对地铁供电设备差动保护跳闸技术的分析

廖勇

◆摘  要：供电系统属于地铁工程中的关键组成，供电设备的运行情况直接关系到地铁系统的正常运行。随着社会的快速发展，对地铁供电设备的要求与标准不断提高，差动跳闸保护技术在地铁供电系统当中得到了广泛的应用。本文首先分析地铁供电设备差动保护动作的跳闸原因，深入分析研究地铁供电设备差动保护跳闸技术。

◆关键词：地铁;供电设备;差动保护跳闸技术

随着我国城市化进程的不断加速，交通系统的压力不断增加，导致地铁运营的时间不断增长，因此增加了地铁供电设备的工作量以及工作压力，供电设备的故障频率呈现上升趋势。为能够有效保护地铁供电设备的正常运行，需要加大差动保护跳闸技术的引进以及应用力度，有效解决地铁供电设备的各种故障问题，从而保护地铁供电设备的正常运作。

1地铁供电设备差动保护动作跳闸的主要原因

针对实际情况来看，地铁供电设备差动保护动作跳闸的主要原因包括：第一，地铁供电设备的引线接头存在松动问题。第二，设备的断路器、绝缘子等接近于供电设备的侧套管的绝缘部分出现了相应问题，存在闪络等情况。第三，设备连接的相应电压互感器运行出现问题。与设备之间相连的隔离开关的绝缘子出现了损坏问题，存在闪络情况。第四，供电设备的避雷器以及绝缘子出现了故障问题。第五，出线电流互感器的绝缘子出现了断路等各种故障问题。第六，二次回路出现了问题。第七，由于误合、带负荷拉、误拉等情况导致设备的故障。对于设备差动保护设备出现了误动情况。

2地铁供电设备差动保护跳闸技术

2.1差动保护技术

差动保护可以选择光纤纵差保护技术。差动保护的过程中，于新路的末端安装检测器，收集相位与电流波形等数据，利用光纤通道，把数据完整传输到保护装置当中。根据对侧与本侧电气量的相应数据分析，保护装置随后精准定位故障的具体发生位置。技术人员通过差动计算，分析相同时刻情况下两端电流的实际数值，根据分析的结果，同步处理两端电流的相应数据。通过GPS的同步时钟技术，保证异地2个时钟能够保持同步。结合基尔霍夫电流原理，当电流数值和保护线路的电流相同时，有效检测线路故障，检测各个电流数值，数值差即故障电流，当两侧的保护装置存在不平衡性的相对电流时，造成装置的错误动作。因此，必须做好分相差动启动电流预设值的设计，选择不平衡电流来实现有效保护。检查没有发现跳闸等故障，站内设备没有问题，不可以复归差动保护动作信号。需要详细检查继电器触点以及直流地铁的供电设备具体绝缘情况，保证保护装置的正常动作。

2.2断路器闭锁防越级跳闸

为避免断路器产生越级跳闸情况，需要完成上级与下级的有效闭锁。以此来实现断路器的有效逐级闭锁，从而大大降低出现越级跳闸的概率，然而这样的方式存在明显的缺陷，即闭锁线路整体接线具备一定复杂性，尤其是保护器级别相对较多时。为保证信号传输稳定性与可靠性，需要选择无线信号传输模式，重点关注传输的实时性。地铁供电设备的分段以及母联备处断路器需要闭合，或者是开启备用电源，首先需要恢复失压中低压侧供电设备的正常供电。随后分路正常供电。在地铁运行过程中的用电需求需要优先恢复，以此来保证地铁运行的正常性。

2.3光纤电流差动保护防越级跳闸

光纤电流差动保护主要利用了光纤信号的传输通道来为传输实时的采样数据，同时接收相应的采样数据，在保护状态下，通过本地以及对侧电流相应差动完成有效的计算。判断故障主要按照电流差动保护制动的特性方程来实现。这样的保护方法精确度较高、动作快速且具备较高的稳定性，缺陷在于没有办法多线保护或者多级差动保護，整体成本相对较高。如果故障情况相对明显，需要按照故障点的实际情况，结合隔离开关与断路器的使用采取隔离措施，判断能否需要及时排除故障，采取针对性的处理措施。

2.4变压器的加强控制

变压器差动保护需要考虑到CT断线。倘若没有考虑到CT断线闭锁，差动保护就会出现误动作的可能。例如在高压侧相差动采样电流断线的情况下，因为特定的原因，或者线路出现了松动，电流互感器被损坏以及差动保护装置高压侧相采样电流回路损坏等各种原因造成A相电流的实际采样值是零，因此A相差动电流就与低压侧电流互感器二次电流值相等。同样的，若是低压侧的CT断线，差动电流即高压侧位置二次电流值。如果没有考虑到CT的断线闭锁，那么差动电流极有可能超出差动保护的系统预设数值，从而发生了差动保护的误动作。因此，差动保护必须充分考虑到CT断线造成的影响因素，必须增加必要的CT断线闭锁功能，在出现了CT断线情况下，闭锁比率差动保护动作。差动保护的基本原理当中需要加入谐波制动。在变压器处于空载投入瞬间产生了励磁涌流，整体涌流电流值相对较大，差动电流值即与涌流电流值相等，有可能导致保护装置差动保护出现误动作。

3结束语

综上所述，为保证地铁运行的正常状态，必须保证地铁供电设备运行的安全性与稳定性。地铁供电设备需要利用差动保护技术，深入分析供电设备跳闸主要原因，制定针对性的解决方案，及时的供电设备的运行缺陷以及安全隐患，深入分析地铁供电设备差动保护跳闸技术，做好地铁供电设备的有效保护，从而确保地铁交通线路的正常运行。

参考文献

[1]袁易.地铁供电设备差动保护跳闸技术探讨[J].技术与市场，2020，314（02）：147+149.

[2]王京浩.地铁供电设备差动保护跳闸技术探讨[J].技术与市场，2019，304（04）：156-157.