自动重合闸与线路测试

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1、直流牵引供电系统线路检测与自动重合闸的配合姚楠北京交通大学地址：北京市海淀区上园村3号邮政编码：100044Coordinationoflinedetectionwithautomaticre-closinginDCtractionpowersupplysystems摘要：在直流牵引供电系统中，馈线断路器在合闸前及故障跳闸后重合闸前，需经过线路检测回路对线路进行非短路确认后才能合闸。本文阐述了线路检测及其与自动重合闸配合的原理，并介绍了直流牵引馈线的保护配置。根据运营实例，说明了线路检测在馈线保护中的作用，对其在运行中暴露出的整定

2、及与自动重合闸配合问题进行了分析，并提出了解决方案。关键词：直流牵引供电系统、线路检测、自动重合闸、继电保护Abstract:InDCtractionpowersupplysystem,afterlinedetectioncannotfoundshortcircuit,feedercircuitbreakercanbeclosed.Theprincipleoflinedetectionwithautomaticre-closingwasdiscussedandDCtractionfeederrelayprotectionisint

3、roduced.Accordingtorepresentativeexample,theapplicationoflinedetectionwithautomaticre-closingandproblems,whichwasfoundinwork,wasanalyzed,andasolutionswasputforward.Keywords：DCtractionpowersupplysystem;linedetection;automaticre-closing;relayprotection0引言城市轨道交通牵引变电所供电半径

4、较小、输出功率不大，从安全角度不宜采用干线电气化铁道的工频单相交流高压供电制式。国际电工委员会(IEC)推荐的直流牵引电压为：750V、l500V和3000V。目前国内已建和正在建设的城市轨道交通线路普遍采用DC750V或DCl500V。直流牵引供电系统的短路保护不同于交流系统，交流电流存在过零点，电弧容易被熄灭，但直流牵引供电系统短路时产生的直流电弧，如不迅速切断电源，就会长时间维持燃烧而不熄灭，其在轨道交通中的危害性十分严重。故对牵引变电所直流侧的继电保护而言，速动性为第一优先考虑要素，目的就是在直流短路电流上升过程中就将其遮

5、断，而不允许短路电流到达很大的一个稳态值。针对直流电弧的物理特性，城市轨道交通直流牵引供电系统一般设有专门的△I、di/dt保护，电气检测与保护动作时间都是毫秒极。由于直流牵引供电系统短路故障中，瞬时性故障占较大比例，变电所直流馈线通常配置有自动重合闸以保障供电可靠性。1直流保护的重合闸对于非永久性短路故障，自动重合闸无疑是提高供电质量的重要手段，但不同于交流系统保护，直流断路器的重合不允许带故障试合后加速跳闸，那样会造成断路器寿命的较大损失，因此必须在确认线路发生的是非永久性短路故障时才允许合闸，为此加装线路检测保护。直流馈线主

6、保护、线路检测和自动重合闸保证了直流牵引馈线保护的快速性、选择性与可靠性的要求。以往的电磁式保护，不设线路检测，直流断路器跳闸后立即重合闸一次，若重合闸不成功，则闭锁重合闸。现在的微机式保护，直流断路器合闸前先进行线路检测，线路检测成功后，断路器再合闸。如果运行中断路器跳闸，在断路器重合闸前也先进行线路检测，若线路检测通过，则认为不存在永久性短路点，进行断路器重合闸；反之，若线路检测不通过，则认为运行线路上短路点仍存在，为避免断路器再次受到短路电流的冲击，断路器不再重合。需要指出的是，目前实际运行中，重合闸动作的条件一般设定为线路

7、检测通过且重合闸不成功次数小于设定次数，而不同于以往的重合闸动作只一次不成功就被闭锁，这有利于提高供电的可靠性，但对保护定值的设置提出了较高要求。2线路检测原理要保证不带故障合闸必须进行线路检测。线路检测的原理是：馈线开关接收到合闸命令后，立刻将电压通过限流电阻加至接触网，检测是否存在短路，连续检测m次，每次间隔n秒。若每次都能检测到短路，则认为是永久性短路故障，重合闸装置返回；判断非永久性短路故障的条件则是连续检测到k次无短路，1≤k≤m。参数n，m，k的大小取决于装置本身的采样频率，并可由用户修改。各地虽采用不同的馈线保护装置

8、，但线路检测原理大体相同，都是以测得的线路电阻是否在正常范围内作为判定线路是否存在短路故障的主要依据。图1线路检测回路原理以采用西门子DPU96保护装置的北京城铁13#线为例，图1为直流馈线断路器线路检测回路的原理示意图，R0为50Ω的限流电阻。停