對地鐵供電設備差動保護跳閘技術的分析

廖勇

◆摘? 要：供電系統屬于地鐵工程中的關鍵組成，供電設備的運行情況直接關系到地鐵系統的正常運行。隨著社會的快速發展，對地鐵供電設備的要求與標準不斷提高，差動跳閘保護技術在地鐵供電系統當中得到了廣泛的應用。本文首先分析地鐵供電設備差動保護動作的跳閘原因，深入分析研究地鐵供電設備差動保護跳閘技術。

◆關鍵詞：地鐵;供電設備;差動保護跳閘技術

隨著我國城市化進程的不斷加速，交通系統的壓力不斷增加，導致地鐵運營的時間不斷增長，因此增加了地鐵供電設備的工作量以及工作壓力，供電設備的故障頻率呈現上升趨勢。為能夠有效保護地鐵供電設備的正常運行，需要加大差動保護跳閘技術的引進以及應用力度，有效解決地鐵供電設備的各種故障問題，從而保護地鐵供電設備的正常運作。

1地鐵供電設備差動保護動作跳閘的主要原因

針對實際情況來看，地鐵供電設備差動保護動作跳閘的主要原因包括：第一，地鐵供電設備的引線接頭存在松動問題。第二，設備的斷路器、絕緣子等接近于供電設備的側套管的絕緣部分出現了相應問題，存在閃絡等情況。第三，設備連接的相應電壓互感器運行出現問題。與設備之間相連的隔離開關的絕緣子出現了損壞問題，存在閃絡情況。第四，供電設備的避雷器以及絕緣子出現了故障問題。第五，出線電流互感器的絕緣子出現了斷路等各種故障問題。第六，二次回路出現了問題。第七，由于誤合、帶負荷拉、誤拉等情況導致設備的故障。對于設備差動保護設備出現了誤動情況。

2地鐵供電設備差動保護跳閘技術

2.1差動保護技術

差動保護可以選擇光纖縱差保護技術。差動保護的過程中，于新路的末端安裝檢測器，收集相位與電流波形等數據，利用光纖通道，把數據完整傳輸到保護裝置當中。根據對側與本側電氣量的相應數據分析，保護裝置隨后精準定位故障的具體發生位置。技術人員通過差動計算，分析相同時刻情況下兩端電流的實際數值，根據分析的結果，同步處理兩端電流的相應數據。通過GPS的同步時鐘技術，保證異地2個時鐘能夠保持同步。結合基爾霍夫電流原理，當電流數值和保護線路的電流相同時，有效檢測線路故障，檢測各個電流數值，數值差即故障電流，當兩側的保護裝置存在不平衡性的相對電流時，造成裝置的錯誤動作。因此，必須做好分相差動啟動電流預設值的設計，選擇不平衡電流來實現有效保護。檢查沒有發現跳閘等故障，站內設備沒有問題，不可以復歸差動保護動作信號。需要詳細檢查繼電器觸點以及直流地鐵的供電設備具體絕緣情況，保證保護裝置的正常動作。

2.2斷路器閉鎖防越級跳閘

為避免斷路器產生越級跳閘情況，需要完成上級與下級的有效閉鎖。以此來實現斷路器的有效逐級閉鎖，從而大大降低出現越級跳閘的概率，然而這樣的方式存在明顯的缺陷，即閉鎖線路整體接線具備一定復雜性，尤其是保護器級別相對較多時。為保證信號傳輸穩定性與可靠性，需要選擇無線信號傳輸模式，重點關注傳輸的實時性。地鐵供電設備的分段以及母聯備處斷路器需要閉合，或者是開啟備用電源，首先需要恢復失壓中低壓側供電設備的正常供電。隨后分路正常供電。在地鐵運行過程中的用電需求需要優先恢復，以此來保證地鐵運行的正常性。

2.3光纖電流差動保護防越級跳閘

光纖電流差動保護主要利用了光纖信號的傳輸通道來為傳輸實時的采樣數據，同時接收相應的采樣數據，在保護狀態下，通過本地以及對側電流相應差動完成有效的計算。判斷故障主要按照電流差動保護制動的特性方程來實現。這樣的保護方法精確度較高、動作快速且具備較高的穩定性，缺陷在于沒有辦法多線保護或者多級差動保護，整體成本相對較高。如果故障情況相對明顯，需要按照故障點的實際情況，結合隔離開關與斷路器的使用采取隔離措施，判斷能否需要及時排除故障，采取針對性的處理措施。

2.4變壓器的加強控制

變壓器差動保護需要考慮到CT斷線。倘若沒有考慮到CT斷線閉鎖，差動保護就會出現誤動作的可能。例如在高壓側相差動采樣電流斷線的情況下，因為特定的原因，或者線路出現了松動，電流互感器被損壞以及差動保護裝置高壓側相采樣電流回路損壞等各種原因造成A相電流的實際采樣值是零，因此A相差動電流就與低壓側電流互感器二次電流值相等。同樣的，若是低壓側的CT斷線，差動電流即高壓側位置二次電流值。如果沒有考慮到CT的斷線閉鎖，那么差動電流極有可能超出差動保護的系統預設數值，從而發生了差動保護的誤動作。因此，差動保護必須充分考慮到CT斷線造成的影響因素，必須增加必要的CT斷線閉鎖功能，在出現了CT斷線情況下，閉鎖比率差動保護動作。差動保護的基本原理當中需要加入諧波制動。在變壓器處于空載投入瞬間產生了勵磁涌流，整體涌流電流值相對較大，差動電流值即與涌流電流值相等，有可能導致保護裝置差動保護出現誤動作。

3結束語

綜上所述，為保證地鐵運行的正常狀態，必須保證地鐵供電設備運行的安全性與穩定性。地鐵供電設備需要利用差動保護技術，深入分析供電設備跳閘主要原因，制定針對性的解決方案，及時的供電設備的運行缺陷以及安全隱患，深入分析地鐵供電設備差動保護跳閘技術，做好地鐵供電設備的有效保護，從而確保地鐵交通線路的正常運行。

參考文獻

[1]袁易.地鐵供電設備差動保護跳閘技術探討[J].技術與市場，2020，314（02）：147+149.

[2]王京浩.地鐵供電設備差動保護跳閘技術探討[J].技術與市場，2019，304（04）：156-157.