羅瑞忠，宋 梅

（1 廣鐵集團(tuán)公司 供電處，廣東廣州510088；2 廣鐵集團(tuán)公司 長沙供電段，湖南長沙410000）

武廣高鐵在各車站10kV配電所附近均設(shè)有車站10／0.4kV的變電所，由配電所兩段母線直供的變壓器（電源1、電源2）分開供電，為確保信號、通信、信息及其他一級負(fù)荷的供電，又將一級和綜合貫通線引入，設(shè)一級負(fù)荷專用變壓器（一級貫通電源、綜合貫通電源）作車站一級負(fù)荷（III段、IV段母線所接負(fù)荷）的備用，即車站信號等一級負(fù)荷由4路電源供電，如圖1。變電所4路低壓電源及母聯(lián)開關(guān)（1QF～7QF）均由PLC自動控制，其余饋出開關(guān)由調(diào)度中心遠(yuǎn)程控制。

2010-07-25T18：00時(shí)起，雷擊造成耒陽西站配電所外電源頻繁低電壓，PLC多次控制低壓開關(guān)動作后死機(jī)。在18：29時(shí)，耒陽西站配電所外電源又同時(shí)停電（由相鄰所供電的一級和綜合貫通線供電正常），由于PLC死機(jī)，車站10／0.4kV變電所的開關(guān)1QF～7QF均沒有動作，直到搶修人員到達(dá)處理后才恢復(fù)供電，造成耒陽西站停電41min，打亂了正常的行車秩序。

圖1 改造前一次主接線圖

1 缺陷分析

2010-07-25停電故障發(fā)生后，我們查閱了開關(guān)的動作記錄，進(jìn)行了仔細(xì)的分析，主要存在以下3個(gè)方面的問題：

（1）PLC抗干擾能力低。2010-07-25耒陽西站的PLC在短時(shí)間內(nèi)多次運(yùn)算后即死機(jī)，顯示PLC抗干擾能力低。該缺陷目前沒有解決的辦法。

（2）PLC自動控制程序不合理。廠家設(shè)計(jì)的PLC的控制程序是電源及母聯(lián)7個(gè)開關(guān)全連鎖，即只有在電源1、電源2都停電后，才會控制開關(guān)4QF～7QF動作，投入一級和綜合貫通電源。該方式存在當(dāng)一路電源停電后，如果母聯(lián)一開關(guān)3QF沒有合閘，將造成信號等一級負(fù)荷單電源供電，供電可靠性較差，不能確保信號等一級負(fù)荷的供電。

（3）無后備控制措施。武廣高鐵的車站變配電所均為無人值班所，開關(guān)1QF～7QF又未納入遠(yuǎn)動控制，一旦PLC失效，只能派搶修人員到現(xiàn)場操作，延誤恢復(fù)供電時(shí)間。正因?yàn)闆]有完善的后備控制手段，才在2010-07-25故障中，影響耒陽西站供電41min。

（4）通信機(jī)、PLC和RTU的電源接引方式不當(dāng)。由于設(shè)備安裝圖說明不清晰，在設(shè)備安裝時(shí)，通信機(jī)、PLC和RTU均從就近的低壓屏引接交流220V的電源作為通信機(jī)、PLC和RTU的電源也沒有設(shè)應(yīng)急備用電源。當(dāng)?shù)蛪浩镣ｋ姾?，通信機(jī)、PLC和RTU就失效，既不能操作開關(guān)，也不能上傳信息。2010-07-25故障中，供電調(diào)度根本不清楚現(xiàn)場開關(guān)的位置及動作情況，影響了故障處理的指揮。

2 功能完善方案

2.1 修改PLC對開關(guān)1QF～7QF的控制程序（軟件修改）

（1）將開關(guān)1QF～7QF分成3組，由PLC實(shí)施分組控制。

①開關(guān)1QF～3QF為第1組。正常供電時(shí)，1QF、2QF在合位，3QF在分位，由電源1、電源2分別帶I段、Ⅱ段母線負(fù)荷供電；當(dāng)電源1（或電源2）停電時(shí)，1QF（或2QF）分閘，3QF再合閘，由電源2（或電源1）帶I段、II段母線負(fù)荷供電。

②開關(guān)4QF與5QF為第2組。正常供電時(shí)，5QF在合位，4QF在分位，Ⅲ段母線的負(fù)荷由電源1經(jīng)Ⅰ段母線供電，一級貫通電源作備用；當(dāng)Ⅰ段母線無電時(shí)，5QF先分閘，4QF再合閘，由一級貫通電源供III段母線的信號等一級負(fù)荷。

③開關(guān)6QF與7QF為第3組。正常供電時(shí)，7QF在合位，6QF在分位，Ⅳ段母線的負(fù)荷由電源2經(jīng)Ⅱ段母線供電，綜合貫通電源作備用；當(dāng)Ⅱ段母線無電時(shí)，7QF先分閘，6QF再合閘，由綜合貫通電源供IV段母線的信號等一級負(fù)荷。

（2）增設(shè)4QF～7QF延時(shí)3s的動作時(shí)間。

在電源1與電源2的轉(zhuǎn)換過程中，Ⅰ段（或Ⅱ段）母線短時(shí)無電，將造成5QF（或7QF）分閘，4QF（或6QF）合閘又分閘，5QF（或7QF）再合閘。為避免在電源1與電源2的轉(zhuǎn)換過程中，開關(guān)4QF～7QF沒必要的分合閘，對4QF～7QF增設(shè)了延時(shí)3s的動作時(shí)間，即當(dāng)Ⅰ段（或Ⅱ段）母線無電后，延時(shí)3s再操作5QF（或7QF）、4QF（或6QF），躲開了電源1與電源2的轉(zhuǎn)換時(shí)間。

2.2 增加遠(yuǎn)程控制開關(guān)1QF～7QF的功能

增加RTU至1QF～7QF的控制及信號連線，實(shí)現(xiàn)供電調(diào)度對開關(guān)1QF～7QF進(jìn)行遠(yuǎn)程分合閘操作，為避免PLC自動控制與遠(yuǎn)程控制同時(shí)操作開關(guān)，在調(diào)度主站增加了PLC自動控制與遠(yuǎn)程控制的連鎖功能，同時(shí)增加了遠(yuǎn)程投退PLC的功能（軟件修改）。正常情況下仍由PLC控制開關(guān)1QF～7QF，調(diào)度員在退出PLC后，才能遠(yuǎn)動操作開關(guān)1QF～7QF（如圖2）。

圖2 改造方案圖

2.3 確保遠(yuǎn)動通信暢通

將低壓配電屏RTU、通信機(jī)、PLC的電源改用直流電源（每個(gè)車站的10kV配電所均有直流220V電源），確保遠(yuǎn)動通信暢通。

3 結(jié)束語

2010-08-06鐵道部組織對上述方案進(jìn)行了專題研究，確定按上述方案進(jìn)行整改。2010-12完成了對武廣高鐵各站的整改，并與供電調(diào)度一一對應(yīng)進(jìn)行了聯(lián)調(diào)聯(lián)試。運(yùn)行至今，經(jīng)歷了多次地方電源停電的情況，運(yùn)行正常，在調(diào)度端的信號顯示與現(xiàn)場一一對應(yīng)。

［1］北京南凱自動化系統(tǒng)工程有限公司.NK5730系列RTU產(chǎn)品手冊［Z］.北京：北京南凱自動化系統(tǒng)工程有限公司，2009.

［2］施耐德電氣有限公司.Twido可編程控制器產(chǎn)品手冊［Z］.北京：施耐德電氣有限公司，2009.

［3］中華人民共和國鐵道部.TB 10008-2006，J660-2007鐵路電力設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.北京：中國鐵道出版社，2007.