（深圳市地铁集团有限公司 广东深圳 518000）
摘要：近年来，随着中国经济的快速发展，交通运输业也取得了巨大的成就。地铁以其经济、方便等优点逐渐成为人们出行的首选。然而，随着地铁行业的快速发展，也存在着一些问题。地铁作为现代城市理想的交通工具，在供电系统中起着重要的作用。因此，保证供电设备的稳定性和安全性是地铁行业的一个迫切的组成部分。在这种情况下，地铁供电系统承受着很大的工作压力，这一直是一个非常严峻的考验，需要更完善的差动保护装置来保护供电系统。为此，对地铁供电设备差动保护的原因进行了探讨，并提出了有效的对策。
关键词：地铁供电设备；差动保护；跳闸技术
引言
在城市建设规模不断扩大的背景下，地铁工程也得到了广泛的建设。地铁运营对电力系统提出了更高的要求。供电设备一旦出现问题，不仅会导致地铁停运，还会造成严重的安全事故，威胁到乘客的生命财产安全。如出现故障差动保护技术，就会立即采取相应的差动保护动作来控制系统故障，保证供电系统在发生故障时能够继续供电，保证地铁的稳定运行。因此，研究和优化地铁差动保护跳闸技术对于保证地铁安全运行是十分必要的。
1.地铁供电设备差动保护方案
地铁35 kV干线采用单母线分段运行方案，两台变压器分别为两条输入线路供电。总线开关设置在自开关位置，实现了电路的分离运行，满足了设备正常的电源需求。在一进线因故障停电的条件下，在保护装置的控制下，输入开关跳闸，母线开关自动投入使用，全站使用一条进线进行二次载荷。35 kV输电采用交联聚乙烯电缆，将电缆敷设在上、下行隧道隔墙的电缆支撑上，并在110 kV供电所设置中性点接地。采用变压器作为接地变压器，由中性点位置推导出100Ω的接地电阻。交流开关柜采用SF6气体绝缘金属封闭式开关柜，采用真空断路器和三工位隔离接地开关连接，并设置避雷器加强保护。在差动保护方面，对35 kV入缆主保护采用光纤纵向差动保护方案，并在线路的起始和末端设置了一个检测器，实现了局部侧电流波形和相位的采集。利用光纤通道将数据传输到对侧保护装置RED 615。根据该侧与对侧电气数据的比较结果，该保护装置可判断故障是否属于该区域。差分算法可以同时比较两端的电流值，因此有必要实现两端各电流数据的同步处理，并采用全球定位系统的GPS同步时钟方法，使两个时钟在不同的位置保持同步。根据基尔霍夫电流定律，被保护线路的电流等于流出电流，当线路发生故障时，会检测到不同的电流。不同之处在于故障电流，导致两侧保护装置有较大的不平衡电流，导致装置误操作。因此，有必要设定分相差动起动电流的取值，避免正常工作条件下的不平衡电流，并将进相差动保护的动作值设置为50A。
2.地铁供电设备差动跳闸的主要原因
2.1地铁供电设备零件安装不牢固
地铁相邻牵引变电所之间的35 kV中压开关设备通过环网电缆相互连接，高架桥环网电缆终年处于阳光、雨、冰、雪等恶劣环境。这些条件将促进电缆的质量问题。通过对环网电缆的步进检测，发现滚筒包的位置最终导致电缆绝缘故障，造成差动保护作用，导致35 kV中压开关柜跳闸。
2.2差动保护对地铁供电系统的作用
根据我国有关规定，对地铁设计提出了很高的要求。35千伏供电系统必须通过两种方式供电。地铁供电系统每天都要处于高负荷工作状态，必须保证安全。采用双向供电方式的目的是，当有一种差动保护跳闸行为时，母线柜可以在最短的时间内迅速关闭触点开关，同时可以安全地供电给其他电源。通过这一系列措施，可以提高地铁运行的稳定性，保证地铁供电系统的安全。
2.3供电系统设备出现故障
供电系统中存在着大量的设备，如果任何一种供电设备出现故障，都会导致供电设备的跳闸问题。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆具体来说，电源防雷设备、电缆、绝缘子设备等的故障会导致跳闸，导线主要负责电流传输，电流互感器负责调节导线的电流以保持稳定。如果变压器绝缘子发生故障，线路电流传输就不能得到有效的保护，此外，当线路电路不能正常运行时，也会导致跳闸。
3.地铁供电设备差动保护跳闸技术的应用
3.1对地体供电系统内部设备的提前检查工作
地铁运行一段时间后，需要在供电系统有效期内对地铁进行预先检查和处理。检查的工作日主要包括地铁供电系统中变压器本身的检查，内瓷瓶是否损坏，变压器中铅的位置是否发生变化，是否存在短路隐患。及早检查可以从根本上及时消除危险的根源。在对变压器进行检查后，还对继电保护和二次回路进行了检查，以及直流电路中是否有两个接地点。这两点是影响整个供电系统的最重要因素。根据差动保护原理、保护对象和保护性质，对故障范围进行了初步判断。
3.2跳闸技术处理
在实际处理故障时，必须完成电缆故障点的定位和修复，然后对保护装置的内部逻辑缺陷进行处理。电缆故障定位测试仪SPG 32用于故障点的检测。故障点在下行线轨行区 30 m 位置，除该点外无其他故障点。故障点电缆发生了击穿，需要将左右各 9m 电缆截断，然后利用长约 18 m 电缆进行替换，完成两个中间头制作。针对电缆封头进行电子绝缘试验和高压绝缘试验的需要，采用系统的相对接地电压代替24小时的交流耐压试验，以保证电缆的质量，并在24小时空载后恢复供电。对于保护装置，必须采取相应的整改措施，重新完成装置的内部逻辑检查。具体而言，根据故障点优先原则，启动近断点段备用自切换，使非故障元件的电源得以恢复，使线路的运行方式不发生很大变化。对于环线故障，光纤差动保护退出后，需要采用后备电流保护来消除故障，延时可调到0.9 s。在整个过程中，上层环网线路的光纤差动保护将承受穿透电流，不会启动跳闸动作，延时为1.02 s，具有一定的选择性，因此不会发生跳闸。对于损耗母线，可以建立纯电压自由验证逻辑，快速启动备用自开关，以保证母线电源的恢复。要结合整改规划，尽快制定整改方案，全面完成整改工作。在实践中，要加强对环网电缆的检查，及时处理缺陷和薄弱环节。对于电源设备，需要完成相关逻辑锁定程序的综合验证，从而保证设备供电的安全性。
3.3供电设备没有明显故障的解决对策
如果在检查后没有发现导致跳闸的故障，则电源设备没有问题，此时分流中的保护信号被丢弃，很可能是由于外部故障造成的。这也可能是由于差动电流电路的问题，导致错误的动作。此时，应向调度报告，然后根据其命令，暂时不应进行差别保护。隔离外部故障后，恢复正常运行模式，然后由专业人员确定跳闸原因。
3.4试送过程分析
经过对变压器和二次回路的检测，检测结果毫发无损，没有明显的障碍，这并不代表地铁供电系统的安全。正确的方法是在试车后立即切断负载，然后绊倒，不再发送。试车后出现的跳闸现象表明，供电系统仍存在一些问题，需要进一步的监测和分析。不能省略此步骤。审判交付过程是对初步检查的一般分析。分析结果对故障原因的排除起着关键作用。在环网供电模式下，仅依靠后备电流保护存在很大的局限性。对于新的地铁供电系统，应加强对相关逻辑闭锁关系的检查。如果在审判中发现问题，可以阻止它的发生。
4.结语
只有保证供电的稳定性，地铁才能保持正常运行。针对地铁供电设备采用的差动保护方案，有必要加强对跳闸情况和跳闸原因的分析，提出合理的跳闸技术整改方案，采取有效的检修措施。确保对供电设备的运行缺陷和隐患进行及时的调查和处理，使地铁电力系统始终保持稳定运行。因此，应加强地铁供电设备差动保护跳闸的技术分析，加强技术应用，创造更多的经济效益和社会效益。
参考文献：
［1］韩妮乐，杜琳． 地铁牵引直流 1 500 V 开关柜跳闸故障浅析［J］． 机电信息，2018（12）：23 +26．
［2］靳志方． 关于西安地铁进线断路器越级跳闸问题的研究［J］． 都市快轨交通，2016，29（2）：80 －83．
论文作者:林雅莉
论文发表刊物:《河南电力》2018年23期
论文发表时间:2019/7/16
标签：地铁论文; 供电系统论文; 故障论文; 电流论文; 设备论文; 差动论文; 电缆论文; 《河南电力》2018年23期论文;