(昆明地铁运营有限公司 云南昆明 650500)
摘要：我国地铁车辆行驶需要持续的电力供应，因而地铁供电系统运行的稳定性与安全性对地铁运输的质量保证非常重要，现阶段地铁供电设备经常会出现差动跳闸的现象，地铁电力系统的供电稳定性严重下降，造成地铁运行的安全隐患，影响地铁乘客的正常出行。造成地铁供电设备差动跳闸的原因比较多，本文将对地铁供电设备差动跳闸的主要原因和供电设备差动保护跳闸技术的应用进行研究。
关键词：地铁供电设备；差动保护；跳闸技术；研究
在地铁运行期间需要利用差动保护技术对地铁供电系统运行进行保护。昆明地铁所采用的差动保护技术是35kV电缆差动保护技术，主要的作用是在地铁供电系统运行期间，一旦发生故障差动保护技术就会立刻采取相应差动保护动作，对系统故障进行控制，保证供电系统在发生故障时能够续进行供电，保证地铁稳定运行。因而对地铁差动保护跳闸技术进行研究与优化对地铁安全运行来说意义重大，是非常必要的。
一、地铁供电设备差动保护的原理
首先，在地铁供电设备正常运行的情况下，在设备当中电流流动的过程中，电流量是保持恒定不变的，如果在运行的过程当中电流量流动前后出现了较大的变化，那么就证明地铁供电设备的运行出现了严重的故障。而前后电流量不一致时，就会产生电流差值，电流流动的稳定性和平衡性会产生较大变化，这时差动保护装置感应到就会做出保护动作。而如果电流互感器在感应电流时出现失误，就有可能导致差动保护出现错误动作。
其次，被广泛应用的纵联电流差动保护技术是在地铁供电系统的初始端和末端安装检测装置，对供电设备的电流运行状况进行实时的检测，然后将检测的数据传输至保护装置，保护装置会对传输过来的数据进行分析，从而判断系统是否有故障发生。如果有故障会根据基尔霍夫电流定律，对保护装置两侧的电流数据进行分析，来判断故障的原因及位置，从而采取相应保护动作。
最后，目前昆明地铁供电设备差动保护是东芝白云公司的产品，供电设备差动保护装置是利用数字技术和光纤技术，首先是利用光纤技术对差动保护装置两侧的电流运行数据进行收集，然后利用数字技术将数据进行共享，两台差动保护装置之间的数据是互通的，进一步提高了差动保护装置的数据收集的及时性和全面性，从而实现对地铁供电设备全面保护。
二、地铁供电设备差动跳闸的主要原因
1.地铁供电设备零件安装不牢固
昆明地铁各个相邻牵变电所之间35kV中压开关柜是通过环网电缆相互连接，高架段环网电缆常年处于日晒、雨淋、冰雪等恶劣条件，这些条件会促使电缆出现质量问题，从而容易产生鼓包，造成电缆绝缘能力下降；处理故障的检修班组去现场，通过对环网电缆步巡检查发现，产生鼓包的位置最终导致电缆绝缘击穿，从而使差动保护动作，引起35kV中压开关设备跳闸。
2.地铁供电设备出现损坏
地铁供电系统当中有很多的电力设备，电力设备出现损坏就极有可能造成差动跳闸的问题。地铁供电设备当中会有绝缘子，为供电设备正常运行提供保护，如果地铁供电设备绝缘保护装置出现损坏，就会影响供电设备运行的安全与稳定，同时供电设备发生频闪的机率变大，就会出现设备跳闸的现象。
3．保护装置及CT存在问题
差动保护装置在运行的过程中会受到线路充电电容电流的影响，在充电过程中如果充电电容电流出现异常状态，就会使差动保护装置感应电流出现失误的情况，从而产生跳闸。或者差动保护装置本身出现故障或损坏就无法稳定、正常的运行，就有跳闸的可能性。又或者差动装置当中差动CT出现故障，就会使保护装置在感应电流时是将电流大小作为依据就会导致跳闸。另外，空载和变压器运行期间电缆相位等内容出现异常会导致装置内部电流形成双层叠加的现象，引起跳闸。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
4.供电系统设备出现故障
供电系统当中设备数量较多，如果其中任何一个供电设备出现问题都有可能会导致供电设备出现跳闸的问题。具体来说，供电避雷设备、电缆、绝缘子设备等出现故障都会导致跳闸，电线主要负责电流传输，电流互感器负责调节电线电流的大小，使其保持稳定状态，如果互感器的绝缘子出现故障就无法对电线电流传输进行有效的保护，另外，电线回路不能正常运行时同样可以导致跳闸。
三、地铁供电设备差动保护跳闸技术的应用
1.差动保护装置故障排查
当地铁供电设备出现跳闸现象时，首要查找造成跳闸的原因，才能进行维修，恢复地铁供电系统的正常供电。首先，地铁供电设备差动保护跳闸技术的应用会在设备出现跳闸现象时自动启动保护装置，并会自动对地铁供电系统运行状态信息进行追踪监测，找到系统故障的部位，并将故障的信息传输至管理人员的显示界面上，这样工作人员就可以尽快根据故障原因进行维修，在此期间地铁公共点设备差动保护跳闸装置会持续进行保护措施，
但是，如果当电力设备出现跳闸现象时，差动跳闸装置的元件保护设备没有正常的启动或者是没有全部启动，显示界面也没有显示具体的故障信息没那么就可基本断定是差动保护装置出现了问题，而导致供电设备出现跳闸的现象，在这种情况下，电力设备管理人员需要立即关闭差动保护装置，然后检查差动保护装置出现故障的原因，然后进行维修，与此同时要对供电其他设备状态进行检查，是否所有的设备都是处于跳闸状态，当故障维修完成后，进行供电调试，如果设备能够正常、稳定的运行，再对所有的供电设备进行送电，从而恢复供电系统运行。
2.供电设备的跳闸恢复
当地铁供电设备出现跳闸现象时，要进行故障的排查与排除，首先，当出现跳闸时，先对差动保护装置的外部结构进行检查，看是否有爆炸或起火的现象，如果有，检修人员在检查维修的过程中要做好保护措施避免伤及检查人员安全。然后检查装置表面是否有被击穿或损坏的现象。其次，要检查装置周围有无零件脱落或者是有人工在维修，碰到了保护装置。最后经过全面的检查后在进行相应的维修或更换新的差动保护装置。
3.供电设备有明显故障的解决对策
如果发现故障的现象比较明显，则可以根据故障点是否可以再应用隔离开关或者断路器等进行隔离，判断能否将故障进行及时消除，并采取相对应的解决措施。将断路器拉开或者将隔离开关拉开，先进行隔离，然后再将故障消除。对地铁供电设备的绝缘性进行检查，判断导线等有没有受到严重的损伤。
4.供电设备没有明显故障的解决对策
如果在检查之后，没有发现任何导致跳闸的故障，供电设备没有出现任何问题，而此时分路中的保护信号掉牌，则很有可能是因为外部故障。也有可能是由于差动电流回路出现问题，导致出现了错误的动作。此时，应向调度做出汇报，然后根据其命令，暂时不再进行差动保护。在隔离完外部故障以后，重新将运行方式恢复到正常状态，然后由专业的人员对导致跳闸的原因进行明确。
结语：地铁供电设备差动保护跳闸技术的应用可以有效降低地铁供电设备跳闸的概率，当地铁供电设备出现跳闸现象时也可以及时的对电力设备跳闸现象进行故障排查与排除，从而缩短故障维修的时间，避免长时间停电影响地铁的正常运行。在跳闸现象出现时工作人员就要准确找到跳闸的原因，从而进行有效的解决，保证电力设备维修完成后，能够恢复稳定的供电状态。
参考文献：
[1]付雄文.地铁环网供电系统光纤差动保护跳闸原因分析及对策[J].城市建设理论研究:电子版,2014(31).
[2]杜琳.一起高压开关柜差动故障跳闸事件分析[J].机电信息,2015(24):66-67.
[3]朱永平.一种矿井供电系统防越级跳闸技术的研究[J].引文版:工程技术,2015(9):145-145.
论文作者:周鑫
论文发表刊物:《电力设备》2018年第25期
论文发表时间:2019/1/17
标签：地铁论文; 设备论文; 差动论文; 故障论文; 保护装置论文; 供电系统论文; 电流论文; 《电力设备》2018年第25期论文;