自闭贯通相邻配电室保护配合

1、自闭贯通相邻配电室保护配合及运行方式的探讨北京供电段 刘汝谦论文摘要： 本文针对目前铁路10kV自闭、贯通供电，运行中存在的问题，进行了深入的分析。为了确保铁路行车供电的安全可靠性，就供电线路相邻配电室的保护配合及运行方式提出了改进意见和建议。关键字：配电室、保护配合、运行方式目录一、 铁路供电目前的运行方式3二、 实际运行中出现的几种情况3三、 产生误动的原因分析4四、 提高供电可靠性一些看法4五、 运行方式的分析、探讨6六、 意见和建议7自闭贯通相邻配电室保护配合及运行方式的探讨一、 铁路供电目前的运行方式铁路自闭、贯通线路的正常运行方式如下图所示：自闭线路上行所向下行所“主送”，下行所“

2、备投”。当线路出现故障时，下行所备用电源自动一次重合闸。如图：京柳自闭由1#配电室216向2#配电室“主送”至226断路器负荷侧，2#站配电室226“备投”，当京柳自闭线路A点出现故障时，2#配电室226“备投”，一般时限整定为零秒；同理，西黄自闭由2#配电室227向3#配电室主送至231断路器负荷侧，3#配电室231“备投”。二、 实际运行中出现的几种情况在长期的铁路10kV供电的技术管理工作实践中，我感觉铁路自闭、贯通供电线路相邻配电室保护配合及供电运行方式存在问题。下面列出实际运行中频繁出现的几种情况。现象1：A点短路1#配电室216动作跳闸，2#配电室226“备投”失败，1#配电室21

3、6手动试送成功。现象2：由于2#配电室226“备投”至故障点而跳闸，造成自闭母线电压瞬时（约0.09s）骤降，227未到整定时限，开关未动，但3#配电室231线路PT检测到失压，“备投”动作，造成3#配电室与2#配电室两段母线合环并路（因未经同期检测并相，危害极大）。 现象3：2#配电室226、227主送，A点故障时，造成226跳闸同时225调压器越级掉闸，227失压掉闸，影响了两个供电臂供电。现象4：在2#配电室226“备投”时，由于投到故障点上，造成母线电压瞬时（约0.09s）骤降，2#配电室227所带信号装置向另一路电源切换，切换不成功，影响行车信号供电。三、 产生误动的原因分析1. 2

4、#配电室226“备投”失败，1#配电室216手动试送成功，说明系统没有躲过瞬时故障。2#配电室226零秒“备投”，线路瞬时短路弧光未熄灭，备用电源投到故障点，造成“备投”失败。2. 2#配电室与2#配电室误并相，是由于相邻两个配电室之间的保护配合存在问题。主供所断路器失压掉闸后，备供所才可执行“备投”的动作。备供所“备投”动作的时限应大于主供所失压动作的时限；主供所失压的动作时限还应与上级电源相配合。3. 2#配电室226保护动作跳闸，造成越级夸大故障停电范围，说明自闭、贯通配电室的上下级保护定值配合存在问题，继电保护的选择性不好。2#站配电室继电保护定值见下表调度编号回 路 名 称CT变比过

5、 流 定 值速 断 定 值失 压 定 值重 合 定 值备 投 定 值AsAsVss投/退s投/退202电源柜150/550.5200400.5225自闭调压器15/550.5150226广柳自闭10/560.51504000投227西黄自闭10/560.5150400退上述定值表馈出柜的定值，我认为有些保守，应作适当调整。（起码电流值可以放大一倍）4. 母线电压骤降（供电系统的电压骤降几个周波经常是不可避免的），造成信号电源行切换，干扰了行车信号供电，说明行车设备供电的可靠性不高。为了保证行车信号供电的可靠性，避免因电源质量下降对行车供电的干扰，应增加续流装置EPS不间断电源。四、 提高供电可

6、靠性的一些看法通过参加奥运场馆以及国庆60年大庆重要用户供电的安全评估工作，向供电专家学习求教，结合铁路10kV供电的实际现状，我对自闭贯通相邻配电室保护配合及运行方式有了一些新的认识，下面将我的一些不十分成熟的看法与同行进行探讨，有不妥之处敬请指正。在参加供电安全评估的过程中，专家们比较注重供电的可靠性、供电系统继电保护的上下级配合，确保继电保护的选择性。即故障时故障回路的保护必须可靠动作，非故障回路不能误动，防止扩大停电范围。据了解各国奥运会开闭幕式、重大活动供电均是由发电机做主供，市电做为备用的，防止因重要负荷同母线段其它设备故障，造成系统电压骤降对重要负荷的影响。不论有几路电源供电，但

7、用电负荷却只有一个，所以供电行业制定了“n-1等于正常”的规则。事实上无论配电室的保护是否动作，电源波动电压骤降几个周波（0.070.09s）,信号等行车设备已经不能忍受，切换至另一路电源了。配电室“备投”的实际目的，是为了躲过瞬时故障，尽快恢复双路电源的供电，提高供电的可靠性。供电线路的短时故障，包括供电系统的电压波动、骤降，不可避免。所以我们采取双回路供电方式，提供备用电源。为了防止短时停电对行车负荷的影响，应确保电务双电源切换的质量，更重要的是采用EPS电源。据了解中央电视台、广电总局三路电源，不能自投，不能合环倒路，但采用大量大容量EPS电源，保证了供电的可靠性。近年来我局配备了大量的

8、发电机组，事实发电机组是在供电系统较长时间失去供电能力时的应急设备。对于供电线路短时故障，对行车干扰的补救意义不大。我认为有必要再次强调一下继电保护的整定原则。2009年北京供电公司制定了“继电保护整定原则”。摘录如下仅供参考：过流：1.52倍变压器额定电流，配合系数1.2；速断：68倍变压器额定电流；无压跳时间整定原则：1.与后备保护及重合闸动作时间配合原则；2.逐级配合原则，即：下级无压跳时间应大于上一级无压跳动作时间与自投动作时间之和，并考虑一定的时间裕度。不考虑时间配合，重合闸应考虑去游离时间、断路器操作机构复归时间，一般取1s。五、 运行方式的分析、探讨众所周知故障处理的原则是：尽快

9、将故障点隔离，恢复非故障回路的供电；防止事故的扩大蔓延，绝不能扩大事故范围。如附图二所示，201带4#母线，202带5#母线，245在断开位置，“自投”运行。如211的A点故障，如造成201越级掉闸时，自动装置将闭锁245“自投”。如果201电源线路无电，确认故障点并隔离后可合上245，恢复4#母线供电；试送电或201线路有电时，应用201路电源，防止用245试送引起202掉闸，造成全所停电，扩大停电范围。电气运行管理规程中明确规定：“变压器、电容器及全线为电缆的线路断路器掉闸时，不允许试送，待查明故障原因，排除后方可试送。”我认为自闭贯通相邻备送配电室，向故障线路“备投”是欠妥的。可能扩大事

10、故范围，造成恶性联锁反应，风险较大。六、意见和建议 1.增加“备投”时限，保证在主送所跳闸后，再完成“备投”动作；提高线路瞬时故障时，“备投”的成功率；防止因供电系统电压骤降（一般为0.070.09s），相邻所“备投”误投造成的误并相。 原则上配电室如果母联不 “自投”，电源就不应投失压保护；但为了防止反送电源，自闭贯通配电室，即使是单路电源，也必须设失压保护。失压跳闸的时限，原则上自闭贯通馈出柜的时限应大于电源柜的时限；相邻配电室“备投”的时限应大于主送配电室失压跳闸的时限。例如：主送配电室电源失压跳闸的时限为0.5s，自闭贯通馈出柜失压跳闸的时限应不小于1s，相邻配电室“备投”的时限应不小

11、于1.5s,保证主送先跳，然后“备投”再动作。2. 适当加大调压器柜的速断保护整定值，缩短其速断保护的保护范围，保证故障时继电保护的选择性；如果采用微机综自保护，调压器柜过流保护时限整定0.5s，馈出柜过流保护时限整定0.3s，利用时限保证保护的选择性。3. 随着信号三显示改四显示，重要行车设备采取双回路供电，自闭贯通电线路逐步由架空改电缆，我认为自闭贯通供电的运行方式应作适当调整。正常运行时，主供配电室应取消“备投”，电缆架空混合的线路可采用一次重合闸，时间为1s，保证瞬时故障的去游离和断路器机构返回时间。“备投”功能在计划检修，线路开口作业，两个配电室并路倒闸时采用。上述是我的一些不十分成熟的看法，希望与同