直流牵引供电系统线路测试与自动重合闸的作用及配合

［ 关键词 】 直流 牵引供 电系统 线路测试 自动重合 闸 整定值 可靠性
１ ． 前 言
直流 １ ５ ０ ０ Ｖ 供 电系统主要用 于城 市轨道交通 ， 给电客车进行供 电， 而其独特 的供 电方 式也 区别 于交流 系统 。交流 电流存 在过零 点 ， 电弧 容易被熄灭 ， 但 直流牵引供电系统短路时产 生的直流电弧维持时间长 、 容易引起燃烧 ， 对设 备造成很大的危害 。因此 ， 用于供给直流的直流开 关柜 ， 需具 有灭弧 功能 ， 同时 ， 对相关 的继 电保护 ， 其速 动性为 第 原 则， 需 及时 的切断 故障 电流 ， 缩 小故 障范 围。根据 直流供 电系统 的特 点， 在城 市轨道交通 直流牵 引供电 系统 中一般设有 专 门的 电流定时限 保护 Ｉ ｍａ ｘ ＋、 Ｉ ｍ ＋ ＋ 、 线 路测试 功能 、 自动重合 闸功能 、 △Ｉ 、 ｄ ｉ ／ ｄ ｔ 保护 ， 其电气检测与保护动作时 间都是 毫秒级 。 ２ ． 重合闸的作用 线路上 的短路故 障分为永久性 故障和 瞬时性故 障 ， 对于 瞬时短路 故障 ， 自动重合 闸是保 证第 一时间供 电的重要手段 ， 但 不同于交流系统 保护 ， 在 直流断路器 进行重合 闸前 ， 必须进 行线路测试 ， 以确认 直流断 路器的重合必须在 确认 线路发生 的是否 为永久性 短路故障时才允许合 闸， 因此 ， 在直流开关 柜中加装 了线路测试保护 。直 流系统主要采用的
同时 ， 通 过对全 国地铁 的了解 ， 线路 测试 及重合闸功能在地铁运行 中起 到至关 重要的作用 ， 比如在北京 地铁 发生过送电时 ， 变 电值班员发 出合 闸命 令后 ， 相应 的馈线断路器拒 动 ， 之后 发现线路检修人员完成工 作后 ， 遗 漏一组地线未拆除 ， 在地线拆 除后 ， 断路 器合闸成功 ， 保护 了设 备及人 身的安全 。还有 同样在北京城铁 １ ３ 号线运行过程 中 ， 由于列车
Hale Waihona Puke 用。 同样 ， 在二号线运营高峰期 ， 曾发 生过由于牵引列车上 的设备烧坏 导致 接触 网短路的故障 ， 造成 直流 开关柜保护动作跳闸 ， 由于是金属性 短 路故 障 ， 属于 瞬时性 的 ， 故 障在 发生 １ ８ 秒 后经线路 测试后 开关 自 动 重 合闸成功 ， 第一时 间恢 复 了运 营。此实例再 次证明 了线路 测试 的作 用及重合 闸的效果 ， 提高 了供电的可靠性 。
西 安 市地 下铁 道 有 限责任 公 司运 营分公 司 付春燕
［ 摘
饶 棋
要】 在 地铁 直流供 电系统发生短路 的故障 中 ， 大 多数 是瞬 时性 故障 ， 因此往往在 直流 系统 中配置 自 动 重合 闸， 以提 高可靠性 。
但在 重合 闸前 ， 需经过 线路 测试 ， 确认 线路 上是 否存 在短路后 才能重合 闸。本 文主要简述 了线路 测试及 自动 重合 闸的配合原理 ， 并 结合地铁 的实际运 营经验 ， 说 明 了线路 测试在直流保护 中的作 用， 对其在运行 中暴 露出的整定值 的问题进行 了分析 。
测试， 测 得线路 回路 电阻为 ３ 毫欧姆 ， 小 于整定值 ２ ５ ０ ０ 毫 欧姆 ， 因此线 路测试 不通过。通过核查 ， 当时在送 电时 ， 该接触网供电臂上挂有一组 接 地线 ， 地线 未拆除 ， 属于典型 的在 地线未拆 除情况下 （ 接 触网短路情 况下） 进行送 电， 接 触网 一钢轨 回路 电阻小 于整定值 ２ ． ５ Ｑ， 不满足线路 测试 条件 ， 闭锁合 闸。此实例证 明 ， 线路测试装置很大范 围内能检测 出 短路点 ， 避免馈线开关带故 障试合后 加速跳闸 ， 确实能起到其应有 的作
直流馈线 主保护 、 线 路测试 和 自动重合 闸保证 了直 流牵引馈线保 护的 快速性 、 选择性与可靠性的要求 。 开关柜 中重合 闸及线 路测试的动作顺序 ： 正 常操作 断路器合闸时 ， 能对线路进 行多次 测试 ， 线路 正常允许合 闸 ， 如线路存 在持续性 故障 ， 闭锁合闸 。当接触 网发生故障 时 ， 断路器 分闸 ， 起 动线 路测试 ， 并 根据 测试 结果判别故障性质 ， 如故障是瞬时 『 生 的， 自 动重合 闸将 使断路器重 新合 闸 ； 如故障是永久性的 ， 直流断路器不进行重合 闸。 ３ ． 线路测试 的原理 要保证不带故 障合 闸必须进行线路测试 。典 型的测试 线路原理图 如图 １ 所示 ， 通 过旁路 来测 试线路 状况 。整 个测试 回路 由电阻 、 熔 断 器、 接触器 和采样模块 组成 。西 安地铁直 流开关柜 的线路测试 的原理 是： 馈线开关接收到合 闸命令 后 ， 线路测试 回路 的接触 器合 闸瞬间会给 母 线 电压 注入短时脉 冲（ 通过 电阻限定其 电流量 ） ， 确 定出整个线 路部 分 的总 电阻 （ Ｒ ｘ ） ， 以总电阻 （ Ｒ ｘ ） 的计 算结果来 决定 Ｈ Ｓ Ｃ Ｂ是否被 允许 合闸， 当总 电阻 Ｒ ｘ 大 于可 调电阻 Ｒ ｍ ｉ ｎ （ Ｒ ｍ ｉ ｎ ＝ ２ ５ ０ ０ 毫欧 ） 时， Ｈ Ｓ Ｃ Ｂ则 被 允许合 闸 （ Ｒ ｘ ＝ 馈 线 电阻＋ 轨 道 电阻＋ 回流 电阻 ） 。在手 动模 式下 ， 测 试进 行一次 ， 在 自动模 式下 ， 可进行 Ｎ ＝ ３ 次 。若 每次都 能检测到短路 ， 则认 为是永 久性短路故障 ， 重合闸装置返 回。
母排上存在 短路点 ， 不断发生线路测试及重 合闸的故障 ， 避免了故 障的 扩大化 ， 可见线路测试及重合 闸在 地铁运 行中的重要作 用。
５ ． 西安地铁线路测试及重合 闸整定值 的设定情况及原 因 ５ ． １自动重合 闸的整定值设置情 况 目 前 实际运行 中 ， 重合 闸动作 的条件 一般设定 为线路测试 通过且 重合 闸不成 功次数小于设定次数 ， 根据运 营经验 ， 为防止断路器持续 的 合 到故障 回路上 ， 同时也 避免重合 闸动作只一次不 成功就被 闭锁的情
重合闸的作用线路上的短路故障分为永久性故障和瞬时性故障对于瞬时短路故障自动重合闸是保证第一时间供电的重要手段但不同于交流系统保护在直流断路器进行重合闸前必须进行线路测试以确认直流断路器的重合必须在确认线路发生的是否为永久性短路故障时才允许合闸因此在直流开关柜中加装了线路测试保护
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直流牵引供电系统线路测试与自动重合闸硇作用及配合