地铁牵引变电所高压直流开关无法合闸故障处置阐述

张成雷

摘要：本文从实际故障入手，分析某地铁车辆段牵引变电所直流开关无法合闸故障，寻找故障发生原因，并阐述故障处理的过程，希望可以更好的解决该故障，保证地铁稳定运行。

关键词：牵引供电;高压直流开关;地铁;故障;无法合闸;

一、故障发生过程

某地铁1号线某段牵混所发生直流开关213无法合闸。当日故障发生前检修人员完成车辆段内2D3分区接触网上网隔离开关及分段绝缘器检修工作，并要求电调恢复2D3 分区供电。具体见表1。

检修人员对接触网2D3分区、213直流馈线开关进行了检查，但未发现异常情况;同时对213直流开关在试验位进行操作，开关仍可正常合闸;用兆欧表遥测2D3分區接触网的绝缘，绝缘性能合格。

通过对故障进行分析后﹐发生故障的主要原因就是因为接触网线路或直流断路器无法满足保护装置线路测试功能的要求。在确定接触网无故障后，为保证车辆段电客车的正常通行、尽快恢复接触网的供电，抢修人员临时决定通过车辆段内接触网越区隔离开关实现2D1供电分区向2D3供电分区的越区供电。执行此操作期间相应开关工作正常﹐通过越区实现了2D3分区接触网的送电[1]。

二、分析故障原因

（一）线路测试原理

线路测试功能﹐是断路器在开关合闸前保护装置对馈线接触网进行一次测试﹐并将所测数据与设定值进行对比，以确保开关不会合在故障线路上。具体原理见图1。

（二）检查线路电阻

故障发生后，接触网设备进行了全面的检查，无接触网短路接地、绝缘子放电等异常情况，而后采用2500 V摇表摇测接触网对地绝缘电阻为50ΩQ。接触网绝缘正常。在实际操作中，通过对2D3供电分区进行了越区供电，接触网正常，也表明线路绝缘符合要求，故排除了线路电阻过低或接触网存在短路接地的情况。

（三）检查线路残压

（1）实测的线路残压

在故障检修时直流断路器分闸，2D3供电分区接触网未送电情况下，经对直流开关保护装置所测的接触网电压进行观察﹐接触网残压较高，最高残压约为341 V[2]。

对直流断路器保护装置 SEPCOS中的事件记录及线路测试的设置进行了查看，设定值与设计整定值相同（见表⒉所列参数）;直流开关在多次试合闸失败时保护装置线路测试所测馈线接触网的测量数据显示，当时所测得接触网残压分别为：324 V、340 V、318 V、336 V、334 V。

根据保护装置线路测试的工作原理：当开关合闸前装置所测馈线接触网电压大于保护装置所设接触网残压值Uresidue、小于线路最小工作电压Uflow时，线路测试不通过，开关不能合闸且自动闭锁。而当U esidue小于300 V时，开关保护启动线路测试、合线路测试接触器，若测量到的线路电阻R≥Rmin则断路器合闸，否则不能合闸并闭锁。

三、故障实际发生原因

综上，车辆段213直流开关不能正常合闸的原因主要是：接触网存在一定的残压，当直流断路器合闸前，2D3分区接触网残压大于300V，大于保护装置中所设接触网残压的设定值，且小于保护设定的最小工作电压，保护装置误认为接触网可能存在短路或其它故障情况，因此自动禁止合闸并闭锁断路器。

四、故障处理方法

在保证车辆段内接触网无异常，2D3分区接触网的残压不会对车辆段内接触网设备、牵引供电系统及行车设备构成威胁的情况下﹐根据残压最高值多出现在300～378 V之间，结合车辆段接触网设置在室外、周边环境较为复杂这一特点，决定将车辆段内直流开关保护装置线路测试中的接触网残压设定值由300 V修改为450V，以躲过目前车辆段内接触网的实际残压最高值。在与供电系统总设计及设备生产厂家技术人员共同确认方案后，对车辆段直流馈线开关的线路测试值进行了修改。修改后，经过3个多月的运行检验和对车辆段牵引变电所直流开关及场内接触网观察﹐设备状态良好，能够满足正常运行的要求，并且至今未再发生类似故障。

结束语：

综上所述，经分析后可以发现，车辆段内接触网安装在户外﹐周边环境比较复杂，接触网易受外界环境影响而产生较大的残压，所以应充分考虑其在牵引供电系统电力保护装置功能中的设置﹐从而确保供电系统在得到充分保护的情况下，不会影响到正常的牵引供电。

参考文献：

[1]郭海宾. 接触网德雷希尔隔离开关柜无法远动分合闸故障分析[J]. 机电信息，2020，No.621（15）：89-90.

[2]连进灿，张嘉涛，闰兴龙，等. 一种高压直流控制保护系统开关位置判断方法：，CN107976625B[P]. 2020.

无锡地铁集团有限公司运营分公司