地铁牵引变电所高压直流开关无法合闸故障的处理浅述

杨威

摘要：本文主要针对于地铁牵引变电高压直流开关无法合闸故障处理进行了相关分析与阐述，首先，对故障发生过程进行了详细的阐述，并详述了地铁车辆段牵引站直流开关的故障原因分析和准备工作，简述了地铁高压直流开关选线试验功能，仓库内接触网安装在室外，易受外界环境影响，会产生较大残留电压。然后对故障原因进行了分析，最后，对故障处理进行了总结，并通过推进系统功率保护装置的设置，充分考虑其情况在直流电测中，接触网的剩余电压整定值可以从300 V变为450 V。

关键词：地铁;变电所;高压;故障处理

地铁线2号线牵引供电系统用牵引材料把交流35 kV降到DC1500V，然后再通过接触网和电动机的受电装置把电能输送到电动机。该线路以地铁2号线为时线，车辆段采用柔性行车，车辆段柔性行车系统安装在室外，分2D1，2d2，2D3，2d4四个供电分区，例如，相对应车辆必须有相应的引导线的直流馈线：（211）、（212）（213）、（214）路等等。弹性系统设在室外仓库内，容易受到外部環境的影响，直接导致仓库内部接触网断开连接，并会产生残余电压，对牵引线直流馈线的正常开关工作十分影响，严重甚至会导致地铁车辆的正常运行，地铁2号线由于前期线路故障，导致接触网剩余电压过高而造成停电。运行后馈电开关不能通过测试，影响了接触网的正常传输。

1 故障发生过程

2011年12月13日13时28分，地铁2号线牵引搅拌站直流213开关未关闭。在当天出现故障之前，维修人员已经完成了对仓库中的在线隔离开关2D3和分段隔离器的维修，并恢复了2D3分区供电的2D3隔离器，并且 PSCADA （电源监控系统）消息：“213连接线测试失败”和“开关关闭”。经过两次测试电源传输，开关仍然不能关闭，并发现一条消息：“213开关线路测试失败，断路器完成”（见表1 ）。

维修人员检查了外壳2D3段和213直流馈电开关，未发现有任何异常;同时在测试位置操作的213直流开关仍能正常闭合;2D3隔离墙接触网隔离性能采用兆欧表遥测，绝缘状况良好，表现合格。从故障现象初步分析，应该是线路或直流开关出现故障的原因，以满足线路试验保护装置的功能要求。在确认接触网未发生故障后，为确保电动车正常通行，尽快恢复运输网络供电，抢修人员临时决定2D3电源通过存储的 OCS横截面开关分区为2D1供电区供电。操作过程中，相应的开关正常工作，2D3型分离式溜冰机通过交叉区实现动力传递。

2 故障原因的分析

2.1 线路测试功能的原理

线检的作用是在开关关闭之前，检查电源开关保护装置的馈线收集情况，并将测量结果与设定值进行比较，以确保：地铁2号线1500 V直流开关采用了 saxuelong制造的 SEPCOS保护装置，其导通测试功能的原理是在电源开关关闭之前工作。保护器监测直流电压 ur和供电电压 UF，并对馈线侧电阻进行测量（见图1）。把测量结果（见表2）和设定值相比较，就能确定悬链线是否正常。

从以上原理可以看出，线路试验主要有两个参数：一个是线路试验的残余电压，另一个是线路电阻。因此，可以从这两个方面来检查设备的运行状况。

2.2 线路电阻的检查

事故发生后，抢修人员对接触网设备进行了全面检查，未发现有短路接地、隔离放电等异常现象。为了隔离宿醉，通常需要使用2500 VM937地板上的隔离外壳来隔绝电阻器。

2.3 线路残压的检查

2.3.1 实测的线路残压

在故障排除过程中，直流开关断开，2D3电源分开

当市电电压不带电时，通过观察直流保护装置测得的市电电压，接触网剩余电压较高，最大残余电压约为341v，维修人员多次观察。见表（3）

3 故障处理

其前提是仓内接触网正常运行，2D3分区接触网剩余电压对仓内接触网设备、推进系统和推进设备无危害，最大残压300-378 V考虑到室外仓内接触网通常是设置在室外的仓内，其环境相对复杂，因此，为了安全保险起见，将仓内的接触网直流开关保护装置路线中的最大的残压由原始的300-378 V改为450 V，以尽量避免仓内接触网在仓内的实际最大残压。根据能源供应系统的总体设计和设备制造商的技术要求，对仓库中直流馈线开关的试验值进行了修改。经过改造对车辆段牵引变电站的直流开关和接触网进行了90余天的运行控制和监控，并确定设备运行状况良好，达到了正常运行的要求，没有发生过类似的故障。

结论

在分析2D3供电接触网残压及其它地区地铁运行状况的基础上，南京地铁与天津地铁以及广州地铁等等，车辆段的接触网也存在着较高的残压，进而导致不能送电上电。暂时性的线路残压是由于外部影响绝缘隔离段和指示器的隔离度衰减而引起的，而接触网的邻近分闸是由于外部影响而引起的。这一地区没有停电，有静电感应等绿端。剩余压力的具体原因有待于在今后的运行过程中进一步调查分析。

从直流开关的处理可以看出：供配电网络安装在室外仓库内，环境较为复杂，容易受到外部环境的影响，产生较高的残留电压;在设置供电系统电源保护装置时，应充分考虑到这一点，以保证供电系统自身的安全。对正常牵引性能没有影响。

参考文献

[1]刘亚华.地铁牵引变电所高压直流开关无法合闸故障的处理分析[J].数码设计（上），2018，（3）：73.

[2]蔡永勇.地铁牵引变电所高压直流开关无法合闸的故障解决措施分析[J].低碳地产，2016，2（20）：247.

南京地铁运营有限责任公司供电分公司