地鐵牽引變電所高壓直流開關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無法合閘故障，尋找故障發生原因，并闡述故障處理的過程，希望可以更好的解決該故障，保證地鐵穩定運行。

關鍵詞：牽引供電;高壓直流開關;地鐵;故障;無法合閘;

一、故障發生過程

某地鐵1號線某段牽混所發生直流開關213無法合閘。當日故障發生前檢修人員完成車輛段內2D3分區接觸網上網隔離開關及分段絕緣器檢修工作，并要求電調恢復2D3 分區供電。具體見表1。

檢修人員對接觸網2D3分區、213直流饋線開關進行了檢查，但未發現異常情況;同時對213直流開關在試驗位進行操作，開關仍可正常合閘;用兆歐表遙測2D3分區接觸網的絕緣，絕緣性能合格。

通過對故障進行分析后﹐發生故障的主要原因就是因為接觸網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。在確定接觸網無故障后，為保證車輛段電客車的正常通行、盡快恢復接觸網的供電，搶修人員臨時決定通過車輛段內接觸網越區隔離開關實現2D1供電分區向2D3供電分區的越區供電。執行此操作期間相應開關工作正常﹐通過越區實現了2D3分區接觸網的送電[1]。

二、分析故障原因

（一）線路測試原理

線路測試功能﹐是斷路器在開關合閘前保護裝置對饋線接觸網進行一次測試﹐并將所測數據與設定值進行對比，以確保開關不會合在故障線路上。具體原理見圖1。

（二）檢查線路電阻

故障發生后，接觸網設備進行了全面的檢查，無接觸網短路接地、絕緣子放電等異常情況，而后采用2500 V搖表搖測接觸網對地絕緣電阻為50?Q。接觸網絕緣正常。在實際操作中，通過對2D3供電分區進行了越區供電，接觸網正常，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供電分區接觸網未送電情況下，經對直流開關保護裝置所測的接觸網電壓進行觀察﹐接觸網殘壓較高，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置進行了查看，設定值與設計整定值相同（見表⒉所列參數）;直流開關在多次試合閘失敗時保護裝置線路測試所測饋線接觸網的測量數據顯示，當時所測得接觸網殘壓分別為：324 V、340 V、318 V、336 V、334 V。

根據保護裝置線路測試的工作原理：當開關合閘前裝置所測饋線接觸網電壓大于保護裝置所設接觸網殘壓值Uresidue、小于線路最小工作電壓Uflow時，線路測試不通過，開關不能合閘且自動閉鎖。而當U esidue小于300 V時，開關保護啟動線路測試、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、故障實際發生原因

綜上，車輛段213直流開關不能正常合閘的原因主要是：接觸網存在一定的殘壓，當直流斷路器合閘前，2D3分區接觸網殘壓大于300V，大于保護裝置中所設接觸網殘壓的設定值，且小于保護設定的最小工作電壓，保護裝置誤認為接觸網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

在保證車輛段內接觸網無異常，2D3分區接觸網的殘壓不會對車輛段內接觸網設備、牽引供電系統及行車設備構成威脅的情況下﹐根據殘壓最高值多出現在300～378 V之間，結合車輛段接觸網設置在室外、周邊環境較為復雜這一特點，決定將車輛段內直流開關保護裝置線路測試中的接觸網殘壓設定值由300 V修改為450V，以躲過目前車輛段內接觸網的實際殘壓最高值。在與供電系統總設計及設備生產廠家技術人員共同確認方案后，對車輛段直流饋線開關的線路測試值進行了修改。修改后，經過3個多月的運行檢驗和對車輛段牽引變電所直流開關及場內接觸網觀察﹐設備狀態良好，能夠滿足正常運行的要求，并且至今未再發生類似故障。

結束語：

綜上所述，經分析后可以發現，車輛段內接觸網安裝在戶外﹐周邊環境比較復雜，接觸網易受外界環境影響而產生較大的殘壓，所以應充分考慮其在牽引供電系統電力保護裝置功能中的設置﹐從而確保供電系統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. 接觸網德雷希爾隔離開關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開關位置判斷方法：，CN107976625B[P]. 2020.

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