地铁供电设备差动保护跳闸技术研究丘伟泽--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

地铁供电设备差动保护跳闸技术研究丘伟泽

发表时间：2021/7/2 来源：《中国电力企业管理》2021年3月作者：丘伟泽

[导读] 在城市建设规模不断扩大的背景下，地铁工程也得到了广泛建设。而地铁的运作对电力系统有较高要求，一旦供电设备出现问题不仅会造成地铁停运，还有可能造成严重安全事故，给旅客生命财产安全带来威胁。所以针对地铁供电设备，需要加强差动保护。

广西南宁轨道交通集团有限责任公司丘伟泽 530029

摘要：在城市建设规模不断扩大的背景下，地铁工程也得到了广泛建设。而地铁的运作对电力系统有较高要求，一旦供电设备出现问题不仅会造成地铁停运，还有可能造成严重安全事故，给旅客生命财产安全带来威胁。所以针对地铁供电设备，需要加强差动保护。而针对差动保护跳闸问题，则要加强技术分析，结合差动保护方案内容提出有效整改措施，使地铁供电系统质量得到保证。
关键词：地铁;供电设备;差动保护跳闸技术
        引言
        交通压力的持续性增长，使得地铁运营时间间隔开始不断缩小，供电系统所需承担的工作负担也变得越来越大，故障出现频率显著上升趋势。为对供电系统展开有效保护，有关部门加大了对差动保护跳闸技术的研究与引进力度，期望通过技术优势，妥善解决供电系统运行所存在的各项问题，做好系统运行保护。为对技术应用具体情况展开分析，以某地铁一号线某站为例，对差动保护跳闸技术应用展开分析。
        1地铁供电设备差动保护跳闸的原因
        导致地铁供电设备差动保护动作跳闸的原因非常多，主要可以归纳为以下几种：其一，地铁供电设备上设备引线的接头出现松动，导致接地出现跳闸；其二，地铁供电设备的绝缘子和断路器靠近地铁供电设备侧套管的绝缘出现损坏，或者出现闪络，进而导致跳闸；其三，与供电设备相连的电压互感器出现问题，导致跳闸；其四，与地铁供电设备相连的隔离开关，其绝缘子发生损坏，或者出现闪络故障，进而导致跳闸；其五，地铁供电设备上支持绝缘子或者避雷器等设备发生故障，进而导致跳闸；其六，各出线电流互感器的绝缘子出现断路等故障，进而发生跳闸；其七，二次回路出现问题导致供电设备故障的发生；其八，由于误拉或者误合或者带负荷拉等，导致地铁供电设备出现故障，进而引起跳闸；其九，误动了地铁供电设备差动保护装置等，导致跳闸的出现。
        2地铁供电设备差动保护跳闸技术
        2.1目前的跳闸情况
        根据供电设备的运行要求，在运行中线路发生故障，差动保护会随之启动，继而发生母联备自投。在实际的情况中，地铁设施35kV主接线一段距离出现失电现象，母联并没有按照规定要求来启动自投合闸，导致差动保护动作在运行过程中可能会出现跳闸现象，并且下行线能通过直流直接接触到网从而进行单边供电。目前地铁供电设备在运行过程中，存在差动保护跳闸的问题需要解决，工作人员需要首先能确定出跳闸的原因，然后才能针对原因开展优化措施。例如在运行过程中出现了跳闸情况，经过检查之后发现是供电设备自身的引线接头存在松动情况导致的，需要工作人员能针对供电设备的引线接头进行重新接线处理，才能有效解决问题。供电设备出现跳闸情况如果断路器和绝缘子发生了闪络受到损坏导致的跳闸问题，或者供电设备连接的电压互感器出现故障，都需要工作人员针对不同的原因进行不同的故障排除。在故障发生之后，需要工作人员能在差动保护的范围之内，针对供电设备进行详细的检查，确保供电设备没有发生起火、抱闸情况。出现的故障电流比较大，差动保护相邻线路会发出相应的信号。地铁设施35kV主接线使用的差动保护会出现自投失败的安全故障，跟保护装置自身的内部逻辑出现问题有很大联系。
        2.2差动保护
        按照方案设计内容，本次差动保护决定采用光纤纵差保护模式。在具体实施保护时，会在新路末端展开检测器安装，对相位以及电流波形相关数据展开收集，并通过对光纤通道的运用，将数据传输到保护装置中。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

按照对侧以及本侧电气量数据分析结果，保护装置可以准确对故障发生位置展开识别。技术人员需要运用差动计算方式，对同一时刻两端电流数值展开比较分析，且会按照分析结果，对两端电流数据展开同步处理。在GPS同步时钟技术的支持下，2个异地时钟会保持同步状态。按照基尔霍夫电流定律内容，在流出电流数值与被保护线路电流保持一致时，对线路故障实施检测，检测到不同的电流数值，而数值差便是故障电流，直接引起两侧保护装置出现不平衡较大电流，导致装置出现错误动作。所以需要做好分相差动启动电流定值设置，应对不平衡电流实施规避，本次建议将进线差动保护动作值设置为50A。
        2.3母联备自投失败处理措施
        在母联备自投出现失败情况之后，首先工作人员需要详细的检查二次接线，在母线停电工况中，使用开关柜继保仪来加量触发差动保护动作信号，针对母联开关柜进行实时监测，检测出母联开关柜的差动动作信号之后，说明二次回路接线恢复正常。在母线不带电的情况下，需要把母联柜备自投功能进行投入，使用继保仪来加量，从而触发差动保护动作信号，此时母联备的自投合闸行为成功。在断开断路器、隔离开关之后，母联柜备的自投功能也投入使用，经过联系电调和城市广场以及母线空载带电，此时出现的问题跟故障跳闸工况一样，就需要继续使用继保仪来加量触发差动保护动作信号，此时呈现出来的备自投属于失败状态。在此情况下再次进行试验，备自投失败之后可以实时监测内部逻辑信号，这时候会发现母联柜检测到差动动作信号，但是备自投合闸指令并没有进行启动。母联开关柜在备自投失败之后，指示灯还带有一定的自保持功能，其中柜面板的备自投失败指示灯还没有点亮，这就说明备自投合闸指令还没有启动。把母联柜差动保护动作输入信号之后进行下降，使用继保仪加量触发差动保护动作信号，备自投成功。通过故障分析可知，造成母联自投失败出现安全故障的主要原因，是由于母联开关柜的保护装置内部存在逻辑缺陷问题。目前电缆无压信号以及差动保护动作信号在时间上配合得不够科学合理。在日常预防性试验开展过程中，首先把其中一段母线进行停电处理，母线的无压信号持续保持高电平，但是在实际的跳闸过程中，母线的无压信号从低电平转变成了高电平，并没有测试出内部存在逻辑缺陷。
        2.4进行技术处理
        电缆头需要经过电子绝缘的测试和高压绝缘测试，确保电缆的运行质量。在空载24个小时之后，可以恢复供电。针对保护装置需要重新核对装置内部的逻辑,优先进行近故障点分段备自投启动，非故障的原件供电能得到有效的恢复，避免地铁的线路运行发生较大的改变。针对地铁设施35kV主接线出现的环线故障，需要使用后背电流保护来切除故障。针对失电母线需要设定出无压检定逻辑，启动备自投，确保恢复母线的供电。在具体的实践工作开展过程中，需要强化环网电缆的日常巡检工作，针对其中存在的薄弱环节需要及时有效的处理，保证设备供电的安全性、可靠性。
        结语
        综上所述，笔者分析了地铁供电设备出现差动保护跳闸的原因，然后对跳闸故障的技术处理措施进行了论述，最后以深圳地铁５号线为例，对其差动保护跳闸的事故原因和解决方法等进行了剖析。笔者在之后的学习和工作中，也会持续关注该课题的研究进展，进而更好地将理论知识应用到实践中去。
参考文献
[1]王京浩.地铁供电设备差动保护跳闸技术探讨[J].技术与市场，2019，26（4）:152-153.
[2]孙任强.地铁供电设备差动保护跳闸技术研究[J].自动化应用，2018（4）:112-113.
[3]赵胜豪.地铁供电设备差动保护跳闸技术分析[J].自动化应用，2016（5）:103-105.
[4]赵生平.南京地铁一号线南延线中压供电系统方案研究[D].上海交通大学，2011.
[5]林国松.光纤电流纵差保护及其在地铁供电系统中的应用[D].西南交通大学，2003.
作者简介：丘伟泽（1990-），男，汉族，广西陆川人，大学本科，主要从事变电检修工作。