淺談備用電源自投裝置和自動重合閘裝置在大準鐵路電力系統(tǒng)的應用和探討

摘 要：大準鐵路10 kV配電所兩路電源采用備用電源自投（簡稱BZT）裝置，自動閉塞線路和貫通線路設有備用電源自投裝置和自動重合閘（簡稱ZCH）裝置，BZT裝置和ZCH裝置的應用，最大程度縮短鐵路自動閉塞線路的停電時間，大幅提高鐵路運輸能力，但對電源的供電要求較高，除了每個配電所均有可靠的獨立電源，兩個相鄰配電所分為主送配電所和備用配電所外，還要求正常運行時，由主送配電所向自動閉塞線路送電。當自動閉塞線路或貫通線故障跳閘時，能根據(jù)BZT裝置和ZCH裝置的配合，實現(xiàn)備用配電所能迅速自動投入或主送配電所自動重合閘一次重合。

關鍵詞：自動備投裝置 自動重合閘裝置 配合 問題探析

中圖分類號：TU4 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）11（b）-0085-02

引言：近年來，隨著大準鐵路的迅猛發(fā)展，10 kV供電系統(tǒng)的建設和改造方興未艾。配電所兩路電源的改造、綜合自動化使用，使10 kV自動閉塞線路和貫通線路的供電可靠性越來越高。影響行車故障逐年降低，大幅度提高了鐵路的運輸能力。

1 對備用電源自投裝置和自動重合閘裝置的要求

1.1 對備用電源自投裝置的要求

（1）當主送配電所向自動閉塞線路供電時，不論何因失去電壓時，備用配電所均能自動投入，向自動閉塞線路供電。

（2）BZT裝置必須確認備用配電所有電，才能開始動作。因此，裝置的啟動回路中，串入電壓繼電器的常開接點，以檢查備用電源自閉母線有否電壓，從而保證自閉裝置動作的正確性。

（3）備用電源應只能自動投入一次。因為當自動閉塞線路上有永久性故障時，備用電源再次投入，就會使設備損壞或擴大停電范圍，影響鐵路運輸。

（4）備用電源投入時間越快越好。一般應在0.15 s以內投入。

（5）每個BZT裝置，應有專用的切換開關，能使自動投入裝置投入或解除，保證其靈活性。

（6）應采取防誤動措施。防止因電壓互感器的熔斷器熔斷而引起自動裝置的誤動作。所以一般在互感器二次的中間相上不裝設熔斷器。

1.2 對自動重合閘裝置的基本要求

（1）ZCH裝置的動作要快。為了提高供電的可靠性，縮短停電的時間，ZCH裝置動作時間要快。但考慮到電壓中斷時間，讓短路點的介質恢復絕緣強度，同時必須有一定的時間使斷路器及其傳動機構做好重新合閘的準備，所以一般要求重合閘時間為0.5 s左右。

（2）要保證只能一次重合。當線路存在永久性故障時，線路斷路器再次重合后，又被電流速斷保護動作跳閘，此時ZCH裝置不應再動作合閘。

（3）配電值班人員手動操作跳閘后，ZCH裝置不應動作。

（4）如果斷路器被配電值班員手動合閘后，由于線路上存在故障，立即又被保護裝置動作跳閘，此時，ZCH裝置不應動作。

（5）ZCH裝置動作后應能自動復歸，不需要配電值班員進行手動操作，便可確保裝置的下一次動作。

2 自動重合閘裝置與備用電源自動投入裝置動作配合

2.1 配電所內均裝有ZCH裝置與BZT裝置，其動作配合有兩種情況

（1）主送配電所ZCH先投入運行。

根據(jù)電源的可靠性來決定自動裝置投入的先后，當主送所比備用所可靠時，則采用ZCH先投，BZT做后備。正常情況時自動閉塞線路母線及線路受電，主備配電所ZCH、BZT時間繼電器均不帶電，ZCH、BZT均處于準備動作狀態(tài)。

當自動閉塞線路發(fā)生短路故障跳閘時，主送所ZCH裝置與備用電源自投裝置BZT同時啟動，由于設置為重合閘先動作，重合閘裝置時間繼電器節(jié)點瞬時閉合，在0.5 s左右進行一次重合閘，主送所仍對自動閉塞線路送電。由于ZCH裝置已在0.5 s左右一次重合成功使自動閉塞線路帶電，備用所電壓繼電器勵磁而使常閉接點斷開，切斷時間繼電器勵磁回路，使BZT裝置恢復正常狀態(tài)。如果ZCH裝置本身有故障拒動時，此時備用電源自投裝置時間繼電器延時接點經(jīng)過一定時限，一般在0.8 s左右才閉合，啟動備用所時間繼電器使備用配電所向自動閉塞線路供電。

（2）若一次重合閘不成功，BZT裝置應自動投入運行。

由于自動閉塞線路上故障沒有消除，使ZCH動作重合不成功時，備用配電所自閉饋出柜失電，線路側電壓繼電器失電常閉結點閉合，啟動時間繼電器經(jīng)過0.8 s左右延時，其常開接點閉合使自閉柜斷路器合閘，備用配電所向自動閉塞線路供電。

（3）主送配電所由兩路電源時自動裝置的動作配合。

主送配電所由一主一備電源，且主電源、備用電源、自動閉塞柜均裝有自動投入裝置時，其ZCH與BZT的動作時間配合如下。

ZCH主電源

如果配合不當產(chǎn)生下列后果：例如ZCH自閉饋出柜

2.2 備用配電所的BZT裝置先投入運行

（1）備用配電所的BZT裝置先投入運行。

兩個配電所的電源都比較穩(wěn)定可靠，為減少停電時間，采用備用配電所的BZT裝置先投入運行，兩所的ZCH和BZT均處于準備動作狀態(tài)。

當自動閉塞線路發(fā)生瞬時性故障時，電流保護動作使自動閉塞饋出柜跳閘，主送所ZCH裝置與BZT裝置同時啟動，由于設置為BZT裝置先動作，BZT裝置時間繼電器常開接點瞬時閉合，備用配電所向自動閉塞線路送電。由于ZCH裝置設置為后啟動，時間繼電器勵磁準備啟動ZCH裝置。但是時間繼電器的延時接點經(jīng)過0.8 s左右延時才閉合，閉合前備用電源已向自動閉塞線路送電，由于自動閉塞線路有電，主送配電所電壓繼電器勵磁，其常閉接點斷開，時間繼電器失電，ZCH裝置恢復正常狀態(tài)作為備用，準備下一次動作。

（2）備用配電所BZT裝置投入運行不成功。

由于自動閉塞線路上的故障未消除或BZT裝置本身故障投入不成功。此時主送配電所自動閉塞線路側失電，電壓繼電器常閉接點閉合，啟動時間繼電器經(jīng)過0.8 s左右的延時ZCH裝置重合閘，由主送所向自動閉塞線路送電。

2.3 BZT裝置與外部電源ZCH裝置時限的配合

BZT裝置設置在電源進線的控制回路中，任何一路進線外部電源失電時，使失電電源失壓跳閘，啟動BZT裝置，使母線分段斷路器自動合閘。當外部電源設有ZCH裝置時，BZT裝置的時限必須大于外部電源ZCH裝置的動作時限，也就是當外部電源ZCH裝置合閘成功后，BZT裝置就不應動作，所以整定時必須注意這一點。大準鐵路外部電源均不設ZCH裝置。

3 無壓釋放裝置

3.1 無壓釋放裝置在相鄰所自動備投中的重要性

兩個相鄰的自動閉塞配電所互為備用時，向自動閉塞線路供電，當主送配電所電源側或自動閉塞母線突然停電時，備用配電所應投入運行。如果電源柜和自閉柜上不裝設失壓跳閘裝置，備用電源投入后不但向自動閉塞線路送電，也通過主送配電所自動閉塞斷路器向主送配電所側送電，直至送到其他用戶線路及電源線上，這將嚴重的威脅人身和設備安全，并會引起過負荷跳閘，造成事LeldR5VEowCrqUVSAyW4YA==故停電，影響列車運行。為了防止上述情況發(fā)生，配電所內自動閉塞柜和電源柜相應的裝設無壓釋放裝置，保證在配電所自動閉塞母線或電源柜停電時，將相應的斷路器無壓釋放跳閘，配電所停電并與自動閉塞線路隔開。

3.2 對無壓釋放裝置的要求

（1）兩個電壓繼電器常閉接點串聯(lián)，且電壓互感器二次測B相接地，并不裝設熔斷器。這樣就防止兩相熔斷器熔斷造成保護誤動作，使斷路器跳閘中斷供電。

（2）電壓繼電器整定值一般在60%～70%的工作電壓范圍內，當電網(wǎng)電壓波動時，不應誤動作。

（3）自動閉塞柜采用的中間繼電器，動作電壓在工作電壓60%～70%以下，同時，應將動作電壓調整到基本一致。避免主電源電壓降低時，自動閉塞側電壓繼電器未達到動作值，而備用配電所自動閉塞電壓繼電器已動作，造成兩路電源并列運行。這對不具備并列運行條件的配電所是比較危險的。這種不同期并列，將造成主、備用配電所自動閉塞柜斷路器均跳閘，自動閉塞線路停電，影響列車運行。

4 結語

隨著我國鐵路智能化水平的不斷提高，對鐵路自動閉塞線路供電質量的要求越來越高。為了實現(xiàn)大準鐵路自動閉塞線路高質量而又不間斷供電，需要我們鐵路供電的同行們共同努力來實現(xiàn)。

參考文獻

[1]華玉興.電力設備運行與維護[M].中國鐵道出版社.

[2]何其光，陳蓉平.牽引變電所[M].中國鐵道出版社.

[3]潘啟敬.牽引供電系統(tǒng)繼電保護[M].中國鐵道出版社.