地铁牵引变电所高压直流开关无法合闸的故障解决措施分析

地铁牵引变电所高压直流开关无法合闸的故障解决措施分析

蔡永勇

蔡永勇

南京地铁运营有限责任公司江苏南京210012

【摘要】本文对地铁牵引变电所高压直流开关无法合闸的故障进行了详细的分析和讨论，并对处理这些故障的方法和措施进行了研究，提出了一些建议和意见。同时也对高压直流线路所使用的检测方法进行了简要阐述。

【关键词】牵引变电所；直流开关；故障；解决措施

一、高压直流开关无法合闸故障的过程

由于接触网在机车段位是被安装在外侧的，所以容易受到干扰从而产生大量的残留电压，使得直流馈线不能正常的开关合闸，甚至会影响机车的安全运行。一般柔性的接触网都是安装在机车的外面，通常会设置四个供电区域，从而控制对应的四个直流馈线的阶段线路开关。若是其中的某一个馈线的开关无法合闸，就会造成与之相应的供电区域无法正确供电。一般处于正常状态下供电设备中牵引变电所的电气参数如下图所示。

通过对高压直流开关产生无法合闸故障的现象进行分析和讨论，造成这一现象的原因是地铁柔性接触网的馈线，或者是直流线路的截获器在运行的过程中，不能够达到保护其他设备和装置直流线路检测和维护的性能。在实际检修的过程中，如果地铁的柔性接触网没有发生故障，为了使机车能够正常的运行，就必须对高压直流开关无法合闸的情况予以及时的维修，从而保证各个供电区域的正常供电。

二、高压直流开关无法合闸的原因

（一）直流线路的检测原理

直流线路的检测，是截断线路的仪器在高压直流开关合闸时其内部的维护设备对直流馈线实施的一次自动检测，这种检测是针对整个接触网进行的，同时将检测出来的实际数据与参考数据进行对比分析，从而确定直流开关无法合闸的现象是否出在该线路上。目前使用的直流开关其电伏为一千五百伏，使用的维护装置是ＳＥＰ－ＣＯＳ。它的直流线路的检测原理是在截断线路的仪器的开关合闸前实施维护，从而检测出直流开关主线的电压和馈线的电压，同时还要对馈线侧面产生的电阻进行检测，然后将测得的全部数据与参考数值进行对比分析，从而就可以判断接触网馈线的正常情况。直流线路的检测原理如下图。

从其检测的原理中分析可以发现，直流线路的检测主要有两个方面，一是检测直流线路中的残存电压，二是检测直流线路中的遇到的电阻。因此可以根据对这两个数据的检测，从而对各个装置的运行情况进行更有针对性的检测。

（二）直流线路中的电阻的检测

通过对故障产生后的各地铁接触网的设施设备检查，在地铁接触网没有发生断线短路以及绝缘设备放电等情况下，可以采用电伏为两千五百伏的摇表检测仪对绝缘装置进行检测。如果绝缘装置无任何异常，就可以在直流开关无法合闸的地方补充供电设备，保证接触网的状态正常，从而就可以检测出直流线路的电阻是否正常，其测量值与参数值是否存在误差。若是地铁接触网的状态正常，就可以判断绝缘装置是否符合要求，从而排除电阻造成的接触网线路短路以及电阻过低的现象。

（三）直流电路中残存电压的检测

在对故障进行维修和检测的过程中，在断电的区域将截断电流的的开关分闸，那么这个区域就不会继续供电，通过对直流线路的开关装置的维护设备进行检测和观察，地铁接触网的残存的电压相当高。在以往检测的案例中，根据维护装置的原理可以发现，实际测量的电阻要大于其规定的最小值，因此截断线路的仪器不能够合闸。分析其原因可以了解到，当地铁的接触网运行后，残存的电压比较大，超过了维护装置的规定值，就可能发生短路或者是其他的故障。

三、高压直流开关无法合闸的解决措施

通过对高压直流开关无法合闸的原因进行分析和讨论后发现，针对发生故障的供电区域进行检查后发现，如果机车运行段位上的接触网没有任何的异常，那么接触网残存的电压不会对接触网、牵引变电所以及其他的机车设备造成影响，因为残存的电压一般都在３５０伏左右，同时根据柔性接触网安装的特点和段位，可以将高压直流开关的维护设备的检测参数中残存电压的设定数值提高到４５０伏左右，从而有效的避免目前机车运行段位内接触网残存电压的实际值最大值。另外还要设计科学适用的供电系统，并与生产技术人员对设计的方案进行检查和审核，从而对直流线路的开关的参数进行及时的调整和修改。最后还要对实际运行中的机车进行检验，观察机车运行段位的高压直流开关合闸情况以及相应段位内的接触网的状态，只要各个设备的运行状态正常，机车就能进行正常的营运，从而避免发生牵引变电所高压直流开关无法合闸的故障。

四、总结

综上所述，通过对发生牵引变电所高压直流开关无法合闸的故障进行分析和讨论，在已经发生的故障中可以发现，导致直流开关无法合闸的原因大部分是由于接触网的残存电压过大引起，再加上绝缘装置在运行的过程中在外界因素的影响下功能降低，而相邻的供电区域因为还在供电就使得接触网存在静电反应，从而使得残存的电压只高不下，使得故障发生就更加频繁。通过对这类故障的解决措施中可以发现：在日后的维护设备安装的过程中，要将上述原因充分考虑进去，并将设备的规定参数及时予以调整和修改，从而保证地铁供电设备的正常运行，使得其不会引起牵引变电所的高压直流开关发生无法合闸的现象。