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BZT裝置和ZCH裝置的配合，實現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展，10 kV供電系統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。

當自動閉塞線路發生短路故障跳閘時，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。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。

當自動閉塞線路發生瞬時性故障時，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，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。

參考文獻

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