摘 要：本文針對南廣線開通以來賓郁段接觸網(wǎng)隔離開關(guān)因電動機(jī)構(gòu)保護(hù)器誤動作無法操作的故障隱患，發(fā)現(xiàn)電動機(jī)構(gòu)保護(hù)器極易受環(huán)境影響而誤動作，將南廣線賓郁段接觸網(wǎng)遠(yuǎn)動隔離開關(guān)機(jī)構(gòu)箱電機(jī)保護(hù)器改用ABB S202 K3型號的空氣開關(guān)，能有效提高接觸網(wǎng)隔離開關(guān)動作的可靠性。

關(guān)鍵詞：接觸網(wǎng)隔離開關(guān)；電動機(jī)構(gòu)保護(hù)器；環(huán)境濕度；空氣開關(guān)

中圖分類號：U224.9 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）14-0082-02

南廣線賓郁段共25個牽引所亭（含3個網(wǎng)開關(guān)站），合計184臺接觸網(wǎng)隔離開關(guān)，其操作機(jī)構(gòu)通過GDH電機(jī)保護(hù)器對電機(jī)進(jìn)行保護(hù)。當(dāng)隔離開關(guān)刀閘、傳動連桿出現(xiàn)卡滯，電機(jī)出力變大，回路電流增加，引起GDH保護(hù)器動作，切斷電機(jī)電源，避免電機(jī)長時間過負(fù)荷工作燒損。接觸網(wǎng)遠(yuǎn)動隔離開關(guān)作為高鐵接觸網(wǎng)供電搶修切斷故障區(qū)段、更改供電方式的重要應(yīng)急設(shè)備，是縮短接觸網(wǎng)故障停時至關(guān)重要的手段，必須確保其可靠、穩(wěn)定的運(yùn)行。

1 存在問題

自2014年4月底南廣線開通至2015年8月賓郁段接觸網(wǎng)隔離開關(guān)檢修測試過程中共發(fā)現(xiàn)34起因電動機(jī)構(gòu)保護(hù)器誤動作造成隔離開關(guān)無法操作的故障隱患（見表1）。其原因是接觸網(wǎng)遠(yuǎn)動隔離開關(guān)機(jī)構(gòu)電機(jī)保護(hù)器受環(huán)境濕度影響后，參數(shù)（易）發(fā)生變化，電機(jī)保護(hù)器誤動作，切斷電機(jī)控制回路，導(dǎo)致隔離開關(guān)無法正常操作。同時通過對比方可得出，隨著時間的推移，GDH越來越不穩(wěn)定，接觸網(wǎng)隔離開關(guān)拒動的故障隱患不斷增加，如果不對GDH進(jìn)行改造，將嚴(yán)重影響供電可靠性。為使接觸網(wǎng)隔離開關(guān)能正常穩(wěn)定的分、合閘，減少接觸網(wǎng)隔離開關(guān)拒動帶來的安全隱患。因此，需要對接觸網(wǎng)隔離開關(guān)控制回路進(jìn)行改造。統(tǒng)計數(shù)量如表1。2 原因分析

接觸網(wǎng)隔離開關(guān)拒動后，檢修人員對電機(jī)、隔離刀閘行程、觸頭、傳動桿、轉(zhuǎn)動軸、二次接線回路等設(shè)備進(jìn)行試驗、檢查，結(jié)果顯示各項參數(shù)均正常。而電動機(jī)構(gòu)保護(hù)器（GDH）指示燈常亮，表示GDH處于動作狀態(tài)，GDH切斷電機(jī)控制回路，造成隔離開關(guān)無法操作，更換GDH后上述開關(guān)操作正常。

如圖1所示，改造前隔離開關(guān)控制原理圖中，GDH電動機(jī)構(gòu)保護(hù)器線圈串接在電機(jī)電源回路，當(dāng)電機(jī)過載或過載保護(hù)器因其他原因動作后將切斷電機(jī)控制回路（南廣線GDH采用GDH-I 370W DC110-220V AC220V；電機(jī)采用370W/220V三相異步電機(jī)）。而電機(jī)機(jī)構(gòu)保護(hù)器動作后無任何報警信號，隔離開關(guān)處于不可控制狀態(tài)卻無法通過主站巡視發(fā)現(xiàn)，存在很大的安全隱患。經(jīng)對隔離開關(guān)進(jìn)行檢查、測試，發(fā)現(xiàn)GDH誤動作原因是由于其受環(huán)境溫濕度影響，參數(shù)發(fā)生變化，動作太過靈敏，電動機(jī)構(gòu)保護(hù)器誤動作導(dǎo)致接觸網(wǎng)隔離開關(guān)拒動。

3 措施實施

3.1 對S202 K3空氣開關(guān)進(jìn)行理論分析

經(jīng)過對電動機(jī)構(gòu)保護(hù)回路進(jìn)行認(rèn)真的研究、設(shè)計計算和試驗，確認(rèn)ABB公司的S202 K3空氣開關(guān)的保護(hù)動作曲線完全可以覆蓋操作機(jī)構(gòu)的過電流保護(hù)（熱脫扣）、短路保護(hù)（電磁脫扣）：電動機(jī)構(gòu)額定電流3A，啟動電流5A。如圖2所示。

因此采用ABB S202 K3空氣開關(guān)取代電動機(jī)保護(hù)器，既能消除故障隱患，又能當(dāng)電機(jī)故障或機(jī)構(gòu)卡滯時發(fā)出故障信號，便于運(yùn)行人員及時發(fā)現(xiàn)隔離開關(guān)隱患并處理，科學(xué)合理。

3.2 對S202 K3空氣開關(guān)進(jìn)行實測

試驗過程中，測量隔離開關(guān)在正常分合閘時啟動電流為5.2A，正常運(yùn)轉(zhuǎn)時電流2.58A，而開關(guān)完全卡滯時（電機(jī)最大出力）運(yùn)轉(zhuǎn)電流為7.8A。ABB S202 K3空氣開關(guān)的開關(guān)特性完全滿足電機(jī)啟動和正常運(yùn)轉(zhuǎn)時的工作情況，不會造成空開誤分閘，隔離開關(guān)能正常分、合閘，實測機(jī)構(gòu)卡滯時（7.8A電流），ABB S202 K3在30s后跳閘，經(jīng)過檢查，電機(jī)各種性能均正常，滿足異常情況下保護(hù)電機(jī)的要求。因此，建議取消電動機(jī)構(gòu)保護(hù)器（GDH），改用ABB S202 K3空氣開關(guān)電機(jī)進(jìn)行保護(hù)。一旦隔離開關(guān)卡滯或電機(jī)發(fā)生故障，ABB S202 K3空氣開關(guān)動作跳閘，切斷電機(jī)回路，同時空氣開關(guān)的輔助觸點閉合，產(chǎn)生機(jī)構(gòu)故障（失電）的信號，通過遠(yuǎn)動裝置上傳到調(diào)度主站，有利于及時發(fā)現(xiàn)隱患并處置。

3.3 對S202 K3空氣開關(guān)改造實施

改造后隔離開關(guān)控制原理圖如圖3，改造過程中檢修人員需要確認(rèn)電機(jī)保護(hù)器控制回路，如圖4。并將S202 K3空氣開關(guān)安裝到電機(jī)保護(hù)器控制回路中，如圖5。改造前和改造前的設(shè)備如圖6、圖7。

4 對接觸網(wǎng)隔離開關(guān)電機(jī)保護(hù)回路改造后設(shè)備運(yùn)行情況及達(dá)到的效果

2015年9月3日遠(yuǎn)動組完成貴港變電所上網(wǎng)隔離開關(guān)電機(jī)回路改造。2015年9月7日9：55貴港變211饋線跳閘，重合不成功，9：57供電調(diào)度遠(yuǎn)動操作分開3101F遠(yuǎn)動隔離開關(guān)，9：59調(diào)度遠(yuǎn)動合211饋線斷路器恢復(fù)接觸網(wǎng)供電，從發(fā)生故障到恢復(fù)供電只耗時4min。武林變電所自2015年9月接觸網(wǎng)隔離開關(guān)電機(jī)保護(hù)回路改造后，再未出現(xiàn)過電機(jī)控制回路誤動造成隔離開關(guān)拒動的情況。

實踐證明，把隔離開關(guān)機(jī)構(gòu)箱電機(jī)回路電動機(jī)構(gòu)保護(hù)器更換成ABBS202K3型號的空氣開關(guān)后，提高了接觸網(wǎng)隔離開關(guān)分、合的可靠性。

南廣賓郁段共有25個變電所184臺電機(jī)控制回路保護(hù)器需改裝成ABBS202K3型號空氣開關(guān)，改裝完成后該項節(jié)省材料成本費(fèi)、故障搶修維修費(fèi)及節(jié)約其他費(fèi)用全年節(jié)約費(fèi)用18.24萬元；2016年1～8月南廣線跳閘重合不成功7次，以2014年“7.19”南寧東接觸網(wǎng)故障為例，接觸網(wǎng)跳閘搶修耗時208min，以平均每次搶修耗時200min計算，故障停時原來的200min縮短到5min，可減少故障停時（200-5）·7=1365min（22.75h），可增加33列列車通過，安全效益和經(jīng)濟(jì)效益不可估量。

收稿日期：2018-4-10

作者簡介：王國歡（1989-），男，助理工程師，本科，主要從事鐵道供電管理工作。