地鐵牽引變電所高壓直流開關(guān)無法合閘故障處置闡述

張成雷

摘要：本文從實際故障入手，分析某地鐵車輛段牽引變電所直流開關(guān)無法合閘故障，尋找故障發(fā)生原因，并闡述故障處理的過程，希望可以更好的解決該故障，保證地鐵穩(wěn)定運行。

關(guān)鍵詞：牽引供電;高壓直流開關(guān);地鐵;故障;無法合閘;

一、故障發(fā)生過程

某地鐵1號線某段牽混所發(fā)生直流開關(guān)213無法合閘。當(dāng)日故障發(fā)生前檢修人員完成車輛段內(nèi)2D3分區(qū)接觸網(wǎng)上網(wǎng)隔離開關(guān)及分段絕緣器檢修工作，并要求電調(diào)恢復(fù)2D3 分區(qū)供電。具體見表1。

檢修人員對接觸網(wǎng)2D3分區(qū)、213直流饋線開關(guān)進行了檢查，但未發(fā)現(xiàn)異常情況;同時對213直流開關(guān)在試驗位進行操作，開關(guān)仍可正常合閘;用兆歐表遙測2D3分區(qū)接觸網(wǎng)的絕緣，絕緣性能合格。

通過對故障進行分析后﹐發(fā)生故障的主要原因就是因為接觸網(wǎng)線路或直流斷路器無法滿足保護裝置線路測試功能的要求。在確定接觸網(wǎng)無故障后，為保證車輛段電客車的正常通行、盡快恢復(fù)接觸網(wǎng)的供電，搶修人員臨時決定通過車輛段內(nèi)接觸網(wǎng)越區(qū)隔離開關(guān)實現(xiàn)2D1供電分區(qū)向2D3供電分區(qū)的越區(qū)供電。執(zhí)行此操作期間相應(yīng)開關(guān)工作正常﹐通過越區(qū)實現(xiàn)了2D3分區(qū)接觸網(wǎng)的送電[1]。

二、分析故障原因

（一）線路測試原理

線路測試功能﹐是斷路器在開關(guān)合閘前保護裝置對饋線接觸網(wǎng)進行一次測試﹐并將所測數(shù)據(jù)與設(shè)定值進行對比，以確保開關(guān)不會合在故障線路上。具體原理見圖1。

（二）檢查線路電阻

故障發(fā)生后，接觸網(wǎng)設(shè)備進行了全面的檢查，無接觸網(wǎng)短路接地、絕緣子放電等異常情況，而后采用2500 V搖表搖測接觸網(wǎng)對地絕緣電阻為50?Q。接觸網(wǎng)絕緣正常。在實際操作中，通過對2D3供電分區(qū)進行了越區(qū)供電，接觸網(wǎng)正常，也表明線路絕緣符合要求，故排除了線路電阻過低或接觸網(wǎng)存在短路接地的情況。

（三）檢查線路殘壓

（1）實測的線路殘壓

在故障檢修時直流斷路器分閘，2D3供電分區(qū)接觸網(wǎng)未送電情況下，經(jīng)對直流開關(guān)保護裝置所測的接觸網(wǎng)電壓進行觀察﹐接觸網(wǎng)殘壓較高，最高殘壓約為341 V[2]。

對直流斷路器保護裝置 SEPCOS中的事件記錄及線路測試的設(shè)置進行了查看，設(shè)定值與設(shè)計整定值相同（見表⒉所列參數(shù)）;直流開關(guān)在多次試合閘失敗時保護裝置線路測試所測饋線接觸網(wǎng)的測量數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)時所測得接觸網(wǎng)殘壓分別為：324 V、340 V、318 V、336 V、334 V。

根據(jù)保護裝置線路測試的工作原理：當(dāng)開關(guān)合閘前裝置所測饋線接觸網(wǎng)電壓大于保護裝置所設(shè)接觸網(wǎng)殘壓值Uresidue、小于線路最小工作電壓Uflow時，線路測試不通過，開關(guān)不能合閘且自動閉鎖。而當(dāng)U esidue小于300 V時，開關(guān)保護啟動線路測試、合線路測試接觸器，若測量到的線路電阻R≥Rmin則斷路器合閘，否則不能合閘并閉鎖。

三、故障實際發(fā)生原因

綜上，車輛段213直流開關(guān)不能正常合閘的原因主要是：接觸網(wǎng)存在一定的殘壓，當(dāng)直流斷路器合閘前，2D3分區(qū)接觸網(wǎng)殘壓大于300V，大于保護裝置中所設(shè)接觸網(wǎng)殘壓的設(shè)定值，且小于保護設(shè)定的最小工作電壓，保護裝置誤認(rèn)為接觸網(wǎng)可能存在短路或其它故障情況，因此自動禁止合閘并閉鎖斷路器。

四、故障處理方法

在保證車輛段內(nèi)接觸網(wǎng)無異常，2D3分區(qū)接觸網(wǎng)的殘壓不會對車輛段內(nèi)接觸網(wǎng)設(shè)備、牽引供電系統(tǒng)及行車設(shè)備構(gòu)成威脅的情況下﹐根據(jù)殘壓最高值多出現(xiàn)在300～378 V之間，結(jié)合車輛段接觸網(wǎng)設(shè)置在室外、周邊環(huán)境較為復(fù)雜這一特點，決定將車輛段內(nèi)直流開關(guān)保護裝置線路測試中的接觸網(wǎng)殘壓設(shè)定值由300 V修改為450V，以躲過目前車輛段內(nèi)接觸網(wǎng)的實際殘壓最高值。在與供電系統(tǒng)總設(shè)計及設(shè)備生產(chǎn)廠家技術(shù)人員共同確認(rèn)方案后，對車輛段直流饋線開關(guān)的線路測試值進行了修改。修改后，經(jīng)過3個多月的運行檢驗和對車輛段牽引變電所直流開關(guān)及場內(nèi)接觸網(wǎng)觀察﹐設(shè)備狀態(tài)良好，能夠滿足正常運行的要求，并且至今未再發(fā)生類似故障。

結(jié)束語：

綜上所述，經(jīng)分析后可以發(fā)現(xiàn)，車輛段內(nèi)接觸網(wǎng)安裝在戶外﹐周邊環(huán)境比較復(fù)雜，接觸網(wǎng)易受外界環(huán)境影響而產(chǎn)生較大的殘壓，所以應(yīng)充分考慮其在牽引供電系統(tǒng)電力保護裝置功能中的設(shè)置﹐從而確保供電系統(tǒng)在得到充分保護的情況下，不會影響到正常的牽引供電。

參考文獻：

[1]郭海賓. 接觸網(wǎng)德雷希爾隔離開關(guān)柜無法遠動分合閘故障分析[J]. 機電信息，2020，No.621（15）：89-90.

[2]連進燦，張嘉濤，閏興龍，等. 一種高壓直流控制保護系統(tǒng)開關(guān)位置判斷方法：，CN107976625B[P]. 2020.

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