīng)本站整流機(jī)組未送電，臨站對(duì)應(yīng)斷路器已送電，接觸網(wǎng)已單邊供電，可直接合閘，實(shí)現(xiàn)臨站接觸網(wǎng)送電至本站直流母排越區(qū)供電）。

（2）Ur>Uflow，且Uf>Uflow，判別饋線正常，直接合閘（對(duì)應(yīng)本站整流機(jī)組已送電，臨站對(duì)應(yīng)斷路器已送電，接觸網(wǎng)已單邊供電，可直接合閘，實(shí)現(xiàn)接觸網(wǎng)雙邊供電）。

（3）Ur>Uflow，且Uf

注：Ur為母線電壓;Uf為饋線電壓;Uflow為線路最小工作電壓;Uresidue為線路殘壓;Rmin為線路最小允許合閘電阻。

保稅區(qū)214開關(guān)對(duì)應(yīng)的3B16供電分區(qū)為單邊供電分區(qū)，不存在線路測(cè)試電壓判斷原則的第一、二種情況（饋線電壓超出900 V）。

從當(dāng)天直流開關(guān)柜送電情況來(lái)看，保稅區(qū)211、212開關(guān)均已送電成功，且四臺(tái)斷路器的Ur為同一處二次回路采集（圖3），說(shuō)明213、214開關(guān)Ur>Uflow條件成立，排除母線電壓判別異常。所以故障點(diǎn)在Uf

3? ? 故障確認(rèn)

通過(guò)分析確認(rèn)故障原因?yàn)椋?14開關(guān)因殘壓大于整定值，導(dǎo)致線路測(cè)試不通過(guò)，斷路器合閘閉鎖動(dòng)作、斷路器位置控制失敗。

4? ? 殘壓產(chǎn)生原因及應(yīng)對(duì)措施

4.1? ? 殘壓產(chǎn)生的原因

殘壓的產(chǎn)生是由接觸網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)絕緣電阻分壓比例關(guān)系決定的，是采用分段絕緣器連接的接觸網(wǎng)的固有特性，無(wú)法徹底消除，尤其是在雨、雪、霧、霾等惡劣天氣情況下更為明顯。

4.2? ? 殘壓導(dǎo)致測(cè)試不通過(guò)處置措施

（1）提前修改接觸網(wǎng)殘壓保護(hù)定值，減少殘壓對(duì)設(shè)備送電影響頻次。

（2）在場(chǎng)段等單邊供電分區(qū)，建議電調(diào)先對(duì)接觸網(wǎng)相鄰分區(qū)停電，再對(duì)故障開關(guān)進(jìn)行試送電，然后恢復(fù)其他分區(qū)。

（3）如在正線等雙邊供電分區(qū)，建議電力調(diào)度先試送與故障開關(guān)同一供電分區(qū)的對(duì)側(cè)開關(guān)，再送本側(cè)開關(guān)。

（4）出入段線等單邊供電分區(qū)，影響收發(fā)車時(shí)，聯(lián)系電調(diào)采用越區(qū)供電方式進(jìn)行接觸網(wǎng)供電。

5? ? 結(jié)語(yǔ)

直流1 500 V開關(guān)柜作為地鐵牽混所牽引系統(tǒng)核心設(shè)備，一定要確保運(yùn)行可靠性。殘壓作為采用分段絕緣器連接的接觸網(wǎng)的固有特性，無(wú)法徹底消除，只能通過(guò)認(rèn)真分析研究，減少殘壓對(duì)設(shè)備送電頻次的影響，同時(shí)在故障情況下第一時(shí)間恢復(fù)設(shè)備，縮短故障影響時(shí)間，確保地鐵運(yùn)營(yíng)安全。

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[3] 鎮(zhèn)江大全賽雪龍牽引電氣有限公司.SEPCOS-NG保護(hù)功能說(shuō)明書[Z]，2011.

收稿日期：2020-05-19

作者簡(jiǎn)介：杜琳（1986—），男，陜西西安人，工程師，研究方向：地鐵供電。

王兆力（1986—），男，陜西西安人，工程師，研究方向：地鐵供電。