母聯差動備自投失敗異常情況分析研究 本文檔格式為 WORD,感謝你的閱讀。 摘 要作為電力系統一級負荷，地鐵供電對運行穩定性和可靠性要求極高。當主回路電源出現短路故障必須切除時，后備電源應能夠及時可靠投入進行支援供電。如果備自投失敗將會造成停電事故，嚴重時影響地鐵運營安全，因此日常保護功能校驗則顯得至關重要。本文針對深圳地鐵 5 號線出現的一起典型差動保護備自投失敗故障進行分析研究，找出常規功能校驗方法的缺陷和不足，提出新的解決方案。并結合運營實際，對以 后的設計和驗收標準提出改進建議。 關鍵詞供電系統、差動保護、母聯備自投、改進、建議 U223 A Analysis on the Failure of automatic bus transfer for Bus differential protection Hu Meng (Shenzhen Metro Group Company） Abstract: For power consumption load ranks as class 1,the reliability of the metro power supply systerm have a high demand.When main power source has short circuit fault and had to be cut off ,the backup power should be in service timely and reliably. If the automatic bus transfer failed,there would be a power outage. even affecting normal operation of the train. So the function testing is very important. Therefore, in the foundation of the analysis of the failure of automatic bus transfer for Bus differential protection in Shenzhen subway , the author found some existed defects and insufficiency in the conventional method of calibration,and proposed the new solution.Then Combining the practical operation , throw out a impo improvement to the later Design and acceptance. Key words: power supply systerm, bus differential protection automatic bus transfer 一、故障原因描述 深圳地鐵 35 kV 中壓供電網絡采用雙環網接線方式，將全線的牽引變電所及降壓變電所分成若干個供電分區。每一個供電分區均從主變電所的不同母線就近引入兩路中壓電源，分區內每個變電所主接線采用單母分段接線方式。正常運行方式下，各變電所兩個獨立的進線電源同時供電，兩段母線并列運行。當出現電纜短路故障啟動差動保護跳閘，一個進線電源失壓退出后，分段開關自動投入運行，由另一個進線電源向本變電 所的兩段母線供電。 5 號線太安降壓變電所 怡景牽引混合所 黃貝牽引混合所屬于第八供電分區，正常運行方式下由 3 號線草埔主變電所向太安降壓所供電（如圖 1）。在末端站黃貝嶺變電所設置城市廣場主變電所支援草埔主變電所的應急聯絡斷路器303、 304。 2014 年 01 月 02 日，怡景變電所 303 柜饋出到黃貝嶺變電所 301 柜的電纜被擊穿，差動保護動作跳閘。黃貝嶺 35kV 段失電，母聯 300 未啟動自投合閘。 圖 1、八分區供電示意圖 二、故障原因分析查找 2.1 300 柜 REF542 保護裝 置內差動備自投啟動的邏輯條件 圖 2、差動備自投啟動邏輯圖 從圖 2 可看出：母聯備自投啟動邏輯條件： 1、差動保護動作； 2、故障段母線無壓，正常段母線有壓； 3、母聯備自投投入； 4、故障段氣室壓力正常； 5、故障段進線斷路器分閘。 2.2 試驗過程 1）檢查二次接線：在 I 段母線停電工況下，在 301 開關柜用繼保儀加量模擬差動保護電流，觸發差動保護動作信號，實時監測發現 300 母聯開關柜檢測到 I 段差動動作信號，說明二次回路接線正常； 2）常規方法校驗母聯備自投功能：在 I 段母 線失電、 段母線帶電情況下，將母聯柜備自投功能投入，在 301 柜用繼保儀加量模擬差動保護電流，觸發差動保護動作信號，此時 300 母聯備自投自投合閘成功。 3）運行工況下校驗母聯備自投功能：合黃貝嶺 303 開關柜，在 I、 段母線均帶電情況下，模擬真實故障跳閘工況，用繼保儀加量觸發 301 柜差動保護動作信號，此時備自投自投失敗。 4）在（ 3）所述工況條件下再次試驗，實時監測母聯柜保護裝置內部邏輯信號發現：此時母聯柜檢測到 I 段差動動作信號，但備自投合閘指令未啟動。 三、故障原因分析查找 為什么在線運行狀態下差動保護動作母聯備自投失敗，而離線功能校驗方法下母聯備自投卻成功呢？對在線監測到的保護裝置邏輯圖分析發現： 1） 301 柜差動保護啟動瞬間，母聯 300 柜保護裝置邏輯信號觸發狀態圖（如圖 3）中： “BB1 BUSBAR VOLTAGE LOSE” （ 段母線無壓）與 “DIFF TRIP WITH DELAY”( 差動保護動作 )相繼觸發，但觸發時間不同步，兩個條件未同時滿足，致使 “AUTO TRANSFER CLOSE”( 母聯備自投 )信號無法觸發，母聯備自投失敗。 圖 3、 差動保護觸發瞬間備自投觸發狀態變化 2）分析 “BB1 BUSBAR VOLTAGE LOSE” 觸發時序設定值（圖 4、 5）： 300 母聯柜接收 301 柜母線無壓開入信號持續時間為 2S，經延時模塊延時 15ms 后 “BB1 NO VOLTAGE” 由0 至 1，輸出高電平； 圖 4、母線無壓信號開出延遲時間設置對話框 圖 5、母線無壓脈沖延時功能塊 3）分析 “DIFF TRIP WITH DELAY” 觸發時序設定值（圖 6、 7）： 300 母聯柜接收 301 柜開入差動動作信號持續時間為 100ms， “1#INCOMER DIFF TRIPED” 由 0 至 1，輸出高電平，持續 15ms 后由 1 至 0，降為低電平。 圖 6、差動信號開出延遲時間設置對話框 圖 7、差動信號脈沖延時功能塊 4）將上述分析結果形象地用時序圖展示出來，則“DIFF TRIP WITH DELAY” 與 “BB1 BUSBAR VOLTAGE LOSE”脈沖觸發時序如圖 8： 圖 8、脈沖觸發時序圖 5）經過上述分析，故障原因可確定為： “DIFF TRIP WITH DELAY” 與 “BB1 BUS BAR VOLTAGE LOSE” 信號觸發時間不匹配，兩條件無法同時得到滿足，導致備自投命令無法發出。 四、故障處理過程 1）將母聯柜差動信號脈沖延時功能塊下降延由 15ms改為 2000ms： 圖 9：差動保護動作輸入信號延時 2）畫出 “DIFF TRIP WITH DELAY” 與 “BB1 BUSBAR VOLTAGE LOSE” 脈沖觸發時序如下圖。 圖 10、程序修改后的脈沖觸發時序圖 3）將母聯柜差動保護動作輸入信號下降延由 15ms 改為 2000ms 后，（ 3）所述條件工況下，用繼保儀加量觸發差動保護動作信號，此時備自投自投成功。 五、試驗漏洞及應對措施 目前，深圳地鐵常規 35KV 開關柜差動母聯備自投邏輯功能試驗時，將其中一段母線停電，用繼保儀對保護裝置加量模擬差動電流，觸發差動保護跳閘信號。這種條件下，由于母線無壓信號持續保持高電平，備自投功能可以正常啟動；而實際跳閘時母線無壓信號存在從低電平到高電平的轉換過程，期間存在母線無壓信號與差動保護觸發信號時間上的匹配關系，因而無法通過該試驗方法測試出此內部潛在的邏輯缺陷，導致試驗測試結果 正常，實際運行中備自投功能失效的情況。 為真實模擬差動動作過程，變電技術人員嘗試通過采用繼保儀 “ 狀態序列功能 ” 進行差動備自投功能校驗，具體試驗方法為： 1）設置狀態 1，模擬正常運行狀態：母線有壓，進線柜無差流； 2）設置狀態 1 到狀態 2 的觸發條件：延時 10S； 3）設置狀態 2，模擬電纜短路狀態：母線有壓，進線柜有差流； 4）設置狀態 2 到狀態 3 的觸發條件：進線柜差動保護動作啟動； 5）設置狀態 3，模擬差動動作跳閘：母線無壓，進線柜無差流； 6）點擊 “ 啟動 ” 按鈕，觀察母聯柜備自投是否成功； 經過現場試驗論證：程序修改前，母聯備自投失??；程序修改后，母聯備自投成功。證明，狀態序列測試方法可以通過完全真實模擬差動保護動作過程來檢測備自投功能是否正常。 六、結語 地鐵供電系統保護種類繁多，邏輯程序復雜，很多內部的邏輯、參數和信號延配合上容易被我們忽視。然而受到條件限制，不可能所有保護都能模擬真實故障情況進行校驗，單純從保護動作條件去進行功能校驗，無可避免會有很多的漏洞，從而導致嚴重的后果。因此，這就要求地鐵供電技術人員積極 研究探索新的試驗方法，找出貼近實際運行工況的試驗手段，保證保護功能校驗的準確性和完備性。 參考文獻 GB/T 142852006 繼電保護和安全自動裝置技術規程S北京 中國標準出版社， 2006 GB 501572003 地鐵設計規范 S北京：中國計劃出版社 ,2003 張洪浩 淺談低壓母聯備自投裝置的應用 J.機電信息 2011 吳心弘 線路縱聯差動保護研究 R.杭州 浙江大學 電氣工程學院 賀家李 ,宋從矩 .電力系統繼電保護原理 (增訂 版 )M.中國電力出版社 .2004. 朱聲石 . 高壓電網繼電保護原理與技術 M.北京 :中國電力出版社 ,1995. 廖澤友 ,鮑偉廉 ,楊維娜 . 高壓線路電流差動保護的現狀及其前景展望 J.繼電器 ,1999,(01):4-7. 文檔資料：母聯差動備自投失敗異常情況分析研究 完整下載 完整閱讀 全文下載 全文閱讀 免費閱讀及下載 閱讀相關文檔 :淺論灌區土壤鹽漬化的危害及防治對策 氣壓給水設備在消防中的應用 建筑工程管理的制約因素及應對措施論述 企業人力資源現狀與對 策 企業稅務籌劃的風險分析及其控制 建筑工程施工管理存在的問題及對策 暖通空調設計中常用的節能措施 某鋼結構工程大跨度曲線屋面整體液壓抬升倒裝施工技術 南京地鐵十號線環網電纜拆解保障 綠色建筑思考與實踐