高速鐵路變電所綜合自動(dòng)化備自投裝置動(dòng)作優(yōu)化方案探討

摘 要：綜合自動(dòng)化系統(tǒng)改變了鐵路變電所傳統(tǒng)的運(yùn)行管理方式，使變電所運(yùn)行管理智能化、高效化，文章對管內(nèi)高速鐵路變電所備自投裝置進(jìn)行了研究分析，并提出優(yōu)化方案，改善備自投流程，以不斷提高接觸網(wǎng)供電可靠性。

關(guān)鍵詞：牽引變電所；綜合自動(dòng)化；備自投裝置；優(yōu)化方案

引言

高速鐵路中運(yùn)行的動(dòng)車組速度高、密度大，社會關(guān)注度高，一旦中斷供電，將造成列車大量晚點(diǎn)，造成嚴(yán)重的社會影響，作為高速鐵路供電系統(tǒng)重要組成部分的牽引變電所要求采用雙電源獨(dú)立回路供電，固定備用方式，要求故障時(shí)自動(dòng)迅速投切，避免拒動(dòng)或切換時(shí)間過長造成動(dòng)車組的停車。

京滬高速鐵路運(yùn)行兩年多來，發(fā)生過因外電源故障和所內(nèi)設(shè)備故障導(dǎo)致的備自投動(dòng)作失敗和時(shí)間過長的案例，影響了動(dòng)車組的安全正點(diǎn)運(yùn)行，因此為提高變電所供電可靠性，文章對備自投裝置存在問題進(jìn)行分析，并提出優(yōu)化方案。

1 存在問題分析

我單位管內(nèi)京滬高速鐵路牽引變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)采用國電南京自動(dòng)化公司的綜自系統(tǒng)，其中備自投裝置采用WBT-65A型微機(jī)備自投裝置，以泰鐵變電所為例（下圖），采用三相V/X接線，變壓器采用單相變壓器組連接形式。

泰鐵變電所主接線圖

其備自投邏輯為：當(dāng)1#進(jìn)線+1#、3#B運(yùn)行時(shí)，發(fā)生進(jìn)線失壓或主變故障時(shí)，備自投啟動(dòng)，依次分開101DL、201DL、203DL、2011GK、2031GK，依次合2021GK、2041GK、102DL、202DL、204DL。

案例1：2013年8月11日泰鐵變電所備自投試驗(yàn)為例，設(shè)備管理單位進(jìn)行主變備自投試驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，1#、3#主變備投2#、4#失敗，102DL拒合。檢查發(fā)現(xiàn)2021GK信號回路端子松動(dòng)。

案例2：2013年10月10日0：01：44泰鐵變電所1#進(jìn)線因地方電源線故障停電，101DL、201DL、203DL失壓跳閘，10：02：29泰鐵變電所2#進(jìn)線備投成功，2#、4#變壓器投入運(yùn)行。

從案例中可以看出，備自投保護(hù)裝置存在如下問題：

（1）備自投流程中隔離開關(guān)參與動(dòng)作。隔離開關(guān)在運(yùn)行中動(dòng)作可靠性不如斷路器，較易發(fā)生各類電氣或機(jī)械故障，出現(xiàn)各種原因引起的拒動(dòng)、接點(diǎn)轉(zhuǎn)換不到位、分合不到位等故障，導(dǎo)致備自投裝置動(dòng)作失敗。

（2）備自投動(dòng)作時(shí)間長。通過備自投動(dòng)作報(bào)告可以看出在備自投整個(gè)流程動(dòng)作時(shí)間可達(dá)45s，其中隔離開關(guān)動(dòng)作及程序確認(rèn)位置時(shí)間達(dá)40-43s，導(dǎo)致中斷供電時(shí)間長，使運(yùn)行動(dòng)車組近1分鐘無電而停車。

2 優(yōu)化方案

2.1 改變運(yùn)行方式。將主變二次隔離開關(guān)備用狀態(tài)時(shí)處于常開位置調(diào)整為常閉位置，使主變完全處于熱備用狀態(tài)。

2.2 修改備自投程序。綜合自動(dòng)化系統(tǒng)廠家對備自投程序進(jìn)行修改升級，將備自投程序中2011GK、2031GK（2021GK、2041GK）去掉，不參與動(dòng)作，運(yùn)行時(shí)保持常閉狀態(tài)，可以有效壓縮備自投動(dòng)作時(shí)間。程序啟動(dòng)時(shí)在分合斷路器時(shí)僅需對隔離開關(guān)閉合狀態(tài)進(jìn)行確認(rèn)。

2.3 調(diào)整閉鎖方式。調(diào)整WBT-65A型微機(jī)備自投裝置的接線，解除2011GK、2031GK（2021GK、2041GK）對102DL（101DL）斷路器的閉鎖，保證斷路器的迅速可靠動(dòng)作。

經(jīng)過上述修改后，備自投動(dòng)作時(shí)間：失壓時(shí)為斷路器動(dòng)作時(shí)間（2s）加失壓保護(hù)啟動(dòng)時(shí)間（3s），可控制在4-6s。主變故障時(shí)由于主變保護(hù)動(dòng)作時(shí)間更短，可控制在3-5s之間。

3 方案安全評估

改變運(yùn)行方式及閉鎖方式后，備自投動(dòng)作流程如：當(dāng)1#進(jìn)線+1#、3#B運(yùn)行時(shí)，發(fā)生進(jìn)線失壓或主變故障時(shí)，備自投啟動(dòng)，依次分開101DL、201DL、203DL，依次合102DL、202DL、204DL。斷路器之間仍存在閉鎖，不會造成主變在二次并列運(yùn)行，不會危及設(shè)備及人身安全。

經(jīng)過改進(jìn)后，備自投動(dòng)作時(shí)間短，對動(dòng)車組的運(yùn)行影響小，可以有效避免動(dòng)車組運(yùn)行中因備自投切換時(shí)間過長導(dǎo)致停車情況的發(fā)生，提高了供電可靠性。

4 運(yùn)行中應(yīng)注意的幾個(gè)問題

4.1 在變電所新投運(yùn)時(shí)，必須做備自投的帶開關(guān)跳、合試驗(yàn)，不能用簡單的模擬試驗(yàn)來代替，模擬試驗(yàn)只能用來檢測備自投的一般邏輯功能。

4.2 備自投要完全獨(dú)立于保護(hù)裝置，不能影響保護(hù)的正確動(dòng)作，其回路應(yīng)避免與保護(hù)回路混雜。在進(jìn)行備自投的邏輯試驗(yàn)時(shí)，首先要通過執(zhí)行安全措施，把備自投完全獨(dú)立出來，以免試驗(yàn)時(shí)引起誤動(dòng)或者拒動(dòng)。

4.3 定期進(jìn)行備自投試驗(yàn)。每年對主變進(jìn)行保護(hù)試驗(yàn)時(shí)，對備自投裝置同步進(jìn)行試驗(yàn)，確保備自投裝置的動(dòng)作可靠性。

5 結(jié)束語

隨著綜合自動(dòng)化系統(tǒng)在高速鐵路供電系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，綜合自動(dòng)化系統(tǒng)在保障設(shè)備安全運(yùn)行方面起著舉足輕重的重要作用，牽引變電所綜合自動(dòng)化備自投裝置的正確迅速可靠動(dòng)作，將大大提高供電可靠性，保證動(dòng)車組的正常運(yùn)行，為人們的舒適快捷出行提供重要的保障。在今后的運(yùn)行中，將不斷對綜合自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行研究和優(yōu)化，不斷積累經(jīng)驗(yàn)，為高速鐵路的安全運(yùn)行提供可靠的供電保障。

參考文獻(xiàn)

[1]國電南京自動(dòng)化公司.WBT-65A型微機(jī)備自投裝置說明書

[2]汪偉民.微機(jī)備自投裝置應(yīng)用及相關(guān)問題的分析與探討[J].中國教育，2010.