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直流牵引供电系统线路测试与自动重合闸的配合

2017-08-15王立东

农家科技 2017年7期
关键词:合闸轨道交通

摘 要:在城市轨道交通中,直流馈线开关设置的自动重合闸功能和线路测试是最常见的线路保护功能。线路检测和自动重合闸保证了直流牵引馈线保护的速动性、灵敏性、选择性与可靠性的要求。本文阐述了线路测试及重合闸功能在地铁运行中重要作用,介绍了地铁牵引供电系统直流馈线开关保护中自动重合闸和线路测试功能的原理,与大家交流学习。

关键词:轨道交通;直流牵引供电;线路测试;合闸

城市轨道交通牵引供电系统普遍采用DC 750V和DC 1500V的供电制式,并采用架空柔性接触网、架空刚性接触网或第三轨向列车供电。由于地铁接触网线路较长,且车辆段架空柔性接触网设置于户外,故接触网易受外部环境如风、雨、雷电等影响,从而造成牵引直流系统的短路故障。直流牵引供电系统短路时产生的直流电弧,如不迅速切断电源,就会长时间维持燃烧而不熄灭,将会对轨道交通造成十分严重的后果。因此,在城市轨道交通中,直流馈线开关设置的自动重合闸功能和线路测试是最常见的线路保护功能,可以自动地将故障设备或线路断开,同时起动线路测试,经检测通过并对线路进行非短路确认后才能重新合闸,这样做可以使接触网发生瞬时性短路故障时能自动恢复正常供电,提高供电的可靠性。

一、线路测试及重合闸功能在地铁运行中的重要作用

在地铁直流供电系统中,直流馈线开关跳开后再重合闸是最常见的保护动作,如果线路测试与重合闸的整定配合出现问题往往会直接影响列车运行。自动重合闸功能对于接触网发生瞬时性短路故障后及时恢复牵引供电、保障列车的安全运营、缩小故障影响范围有较大意义,而线路测试是检查线路绝缘状态、保证故障后自动重合安全的必要功能。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,直流牵引供电系统中,当断路器跳闸后,要保证不带故障合闸必须进行线路检测。因此在直流开关柜中加装了线路测试保护。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用。

二、线路检测与自动重合闸原理分析

1.线路检测原理

直流牵引供电系统中,当断路器跳闸后,要保证不带故障合闸必须进行线路检测。线路检测的原理是:馈线开关接收到合闸命令后,立刻将电压通过限流电阻加至接触网,检测是否存在短路,连续检测m次,每次间隔n秒。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。目前,在地铁牵引供电系统直流馈线开关中均设有线路测试功能。当对开关装置发出合闸命令后,断路器的继电保护装置会在开关合闸前自动对馈线接触网进行一次绝缘性能测试,并将所测数据与整定值进行对比,以确保直流馈线开关合闸时馈线接触网绝缘良好,不存在短路故障。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用。

2.自动重合闸原理

在城市轨道交通直流牵引供电系统中,接触网多为架空设置,部分安装于户外。根据地铁运行经验,接触网短路故障大多是暂时陛的,如雷击过电压引起的绝缘子表面闪络、大风吹起的异物碰在接触网上、飞鸟等小动物身体导电等。当发生此类故障时,直流馈线断路器的继电保护能迅速跳开断路器,故障点的电弧即可熄灭,引起故障的异物随着被电弧烧掉或自行跌落而消失,绝缘强度重新恢复。这时若及时合上馈线断路器,就可重新恢复接触网的供电。可见,通过自动重合闸功能可减少瞬时性故障造成的停电时间。、

地铁自动重合闸与线路测试的流程如图1所示。

三、注意线路测试与自动重合闸及功能匹配问题

在地铁直流供电系统中,直流馈线开关跳开后再重合闸是最常见的保护动作,如果线路测试与重合闸的整定配合出现问题往往会直接影响列车运行。馈线断路器在合闸前和故障跳闸后重合闸前,需经过线路测试装置对馈线进行非短路故障确认,即馈线线路测试得到测试通过后才能执行合闸命令。在设置各保护的整定值时,应充分考虑各项保护功能的相互匹配,确保各项保护功能的正常执行。目前实际运行中,重合闸动作的条件一般设定为线路检测通过且重合闸不成功次数小于设定次数,而不同于以往的重合闸动作只一次不成功就被闭锁,这有利于提高供电的可靠性,但对保护定值的设置提出了较高要求。

四、结语

在城市轨道交通中,直流馈线开关设置的自动重合闸功能和线路测试是最常见的线路保护功能。馈线断路器在合闸前和故障跳闸后重合闸前,需经过线路测试装置对馈线进行非短路故障确认,即馈线线路测试得到测试通过后才能执行合闸命令。在城市轨道交通直流牵引供电系统中,接触网多为架空设置,部分安装于户外。根据地铁运行经验,接触网短路故障大多是暂时性的。当发生此类故障时,直流馈线断路器的继电保护能迅速跳开断路器,故障点的电弧即可熄灭,引起故障的异物随着被电弧烧掉或自行跌落而消失,绝缘强度重新恢复。这时若及时合上馈线断路器,就可重新恢复接触网的供电。自动重合闸功能对于接触网发生瞬时性短路故障后及时恢复牽引供电、保障列车的安全运营、缩小故障影响范围有较大意义;而线路测试是检查线路绝缘状态、保证故障后自动重合安全的必要功能。

参考文献:

[1]郑瞳炽.城市轨道交通牵引供电系统[M].北京:中国铁道出版社,2006.

[2]张保会.电力系统继电保护[M].中国电力出版社,2005.

[3]芮小刚.浅析直流牵引供电系统自动重合闸原理[J].科技信息,2012(10):430.

[4]丁光发. 线路检测及自动重合闸原理 [J].城市公共交通,2004(5):25-26.

作者简介:王立东(1979-),男,吉林长春人,工程师,从事城市轨道交通供电专业运维管理工作。

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