DDL保護(hù)在地鐵供電系統(tǒng)中的應(yīng)用與應(yīng)急處理

杜漢亭 馬金濤 宋超 易萬(wàn)軍

摘 要：DDL保護(hù)作為地鐵牽引供電中遠(yuǎn)距離短路故障的主要保護(hù)，在地鐵運(yùn)營(yíng)中應(yīng)用廣泛。本文介紹了DDL保護(hù)的動(dòng)作原理，并從保障運(yùn)營(yíng)角度出發(fā)，介紹了各種情況下發(fā)生DDL故障的應(yīng)急處理方式，對(duì)確保地鐵穩(wěn)定運(yùn)行，具有實(shí)際意義。

關(guān)鍵詞：地鐵，DDL保護(hù)，上升率，應(yīng)急處理

1前言

地鐵直流開(kāi)關(guān)繼保裝置需在供電分區(qū)的任何位置出現(xiàn)各類型障時(shí)都能快速精確檢測(cè)出故障，及時(shí)切除故障線路負(fù)荷，盡可能地避免其它區(qū)段受到影響，同時(shí)還要避免列車啟動(dòng)加速或惰行時(shí)產(chǎn)生的大電流而造成的誤跳閘，以提高供電系統(tǒng)穩(wěn)定性。針對(duì)地鐵直流系統(tǒng)的近端短路故障一般采取斷路器本體大電流脫扣保護(hù)和過(guò)電流保護(hù)進(jìn)行可靠動(dòng)作，對(duì)于線路中的中遠(yuǎn)端短路故障主要使用DDL保護(hù)進(jìn)行切除[1]。

作為直流牽引網(wǎng)末端短路主保護(hù)的饋線DDL保護(hù)，主要檢測(cè)饋線電流變化率（di/dt ）及電流的增加量（△I）。目前國(guó)內(nèi)大多數(shù)地鐵均采用的是國(guó)外的繼電保護(hù)裝置，如德國(guó)SIEMENS公司的DPU96保護(hù)單元，瑞士Secheron公司的SEPCOS保護(hù)單元，ADREANZ公司的DCP 106保護(hù)單元等，雖然各公司的產(chǎn)品不同，動(dòng)作邏輯也不盡相同，但是動(dòng)作原理基本一致[2]。本文介紹了DDL保護(hù)動(dòng)作原理，并從運(yùn)營(yíng)角度出發(fā)闡述其應(yīng)急處理方式。

2地鐵牽引供電系統(tǒng)

地鐵供電系統(tǒng)根據(jù)站間距不同設(shè)置牽引變電所，由中壓環(huán)網(wǎng)35kV供電系統(tǒng)經(jīng)整流變電器降壓為AC1180V，然后通過(guò)整流機(jī)組獲得列車使用的DC1500V電源。每臺(tái)整流機(jī)組為兩個(gè)三相全橋整流并聯(lián)電路，輸出12脈波的DC1500V電源，通常所內(nèi)兩臺(tái)整流機(jī)組并聯(lián)運(yùn)行工作。正常運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，牽引網(wǎng)由兩座相鄰牽引所進(jìn)行“雙邊”供電，故障情況下單座變電所退出，執(zhí)行單邊供電或合上越區(qū)隔離開(kāi)關(guān)進(jìn)行“大雙邊”供電。

3直流饋線DDL保護(hù)

DDL保護(hù)主要采用電流上升率與電流增量?jī)煞N電流特征量提取原理，分別通過(guò)合理設(shè)置延時(shí)將兩種方法相結(jié)合，使電流上升率成為保護(hù)啟動(dòng)與返回的判據(jù)，不同大小的電流增量與延時(shí)相配合作為故障判據(jù)，從而形成兩個(gè)獨(dú)立的DDL Delta I與DDL Delta T保護(hù)，分別針對(duì)直流饋線發(fā)生中近及中遠(yuǎn)距離短路故障。

通過(guò)分析饋電電流上升率di/dt、電流增加的時(shí)間及電流增量。將測(cè)量的di/dt與E和F比較。若測(cè)量di/dt >E，則開(kāi)始測(cè)量電流增量Delta I并計(jì)時(shí)。如果在檢查到Delta Imax或Tmax前，di/dt

（1）DDL + Delta I保護(hù)

如果測(cè)量值Delta I >Delta Imax，且時(shí)間t>t Delta Imax時(shí)，則發(fā)出DDL + Delta I跳閘信號(hào)。如果在檢查到Delta Imax前，di/dt

（2）DDL + Delta T保護(hù)

如果計(jì)時(shí)時(shí)間t>Tmax，且電流增量Delta I >Delta Imin時(shí)，則發(fā)出DDL+Delta T跳閘信號(hào)。如果在檢查到Delta Imin前，di/dt

4 DDL保護(hù)動(dòng)作應(yīng)急處理

地鐵運(yùn)營(yíng)供電系統(tǒng)故障或事故的搶修必須以“先通后復(fù)”為原則。直流饋線開(kāi)關(guān)設(shè)置自動(dòng)重合閘功能，若出現(xiàn)DDL保護(hù)動(dòng)作，從故障結(jié)果出發(fā)，可分為自動(dòng)重合閘成功和重合閘不成功的情況。

針對(duì)饋線開(kāi)關(guān)DDL保護(hù)動(dòng)作，重合閘成功的情況。非運(yùn)營(yíng)時(shí)段，可對(duì)跳閘的開(kāi)關(guān)進(jìn)行詳細(xì)檢查和處理，必要時(shí)還需檢查對(duì)應(yīng)的上網(wǎng)電纜。結(jié)合區(qū)間接觸網(wǎng)（軌）、以及跳閘時(shí)刻該供電區(qū)間運(yùn)行車輛的檢查情況，對(duì)故障進(jìn)行全面綜合地分析。若故障發(fā)生在運(yùn)營(yíng)時(shí)段，采用就近原則，安排值班人員到所內(nèi)檢查，確認(rèn)保護(hù)信息，查看變電設(shè)備有無(wú)一次故障，必要時(shí)留人觀察，向行調(diào)申請(qǐng)列車限速或降對(duì)的建議，同時(shí)安排接觸網(wǎng)專業(yè)人員登乘巡視，根據(jù)檢查結(jié)果考慮安排人員在運(yùn)營(yíng)結(jié)束后排查接觸網(wǎng)（軌）的情況。

針對(duì)饋線開(kāi)關(guān)DDL保護(hù)動(dòng)作，如果重合閘不成功：

若直流小車跳閘的變電所是無(wú)人值班，且相鄰牽引所也無(wú)人的，應(yīng)采用越區(qū)供電或其它方式恢復(fù)供電。

如果故障出現(xiàn)在非運(yùn)營(yíng)時(shí)段，則變電專業(yè)及接觸網(wǎng)專業(yè)可參照重合閘成功檢查內(nèi)容進(jìn)行處理。如果故障發(fā)生在運(yùn)營(yíng)期間，若供電分區(qū)接觸網(wǎng)失電，PSCADA或綜合監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行正常，可嘗試對(duì)開(kāi)關(guān)試送電；如果為下列情況之一的，則不建議進(jìn)行試送電：（1）主跳所出現(xiàn)消防報(bào)警但未確認(rèn)；（2）停電區(qū)間內(nèi)有電客車，且未降弓；（3）經(jīng)過(guò)變電所檢查或區(qū)間登乘，發(fā)現(xiàn)變電設(shè)備或接觸網(wǎng)（軌）存在異常情況；（4）故障發(fā)生后，接觸網(wǎng)（軌）為單邊供電方式，列車運(yùn)行正常。

經(jīng)過(guò)對(duì)開(kāi)關(guān)保護(hù)裝置跳閘錄波文件進(jìn)行分析，若電流波形為尖峰脈沖（故障持續(xù)時(shí)間10ms以下），可初步判斷為電流采樣故障，建議在運(yùn)營(yíng)時(shí)段退出電流型保護(hù)，運(yùn)營(yíng)結(jié)束后進(jìn)行詳細(xì)檢查。若電流波形滿足DDL保護(hù)跳閘曲線，可參照以下步驟進(jìn)行判斷。

若主跳所試送電一次不成功，則分開(kāi)主跳所跳閘開(kāi)關(guān)對(duì)應(yīng)的上網(wǎng)刀閘，對(duì)跳閘開(kāi)關(guān)和聯(lián)跳所開(kāi)關(guān)進(jìn)行試送電。如果試送主跳所開(kāi)關(guān)成功，試送聯(lián)跳所開(kāi)關(guān)不成功，則分開(kāi)聯(lián)跳所跳閘開(kāi)關(guān)對(duì)應(yīng)的上網(wǎng)刀閘，然后再試送一次聯(lián)跳所開(kāi)關(guān)，若試送成功即可判斷故障點(diǎn)在接觸網(wǎng)（軌）處，需及時(shí)組織人員搶修，在接觸網(wǎng)（軌）故障未處理完畢前，不能對(duì)接觸網(wǎng)（軌）進(jìn)行送電。如果試送聯(lián)跳所開(kāi)關(guān)成功而主跳所開(kāi)關(guān)不成功，則可判斷故障點(diǎn)為主跳所上網(wǎng)電纜或上網(wǎng)開(kāi)關(guān)本體處，此時(shí)可對(duì)接觸網(wǎng)（軌）進(jìn)行單邊供電或越區(qū)供電。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文對(duì)DDL保護(hù)的動(dòng)作原理進(jìn)行了介紹。同時(shí)對(duì)運(yùn)營(yíng)過(guò)程中出現(xiàn)DDL保護(hù)動(dòng)作時(shí)的應(yīng)急處理方式進(jìn)行了闡述，對(duì)提高供電質(zhì)量，保障地鐵設(shè)備及安全運(yùn)營(yíng)，具有實(shí)際意義。

參考文獻(xiàn)：

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