牵引变电所框架保护电压型I段误动作原因

来源：SCI期刊网 分类：电子论文 时间：2022-01-27 10:15 热度：

　　摘 要：本文对一起地铁供电行业牵引变电所的直流框架保护误动作故障进行分析，为钢轨电位限制装置与框架电压型保护设备在调试及运行过程的参数设置提供参考及建议。

　　关键词：直流框架;钢轨电位;保护;误动作;故障

　　一、故障现象

　　某地铁公司正线变电所联调期间，一辆电客车启动行驶时，引起所在牵引变电所负极柜“直流开关柜框架泄露保护电压型I段动作”、“整流机组柜框架泄露保护电压型I段动作”、 “再生能馈装置框架泄露保护电压型I段动作”，造成该所的整流机组及再生能馈系统退出运行。

　　现场发现故障变电所的钢轨电位限制装置故障时刻检测到钢轨对地电位为118V，未达到整定值。

　　二、技术分析

　　(一)钢轨对地电位产生原因

　　根据调试计划，当日进行牵引所A至牵引所B的上下行区间单边供电测试，供电区间上下行接触网由牵引所B供电。故障时牵引所A上行站台一列电客车启动开往牵引所B方向，由于钢轨自身电阻导致牵引所A钢轨对地电压非正常抬升。

　　(二)钢轨电位限制装置与电压型框架保护的配合

　　钢轨电位限制装置与电压型框架保护均以钢轨(负极母排)与地之间的电位差为动作判据(直流开关柜框架、负极柜与整流器框架、能馈柜框架均是一点集中接地)，如图1所示，电压型框架保护作为钢轨电位限制装置的后备保护，只有在钢轨电位限制装置因故不能动作的情况下才动作，钢轨电位限制装置直接将负极(钢轨)接地以控制其对地电压，电压型框架保护则通过跳开对应断路器降低负极(钢轨)对地电压。

　　(三)框架保护定值投退情况分析

　　框架保护电压型共投入五段定值，四段动作于跳闸，一段动作于告警，现场查看框架保护装置定值投退与定值单一致，定值投退正确;钢轨电位限制装置电压型共投入三段定值，均动作于接触器合闸，现场查看定值与定值单一致，定值投退正确。框架保护及钢轨电位限制装置定值单如图2所示。

　　(四)电压变送器档位投退分析

　　现场查看负极柜三套框架保护电压变送器实际档位在8 档;钢轨电位限制装置电压变送器实际档位在9档。如图3所示。

　　电压变送器不同档位对应不同测量量程，如图 4 所示，8 档对应的一次量程为-1.0kV-1.0kV，二次量程为4-20mA;9档对应的一次量程为-1.2kV-1.2kV，二次量程为4-20mA。由于框架保护及钢轨电位限制装置PLC内部程序按照电压变送器 8 档的量程设置，导致钢轨电位限制装置显示电压比实际偏小，实际电压为其显示电压的1.2kV/1kV=1.2倍。

　　(五)保护动作情况分析

　　现场查看钢轨电位限制装置事件记录，如图5所示，故障时刻检测到的钢轨对地电位为118V，而钢轨对地电位实际电压应为118*1.2=141.6V。达到框架保护电压型I段及告警段的整定值，导致框架保护电压型I段动作跳闸;未达到钢轨电位限制装置电压 I 段定值 120V，钢轨电位限制装置未动作属正确动作情况。

　　专业人员通过一次加量的方式复现了故障时候的情况，验证了上述分析的正确性。

　　三、结论

　　近几年，轨道交通行业快速发展，设备系统投运前的调试精细化程度不足，专业人员对负极柜及钢轨电位限制装置内部电压变送器工作档位调整不够重视，造成保护、采样设备的参数误整定，导致供电系统误动作故障的发生。建议运营企业在设备接管前除了对设计定值单进行核对外，还应加强对未列入定值单的参数及元器件内部设置档位的核查工作，在调试阶段及时发现问题，保证设备的运行安全。——论文作者：叶中桉

　　参考文献：

　　[1]刘建华. 地铁牵引变电所直流框架电压保护频繁报警分析与对策[J].铁路技术创新, 2019, 000(006):101-104.

　　[2]张霞. 浅析地铁直流牵引变电所的常见故障和保护[J]. 中国城市经济, 2010(08):101-103.

　　[3]李良. 地铁直流牵引供电系统框架保护应急处理及其故障分析[J]. 华东科技:学术版, 2013(4):239-239.

文章名称：牵引变电所框架保护电压型I段误动作原因

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