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1、地铁牵引供电系统短路试验调试工法 地铁牵引供电系统 短路试验调试工法 中铁八局集团电务工程有限公司 二O一二年八月 目录 1、前言 . 1 2、工法特点 . 1 3、适用范围 . 1 4、工艺原理 . 1 5、调试工艺流程及操作要点 . 2 5.1调试工艺流程 . 2 5.2操作要点 . 3 5.2.1短接点选择 . 3 5.2.2接触网短路线缆连接 . 4 5.2.3牵引变电所测试仪器安装 . 5 5.2.4短路试验操作步骤及方法 . 7 6、材料与设备 . 11 7、质量控制 . 14 8、安全措施 . 15 9、环保措施 . 17 10、效益分析 . 错误！未定义书签。 11、应用实例
2、. 错误！未定义书签。 中铁八局集团电务工程有限公司 1 前言 地铁牵引供电系统短路试验是检验牵引供电系统电气设备稳定性、继电保护整定值准确性和保护装置动作可靠性的一项关键性试验。 中铁八局集团电务工程有限公司在成都地铁1号线一期工程和成都地铁2号线一期工程短路试验中通过短接点和测试点选择、加装智能控制箱等技术创新，不断改进、优化试验方法，形成本工法。 2 工法特点 2.1合理选取短接点和测试点，提高数据测量准确性、降低短路试验次数、减少短路试验时间、节约试验成本。 2.2加装智能控制箱，远端操作短路设备，保证操作人员安全；防止设备不能正常保护动作情况下紧急切断电源，降低设备故障时被损坏的几率
3、。 3 适用范围 本工法主要适用于地铁牵引供电系统钢性接触网分别对应钢轨和架空地线短接接地方式的短路试验调试。 4 工艺原理 4.1考虑操作人员及设备安全性，加装智能控制箱分别对35kV GIS整流变压器馈线断路器、短路点接入回路1500V直流开关柜馈线柜断路器在远端进行控制，智能控制箱设置在远离直流开关柜室的控制室。 4.2在分流器处外接四线滤波器，对短路试验过程中的波形数据进行采集、分析，计算及判断短路时设备所承受的短路电流峰值大小。 4.3短路试验接线原理图 （见图4.3） 图4.3 短路试验接线原理图 4.4 加装智能控制单元，防止设备不能正常保护动作情况下紧急切断电源，降低了设备故障
4、时被损坏的几率。 5 调试工艺流程及操作要点 5.1 调试工艺流程 调试工艺流程见图5.1 图5.1 调试工艺流程图 5.2 操作要点 5.2.1 接触网短接点选择 接触网短接点的选择应根据理论产生最大短路电流及最小短路电流的地点进行选取，以图5.2.1为列进行分析： 图5.2.1 区间长度里程图 1）最大短路电流：选取测试点牵引所上网隔离开关外侧容易发生短路故障的地点进行短接，该点短路电流理论为最大，可以检验大电流脱扣保护是否正确动作。 2）最小短路电流：考虑到牵引所存在越区供电方式，所以选取最长相邻的两个供电区间的远端容易发生短路故障的地点进行短接，该点作为理论上的最小短路电流，可以检验过
5、电流速断保护或者DDL保护是否正确动作。 综上所述：为了更好的体现短路试验的数据准确性，选择H站至F站区间是最优方案，接触网短接点和测试点的分布情况如下： 1) 接触网短接点（越区）：H站F站区间（下、上行线）靠近F站车站侧，测试点选择在H站。 2) 接触网短接点（远端）：G站F站区间（下、上行线）靠近F站车站侧，测试点选择在G站。 3) 接触网短接点（近端）：G站H站区间（下、上行线）靠近G站车站侧，测试点选择在G站。 通过以上短接点和测试点的选择，实现了所有短路试验程序全部集中在了两个相邻的供电区间，减小了停电范围、人员及设备转移时间，保证了在一个停电点（4小时）内完成所有短路试验调试作业
6、。 5.2.2 接触网短路线缆连接 1）接触网与钢轨短接 短接接地线采用150mm2软铜芯电缆连接线2根，每根不短于6m（接触线导高4040mm）。 连接示意图见图5.2.2-1所示： 2）接触网与架空地线短接 图5.2.2-2 接触网与架空线短接示意图 5.2.3 牵引变电所测试仪器安装 见图5.2.3-1所示：短路试验分合闸操作加装智能控制箱，智能控制箱设置在远离直流开关柜室的控制室。 控制室 图5.2.3-1 短路试验牵引所接线平面布置图 由智能控制箱分别引入直流开关柜短路回路馈线断路器分/合闸控制回路，以及35kVGIS整流变压器馈线断路器分闸的控制回路: 智能控制箱图见图5.2.3-
7、2所示： 图5.2.3-2 智能控制箱图 5.2.4 短路试验操作步骤及方法 1 短路试验前准备 1）按照地铁运营公司停电作业程序办理好作业票和配合协议。 2）检查确认试验区段及变电所系统的完整性和可靠性。 3）短路试验区间的接触网处于停电状态；电动隔离开关在断开位置。 4）核对短路试验区段的保护定值及动作时间配合的正确性。 5）检查相关电动隔离开关触头闭合情况，必要时使用仪器测量触头接触电阻。 2 短路试验操作步骤及方法 下面以接触网和钢轨短接对应越区供电短路方式进行操作分析： 1）见图5.2.4-1所示：短接点选择在H站至F站区间下行线F站附近的2131隔离开关馈线侧。分H站213、213
8、1、2113开关、分G站213、2131、211、2111开关、分F站213、2131开、2113开关。 2）在H站至F站区间下行线验电，确保在H站至F站区间下行线应 无电。 3）在F站2131隔离开关外侧容易发生短路的位置将接触网与钢轨短接好，短接线连接应牢固可靠。 4）将G站的联络开关2113合上，接触网正线联络开关3015合上，并确认合闸可靠。 5）合H站隔离开关2111，合上断路器211，211断路器采取智能控制箱进行合闸，其原理见图5.2.4-2所示： -kM SB1 1ZJ 接1500V直流开关柜合闸回路 接1500V直流开关柜和35kV GIS整流变馈线柜分闸回路 1ZJ：中间继
9、电器 2ZJ：中间继电器 ST：时间继电器 SB1：合闸按钮 SB2：紧急分闸按钮 图5.2.4-2 智能控制箱原理图 按下合闸按钮SB1，1500V直流开关柜断路器合闸，短路回路接通，同时时间继电器ST受电，此时正常情况下应该启动保护跳闸。 若此时因保护装置故障等原因不能保护跳闸，时间继电器在1秒时将直接启动跳闸回路，将1500V直流开关柜和35kVGIS整流变压器馈线柜断路器断开。 若时间继电器单元也不能正常动作的前提下，人工按下SB2紧急分闸按钮，直接启动跳闸回路，将1500V直流开关柜和35kVGIS整流变压 器馈线柜断路器断开。 6）短路试验数据分析和保护动作情况 短接点据测试点距离
10、：7753m。后台采集波形见图5.2.4-3越区供电短路试验波形图所示, 短路电流峰值为7648A，保护动作数据具体见表5.2.4-1所示： 图5.2.4-3 越区供电短路试验电流波形图 3 其它短路试验连接方式 4 远端和近端短路试验数据分析和保护动作情况 1）接触网短接点（远端）：G站F站区间（下、上行线）靠近F站车站侧，距离3589m，短路波形见图5.2.4-9远端供电短路试验波形图所示，短路电流峰值为7809A，保护动作数据具体见表5.2.4-2所示： 图5.2.4-9 远端供电短路试验波形图 2）接触网短接点（近端）：G站H站区间（下、上行线）靠近G站车站侧，距离358m，短路波形见
11、图5.2.4-10远端供电短路试验波形图所示，短路电流峰值为11760A，保护动作数据具体见表5.2.4-3所示： 图5.2.4-10 近端供电短路试验波形图 6 材料与设备 在本功法中，所使用的材料设备见表6.1和表6.2 表6.1 材料表 7 质量控制 根据电气装置安装工程电气设备交接试验标准(GB50150-2006) 及设计要求，对应越区短路、远端短路、近端短路逐步增大短路电流方式，逐级校验各保护装置保护功能: 1）I电流增量和di/dt电流变化率保护（DDL） 该保护为接触网中、远端保护，在牵引变电所近端短路时，该保护无法动作，即不能作为大电流脱扣的后备。该保护根据牵引变电所中、远端短路时流过馈线断路器的瞬时短路电流，以及躲过机车启动电流、辅助设备投入冲击电流综合考虑而整定。 2）电流保护（Imax+、Imax+） 电流保护用作大电流脱扣保护及DDL保护的后备保护 SEPCOS-NG电流保护分为定时限过流保护（Imax+）和限时电流速断保护（Imax+）。 限时电流速断保护（Imax+）作为直流短路近端保护
