地铁直流开关联跳功能优化工程实践

地铁直流开关联跳功能优化工程实践

于秋波

于秋波

天津市地下铁道运营有限公司天津300000

摘要：天津地铁1号线工程供电系统采用35/10kV集中供电方式，DC750V接触轨牵引供电制式；天津地铁2、3号线工程供电系统采用110/35kV集中供电方式，DC750V接触轨牵引供电制式。

关键词：直流开关；后门打开；框架泄漏；联跳；改造；应急

引言：

天津地铁1号线750V直流开关柜采用的是镇江大全公司生产的KMB系列直流开关柜，核心部件采用的是赛雪龙的断路器和保护装置SEPCOS；2、3号线750V直流开关柜采用的是上海成套电气设备有限公司生产的STR系列直流开关柜，核心部件采用的是GE断路器和保富保护装置DCP106。

1需要解决的问题及解决思路

11号线直流开关柜

1号线直流开关柜2006年投入使用，设置了柜子后门打开保护功能，当开关柜合闸状态时打开开关柜后柜门，会导致本所整流机组及直流开关柜跳闸，并联跳左右相邻变电所对应直流开关柜，将造成本所对应供电区域接触轨失电，影响行车。

早期1号线设计后门打开跳闸是从安全角度考虑，在人为打开开关柜后门时跳闸防止人员触电。但是考虑到开关柜柜门结构强度以及实际运营时不会存在人为打开柜门情况，目前新线设计均取消跳闸功能，仅保留报警功能，减少误动作造成的停电事故。天津地铁已投运的2、3、6号线、北京地铁、武汉地铁、南京地铁等国内同行，对于直流开关柜后门打开保护功能均采用只报警不跳闸的设计方式。

2天津地铁2、3号线直流开关柜

天津地铁2、3号线直流开关柜发生框架泄漏保护故障时，将造成本所对应供电区域接触轨失电，影响行车。该保护动作无法通过远控方式切除联跳信号，只能由维护人员现场复归，恢复时间长，影响严重。

天津地铁1号线和6号线，设计理念不同于2、3号线，发生框架保护动过时，可通过遥控分闸故障所上网隔离开关隔离故障点，切除相邻变电所的联跳信号，恢复区间供电。

2.11号线直流开关柜门打开回路改造

1号线直流开关柜后门打开保护功能实现的原理：直流开关柜所有后门设置了一个门行程开关，并联48V电源，取行程开关常闭触点接入SEPCOS保护装置，当门打开行程开关动作，SEPCOS保护装置接收不到48V高电平信号时，开关柜会发出跳闸命令，同时通过端子柜将跳闸命令发送至其它直流开关柜和10kV整流变压器馈线开关。具体改造方案为：

1）通过给SEPCOS门打开输入点施加48V高电平信号，屏蔽门打开输入信号；

2）将后门打开回路接入本所综合测控装置PSR651输入点，配置本所综合自动化装置PSX600、中心SCADA点表，定义该点为直流开关柜后门打开报警，使所内、中心能够监控到某所直流开关柜后门打开故障。

2.22、3号线联跳回路改造

本次改造方案将2、3号线本所的隔离开关常开辅助触点串接在此回路，如图1所示，此时本所隔离开关分闸后，常开触点打开，联跳信号回路将被切除。

图1加入联跳切除信号后的原理图

3项目实施

3.1施工工艺重点、难点分析

本次改造施工均在既有设备上进行，一旦操作不当，会造成设备次生故障，影响次日线路正常送电；为保障施工安全，需做到以下几点：1）做好图纸变更的检查和校对工作，针对每个变电所制定合理有效的安全技术措施；2）施工作业中，强化对既有设备的保护意识，时刻关注设备的运转情况，发现异常及时处理；3）选取样板站进行改造试验，发现问题和总结经验，形成成熟、有效的工作流程，保证施工质量，确保施工安全，还能提高工作效率。

3.2天津地铁1号线后门打开报警功能调试

1）逐一打开直流柜后门，检查、调试直流柜内各门信号回路，使本所综合自动化装置PSX600的后门打开报警能正常显示。

2）打开直流柜后门，无开关柜保护跳闸动作。

3）逐一打开直流柜后门，观察控制中心SCADA报警能正常显示报警，使中心能够监控到本所直流开关柜后门打开故障。

3.3天津地铁2、3号线直流保护联跳回路改造

1）模拟框架泄漏保护动作报警，使本所直流开关及10kV整流柜开关跳闸，相邻变电所对应直流开关柜跳闸。

2）分闸本所上网隔离开关，切除联跳信号。

3）合闸相邻变电所对应直流开关，合闸成功。

4可能发生的应急事件及应对措施

因本次改造施工须在直流柜和控制盘内进行，可能发生的应急事件有以下几个方面：

1）直流柜边柜内二次线松动，造成误报警，或直流柜无法合闸。应对措施为：一是本所直流柜存在报警，导致无法合闸，应针对报警信息，逐步检查元器件及接线，查找故障点，消除故障。二是直流开关联跳输入回路故障，如不能立即修复，可将联跳信号屏蔽，并以最快的速度恢复接触轨供电；待当天停运后组织故障处理。

结语：

改造完成后，第一是完成现场图纸的更换工作，同时将改造后的功能情况组织全员培训学习；第二是将改造情况以书面形式告知调度指挥中心；第三是修编1号线门打开保护处置方案和2/3号线框架泄漏保护处置方案，组织联合调度指挥中心开展实操演练。

参考文献：

[1]GB50157-2013《地铁设计规范》

[2]GB50062-2008《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》

[3]GB/T23890-2010《轨道交通地面装置直流开关设备》