淺談南廣線賓郁段接觸網隔離開關控制回路改造

摘 要：本文針對南廣線開通以來賓郁段接觸網隔離開關因電動機構保護器誤動作無法操作的故障隱患，發(fā)現電動機構保護器極易受環(huán)境影響而誤動作，將南廣線賓郁段接觸網遠動隔離開關機構箱電機保護器改用ABB S202 K3型號的空氣開關，能有效提高接觸網隔離開關動作的可靠性。

關鍵詞：接觸網隔離開關；電動機構保護器；環(huán)境濕度；空氣開關

中圖分類號：U224.9 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）14-0082-02

南廣線賓郁段共25個牽引所亭（含3個網開關站），合計184臺接觸網隔離開關，其操作機構通過GDH電機保護器對電機進行保護。當隔離開關刀閘、傳動連桿出現卡滯，電機出力變大，回路電流增加，引起GDH保護器動作，切斷電機電源，避免電機長時間過負荷工作燒損。接觸網遠動隔離開關作為高鐵接觸網供電搶修切斷故障區(qū)段、更改供電方式的重要應急設備，是縮短接觸網故障停時至關重要的手段，必須確保其可靠、穩(wěn)定的運行。

1 存在問題

自2014年4月底南廣線開通至2015年8月賓郁段接觸網隔離開關檢修測試過程中共發(fā)現34起因電動機構保護器誤動作造成隔離開關無法操作的故障隱患（見表1）。其原因是接觸網遠動隔離開關機構電機保護器受環(huán)境濕度影響后，參數（易）發(fā)生變化，電機保護器誤動作，切斷電機控制回路，導致隔離開關無法正常操作。同時通過對比方可得出，隨著時間的推移，GDH越來越不穩(wěn)定，接觸網隔離開關拒動的故障隱患不斷增加，如果不對GDH進行改造，將嚴重影響供電可靠性。為使接觸網隔離開關能正常穩(wěn)定的分、合閘，減少接觸網隔離開關拒動帶來的安全隱患。因此，需要對接觸網隔離開關控制回路進行改造。統計數量如表1。2 原因分析

接觸網隔離開關拒動后，檢修人員對電機、隔離刀閘行程、觸頭、傳動桿、轉動軸、二次接線回路等設備進行試驗、檢查，結果顯示各項參數均正常。而電動機構保護器（GDH）指示燈常亮，表示GDH處于動作狀態(tài)，GDH切斷電機控制回路，造成隔離開關無法操作，更換GDH后上述開關操作正常。

如圖1所示，改造前隔離開關控制原理圖中，GDH電動機構保護器線圈串接在電機電源回路，當電機過載或過載保護器因其他原因動作后將切斷電機控制回路（南廣線GDH采用GDH-I 370W DC110-220V AC220V；電機采用370W/220V三相異步電機）。而電機機構保護器動作后無任何報警信號，隔離開關處于不可控制狀態(tài)卻無法通過主站巡視發(fā)現，存在很大的安全隱患。經對隔離開關進行檢查、測試，發(fā)現GDH誤動作原因是由于其受環(huán)境溫濕度影響，參數發(fā)生變化，動作太過靈敏，電動機構保護器誤動作導致接觸網隔離開關拒動。

3 措施實施

3.1 對S202 K3空氣開關進行理論分析

經過對電動機構保護回路進行認真的研究、設計計算和試驗，確認ABB公司的S202 K3空氣開關的保護動作曲線完全可以覆蓋操作機構的過電流保護（熱脫扣）、短路保護（電磁脫扣）：電動機構額定電流3A，啟動電流5A。如圖2所示。

因此采用ABB S202 K3空氣開關取代電動機保護器，既能消除故障隱患，又能當電機故障或機構卡滯時發(fā)出故障信號，便于運行人員及時發(fā)現隔離開關隱患并處理，科學合理。

3.2 對S202 K3空氣開關進行實測

試驗過程中，測量隔離開關在正常分合閘時啟動電流為5.2A，正常運轉時電流2.58A，而開關完全卡滯時（電機最大出力）運轉電流為7.8A。ABB S202 K3空氣開關的開關特性完全滿足電機啟動和正常運轉時的工作情況，不會造成空開誤分閘，隔離開關能正常分、合閘，實測機構卡滯時（7.8A電流），ABB S202 K3在30s后跳閘，經過檢查，電機各種性能均正常，滿足異常情況下保護電機的要求。因此，建議取消電動機構保護器（GDH），改用ABB S202 K3空氣開關電機進行保護。一旦隔離開關卡滯或電機發(fā)生故障，ABB S202 K3空氣開關動作跳閘，切斷電機回路，同時空氣開關的輔助觸點閉合，產生機構故障（失電）的信號，通過遠動裝置上傳到調度主站，有利于及時發(fā)現隱患并處置。

3.3 對S202 K3空氣開關改造實施

改造后隔離開關控制原理圖如圖3，改造過程中檢修人員需要確認電機保護器控制回路，如圖4。并將S202 K3空氣開關安裝到電機保護器控制回路中，如圖5。改造前和改造前的設備如圖6、圖7。

4 對接觸網隔離開關電機保護回路改造后設備運行情況及達到的效果

2015年9月3日遠動組完成貴港變電所上網隔離開關電機回路改造。2015年9月7日9：55貴港變211饋線跳閘，重合不成功，9：57供電調度遠動操作分開3101F遠動隔離開關，9：59調度遠動合211饋線斷路器恢復接觸網供電，從發(fā)生故障到恢復供電只耗時4min。武林變電所自2015年9月接觸網隔離開關電機保護回路改造后，再未出現過電機控制回路誤動造成隔離開關拒動的情況。

實踐證明，把隔離開關機構箱電機回路電動機構保護器更換成ABBS202K3型號的空氣開關后，提高了接觸網隔離開關分、合的可靠性。

南廣賓郁段共有25個變電所184臺電機控制回路保護器需改裝成ABBS202K3型號空氣開關，改裝完成后該項節(jié)省材料成本費、故障搶修維修費及節(jié)約其他費用全年節(jié)約費用18.24萬元；2016年1～8月南廣線跳閘重合不成功7次，以2014年“7.19”南寧東接觸網故障為例，接觸網跳閘搶修耗時208min，以平均每次搶修耗時200min計算，故障停時原來的200min縮短到5min，可減少故障停時（200-5）·7=1365min（22.75h），可增加33列列車通過，安全效益和經濟效益不可估量。

收稿日期：2018-4-10

作者簡介：王國歡（1989-），男，助理工程師，本科，主要從事鐵道供電管理工作。