唐 珂(中國(guó)中鐵八局集團(tuán)電務(wù)工程有限公司,四川成都610081)
地鐵供電系統(tǒng)大電流短路試驗(yàn)方案研究
唐 珂(中國(guó)中鐵八局集團(tuán)電務(wù)工程有限公司,四川成都610081)
本文通過在地鐵兩相鄰供電區(qū)間內(nèi)選擇大電流短路試驗(yàn)短路點(diǎn)和測(cè)試點(diǎn),并引入智能控制箱后臺(tái)監(jiān)控短路設(shè)備,以提高試驗(yàn)效率,保證試驗(yàn)可靠性、準(zhǔn)確性、安全性。
大電流短路試驗(yàn);短路點(diǎn);測(cè)試點(diǎn);智能控制箱
地鐵供電系統(tǒng)大電流短路試驗(yàn)是檢驗(yàn)供電系統(tǒng)電氣設(shè)備穩(wěn)定性、繼電保護(hù)整定值準(zhǔn)確性和保護(hù)裝置動(dòng)作可靠性的一項(xiàng)關(guān)鍵性試驗(yàn)。大電流短路試驗(yàn)安全風(fēng)險(xiǎn)極高,傳統(tǒng)的試驗(yàn)方法對(duì)短路點(diǎn)選擇隨意性大,不能全面、準(zhǔn)確的考驗(yàn)供電設(shè)備的保護(hù)功能;需人工當(dāng)?shù)夭僮鏖_關(guān)分合閘,存在較大的設(shè)備和人身安全風(fēng)險(xiǎn)。本文通過短接點(diǎn)和測(cè)試點(diǎn)優(yōu)化選擇、加裝智能控制箱的技術(shù)創(chuàng)新措施,對(duì)傳統(tǒng)試驗(yàn)方法進(jìn)行改進(jìn)。
2.1 試驗(yàn)原理圖(見圖1)
2.2 接觸網(wǎng)短接點(diǎn)選擇
接觸網(wǎng)短接點(diǎn)的選擇應(yīng)根據(jù)理論產(chǎn)生最大短路電流及最小短路電流的地點(diǎn)進(jìn)行選取,以圖2為例進(jìn)行分析。
最大短路電流:選取測(cè)試點(diǎn)牽引所上網(wǎng)隔離開關(guān)外側(cè)容易發(fā)生短路故障的地點(diǎn)進(jìn)行短接,該點(diǎn)短路電流理論為最大,可以檢驗(yàn)大電流脫扣保護(hù)是否正確動(dòng)作。
最小短路電流:考慮到牽引所存在越區(qū)供電方式,所以選取最長(zhǎng)相鄰的兩個(gè)供電區(qū)間的遠(yuǎn)端容易發(fā)生短路故障的地點(diǎn)進(jìn)行短接,該點(diǎn)作為理論上的最小短路電流,可以檢驗(yàn)過電流速斷保護(hù)或者DDL保護(hù)是否正確動(dòng)作。
圖1 短路試驗(yàn)接線原理圖
綜上所述:為了更好的體現(xiàn)短路試驗(yàn)的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性,選擇H至F站區(qū)間是最優(yōu)方案,接觸網(wǎng)短接點(diǎn)和測(cè)試點(diǎn)的分布情況如下:
接觸網(wǎng)短接點(diǎn)(越區(qū)):H站~F站區(qū)間(下、上行線)靠近F站車站側(cè),測(cè)試點(diǎn)選擇在H站。
接觸網(wǎng)短接點(diǎn)(遠(yuǎn)端):G站~F站區(qū)間(下、上行線)靠近F站車站側(cè),測(cè)試點(diǎn)選擇在G站。
接觸網(wǎng)短接點(diǎn)(近端):G站~H站區(qū)間(下、上行線)靠近G站車站側(cè),測(cè)試點(diǎn)選擇在G站。
通過以上短接點(diǎn)和測(cè)試點(diǎn)的選擇,實(shí)現(xiàn)了所有短路試驗(yàn)程序全部集中在了兩個(gè)相鄰的供電區(qū)間,減小了停電范圍、人員及設(shè)備轉(zhuǎn)移時(shí)間,保證了在一個(gè)停電點(diǎn)(4h)內(nèi)完成所有短路試驗(yàn)調(diào)試作業(yè)。
2.3 智能控制箱
短路試驗(yàn)分合閘操作加裝智能控制箱,智能控制箱設(shè)置在遠(yuǎn)離直流開關(guān)柜室的控制室。由智能控制箱分別引入直流開關(guān)柜短路回路饋線斷路器分/合閘控制回路,以及35kVGIS整流變壓器饋線斷路器分閘的控制回路,見圖3~4所示。
圖3 短路試驗(yàn)接線平面圖
圖4 智能控制箱圖
下面以越區(qū)供電短路方式進(jìn)行操作分析:
(1)短接點(diǎn)選擇在H站至F站區(qū)間下行線F站附近的2131隔離開關(guān)饋線側(cè)。分H站213、2131、2113開關(guān)、分G站213、2131、211、2111開關(guān)、分F站213、2131、2113開關(guān),見圖5所示。
圖5 越區(qū)供電短路試驗(yàn)圖(連接鋼軌)
(2)將設(shè)計(jì)保護(hù)整定值錄入保護(hù)裝置并固化。
(3)在H站至F站區(qū)間下行線驗(yàn)電,確保在H站至F站區(qū)間下行線應(yīng)無電。
(4)在F站2131隔離開關(guān)外側(cè)容易發(fā)生短路的位置將接觸網(wǎng)與鋼軌短接好,短接線連接應(yīng)牢固可靠。
(5)將G站的聯(lián)絡(luò)開關(guān)2113合上,接觸網(wǎng)正線聯(lián)絡(luò)開關(guān)3015合上,并確認(rèn)合閘可靠。
(6)合H站隔離開關(guān)2111,合上斷路器211,211斷路器采取智能控制箱進(jìn)行合閘,其原理見圖6所示。
按下合閘按鈕SB1,1500V直流開關(guān)柜斷路器合閘,短路回路接通,同時(shí)時(shí)間繼電器ST受電,此時(shí)正常情況下應(yīng)該啟動(dòng)保護(hù)跳閘;若此時(shí)因保護(hù)裝置故障等原因不能保護(hù)跳閘,時(shí)間繼電器在1s時(shí)將直接啟動(dòng)跳閘回路,將1500V直流開關(guān)柜和35kVGIS整流變壓器饋線柜斷路器斷開;若時(shí)間繼電器單元也不能正常動(dòng)作,人工按下SB2緊急分閘按鈕,直接啟動(dòng)跳閘回路,將開關(guān)柜和饋線柜斷路器斷開。
圖6 智能控制箱原理圖
(7)短路試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析和保護(hù)動(dòng)作情況
短接點(diǎn)與距測(cè)試點(diǎn)距離7753m,后臺(tái)采集波形見圖7越區(qū)供電短路試驗(yàn)波形圖所示,短路電流峰值為7648A,保護(hù)動(dòng)作數(shù)據(jù)具體見表1所示。
圖7 越區(qū)供電短路試驗(yàn)電流波形圖
表1 越區(qū)供電短路試驗(yàn)保護(hù)動(dòng)作表
成都地鐵1、2、3號(hào)線系統(tǒng)聯(lián)調(diào)聯(lián)試中采用此試驗(yàn)方案,短路電流在7000A、9000A、12000A左右時(shí),分別對(duì)應(yīng)保護(hù)可靠動(dòng)作,經(jīng)設(shè)計(jì)及監(jiān)理現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn),滿足設(shè)計(jì)要求。同時(shí),縮短了短路試驗(yàn)時(shí)間8h,在地鐵軌行區(qū)聯(lián)調(diào)時(shí)間相當(dāng)緊張的情況下,縮小了近3/4的系統(tǒng)停電范圍,解決了制約地鐵系統(tǒng)大聯(lián)調(diào)停電點(diǎn)時(shí)間不足的瓶頸問題,贏得了業(yè)主及監(jiān)理單位的好評(píng)。
地鐵供電系統(tǒng)大電流短路試驗(yàn)方案以短路點(diǎn)和測(cè)試點(diǎn)的選擇為切入點(diǎn),引入智能控制箱遠(yuǎn)端后臺(tái)監(jiān)控,大幅提高了試驗(yàn)的安全性、可靠性、準(zhǔn)確性,試驗(yàn)方法操作簡(jiǎn)便,適合在地鐵供電系統(tǒng)調(diào)試中推廣應(yīng)用。
[1]國(guó)網(wǎng)北京電力建設(shè)研究院.《電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》(GB50150-2006)[S].北京:中國(guó)計(jì)劃出版社,2006.
U226
A
2095-2066(2016)24-0079-02
2016-7-19
唐 珂(1979-),男,工程師,本科,主要從事電氣自動(dòng)化工作。