一起城市轨道供电系统线路测试不通过故障原理分析及处置方法探讨
2020-08-28王兆力
摘 要：通过对一起城市轨道直流牵引系统线路测试不通过事件的分析，研究线路测试原理，并针对故障原因，制定检修要点及后续线路新建过程中查找此类问题的方法，以降低类似问题对地铁运营的影响。
关键词：城市轨道;供电系统;线路测试不通过;检修
0 引言
城市轨道交通直流牵引供电系统中，线路测试功能可判断受电线路的状态，及时发现异常情况，避免送电至故障线路造成短路。本文通过对一起直流开关柜线路测试不通过故障的分析，介绍线路测试原理，并就检修要点及新建线路工程介入提出了几点看法，以保证供电系统稳定运行。
1 事件经过
2018-10-26T04：51，某牵引混合变电所直流开关柜馈线开关212送电时，报线路测试不通过，212拒控。05：15，经检查确认为毛刺造成接线接触不良，现场处理后送电成功。
2 原因分析
2.1 线路测试原理
电压检测的两种情况：
第一种：Ures=Ubb，Rres=Rtest×Ufed/（Ubb-Ufed），按照此公式计算剩余电阻。
第二种：Ures=Ufed，Rres=Rtest×Ubb/（Ufed-Ubb），按照此公式計算剩余电阻。
上述公式中，Ures为检测电压计算，Ubb为母线电压，Ufed为馈线电压，Rres为线路剩余电阻，Rtest为检测电路上的检测电阻。
另外，线路测试电流是通过对测试电阻两端上产生的电压值进行计算，测试电阻与直流断路器并联。
Irest=（Ubb-Ufed）/Rtest
断路器合闸时，被检测的线路会通过一个电阻测试电路通电。母线电压（Ubb）和馈线电压（Ufed）通过测量放大器传至保护装置，保护装置进行分析计算并与电压和电阻的设定限额相比较。根据测试结果分为三种情况：
（1）如果测试结果高于电压设置限值且剩余电阻大于设定值，断路器合闸。
（2）如果测试结果小于电阻设置限值，会继续进行线路测试（3次），如果3次后仍小于电阻设置限值，则闭锁线路测试。
（3）如果在测试中检测到电压低于设置值，线路测试就会立即中断，且闭锁线路测试功能。
2.2 现场故障情况
后台报“212线路测试被闭锁信号（永久性故障）动作”，212线路测试被闭锁信号动作;保护装置报“告警 出现 闭锁LT”，如图1、图2所示。
04：38时该212馈线开关馈出接触网供电分区已带电，而212馈线开关保护装置显示馈线电压1 760 V，且本所整流机组已经送电，但212未检测到母线电压（图3）。
根据原理分析，如果母线上的电压小于馈线电路，则按照Rres=Rtest×Ubb/（Ufed-Ubb）计算公式进行剩余电阻计算。在母线电压Ubb=0时，计算出剩余电阻Rres=0 Ω，小于设定值2 Ω，线路测试3次后闭锁。
2.3 故障处置
（1）检查电压测量回路、线路测试回路接线紧固，无松脱现象，电压测量变送器档位与图纸（图4）一致。
（2）现场调节电压变送器B9档位模拟馈线有压（1 200 V）、母线无压状态时，合馈线断路器212，保护装置及后台报线路测试闭锁（永久性故障），断路器无法合闸，故障复现。
（3）使用万用表导通档测量正极母排测量端子至变送器输入端23、负极小母排测量端子至变送器输入端15接线导通。
（4）测量电压测量放大器B8工作电源正常，调节母线电压变送器模拟母线有压，在变送器输出端未测量出输出信号。同时测量变送器输出端37、39至保护装置X2：42、X2：41接线导通，确定故障原因为电压测量变送器B8无输出。
（5）拆除变送器B8输出端接线37、39，发现输出端39接线存在毛刺，确定该毛刺致使采集不到母线电压，线路测试不通过。
（6）现场处理后，线路测试通过，合闸成功。
3 故障结论
本次故障原因为：馈线开关212母线电压测量变送器输出端存在毛刺造成接线接触不良，致使回路采集不到母线电压，造成212开关线路测试不通过。
4 后续处置措施
4.1 加强检修力度
后续应重点排查直流开关柜二次回路接线漏铜、虚接、毛刺等现象，保证端子及引线连接牢固，接触良好。
4.2 做好建设期的设备排查
加强建设期二次回路施工工艺卡控及类似问题排查力度，及时排查隐患。
4.3 做好故障情况应对
故障现象出现后，应结合现场设备运行状态全面分析，及时排除接触网短路故障因素，迅速定位故障点，及时处理。
5 结语
只有全面了解线路测试原理，掌握影响线路测试正常功能的因素并做出应对，才能避免故障的发生，或在出现故障时做出准确、迅速的判断，从而降低故障的影响，确保供电设备安全运行。
[参考文献]
[1] 西安市地铁4号线直流开关柜馈线柜二次原理图[Z].
[2] TracFeed DCP2 07BC直流线路保护测控装置技术说明书[Z].
收稿日期：2020-05-25
作者简介：王兆力（1986—），男，陕西西安人，工程师，研究方向：地铁供电。
