研究课题 地铁直流框架保护(3)

到两台直流进线柜的SIMATIC S7-200，进线柜SIMATIC S7-200命令两台直流进线柜跳闸并闭锁。同时通过闭合继电器K59-3FP的辅助触点发送跳闸和闭锁信号到每个馈线柜的SEPCOS，直流馈线开关直接跳闸并闭锁。

③ 复位：框架电压保护的复位须通过按下在负极柜柜门上的“故障总信号（复位）”及直流进线柜、馈线柜上的复位按钮进行复位。

2.4 钢轨电位限制装置

2.4.1 钢轨电位限制装置保护

钢轨电位限制装置一端接钢轨，一端接变电所接地网，检测的是钢轨和地之间的电压。

当正极对框架泄漏发生时，如果钢轨绝缘良好，电流型框架保护没有启动，并且电压型框架保护失灵，此时钢轨电位限制装置检测到的电压为钢轨和框架之间的电压，通过钢轨电位装置三段动作闭合，使泄漏电流主要通过钢轨电位限制装置而不是钢轨对地泄漏电阻回到负极，此时电流能大到几十千安，使电流型框架保护能够迅速动作。

（1）当钢轨电位大于120V（安顺车辆段为60V）时钢轨电位限制装置延时500ms动作，使钢轨与地相连，降低钢轨电位，并连续动作3次后钢轨电位仍然高于整定值，合闸后不再断开；

（2）当钢轨电位大于250V时钢轨电位限制装置延时100ms永久合闸； （3）当钢轨电位大于600V时钢轨电位限制装置晶闸管在10ms之内导通，钳制钢轨对地电位，向接触器发出合闸命令，接触器永久合闸。

U> I段过电压 T N 钢轨电位限制装置 II段过电压 U>> T 120（60） 500 3 150 100 V ms 次数 V ms 接触器闭合 晶闸管无延时导通，III段过电压 U>>> 600 V 接触器闭合，晶闸管断开 表2.3 钢轨电位限制装置定值

接触器闭合 11

2.4.2 钢轨电位限制装置动作特性

当供电分区没有车辆行驶时，牵引直流系统运行正常情况下，钢轨对地电位为零；当供电分区有车辆行驶或接触轨发生短路故障时，由于钢轨对地泄漏电阻的存在，钢轨电位快速升高，为了保护在钢轨上行走的人身安全，当钢轨电位达到一定值时，钢轨电位限制装置迅速动作，将钢轨与接地网短接，从而降低了钢轨电位，保护了在钢轨上行走的人的人身安全。

、

图2.4 框架电压与轨电位限制装置的整定曲线

图2.5 正常情况下的钢轨电位及NPMPD合位下的钢轨电位

2.4.3 钢轨电位限制装置与电压型框架保护动作分析

电压型框架保护与钢轨电位限制装置两者都是检测钢轨电位对地电压，不同的是电压型框架保护的作用是保护直流设备安全，动作于跳闸（报警），切除直流绝缘泄漏或短路故障；钢轨电位限制装置的作用是降低钢轨对地电压，保护线路上行走的人的人身安全，不动作跳闸，牵引直流系统不受影响，列车正常运行。由于电压型框架保护整定时间大于钢轨电位限制装置，正常情况下当发生钢轨电位升高时，应有钢轨电位限制装置首先动作，使钢轨与地连通，保证线路上人身

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安全，当钢轨电位限制装置拒动时，电压型框架保护动作于跳闸（报警），具体参数如下：当钢轨电位大于120V时电压型框架保护延时1500ms发出报警信号。

国内其他地铁曾经有将电压型框架保护设置为跳闸，并且在钢轨对地电压急剧上升时，电压型框架保护动作的优先级高于钢轨电位限制装置。这种设置在电压型框架保护的整定曲线和轨电位装置整定曲线的交点处容易产生误动作。并且电压型框架保护容易扩大事故影响范围，所以现在大部分地铁都设定轨电位装置的整定值小于电压型框架保护整定值，这样做可以减小误动作几率，但也使电压型框架保护变成钢轨电位限制装置的后备保护。

3 FP-2型框架保护动作的应急处理措施

3.1 FP-2型框架保护动作

由于FP-1型框架保护故障影响范围相对较小，电调确认整流机组退出运行后采用单边供电或者大双边供电方式为接触轨供电。这里重点讨论FP-2型框架保护动作时的应急处理措施。

下面以万年泉路站为故障所为例：

当万年泉路检测到本所直流开关柜框架对地电流大于80A时，负极柜内S7-200发出跳闸信号。

本所321、323跳闸，201、202、211、212、213、214开关跳闸并闭锁。同时联跳相邻牵引所得相应馈线开关并闭锁重合闸。

即万年泉211联跳地铁大厦213，万年泉212联跳地铁大厦214开关。 万年泉213联跳振华路211，万年泉214联跳振华路212开关。

这样，从地铁大厦到振华路区段的接触轨都会停电，使故障设备与有电区域彻底隔离，保证人员及设备安全。

3.2 故障处理原则

FP-2型框架保护动作后，为了保护故障变电所的设备运行安全，设计上采用了在没有复归动作出口的框架保护信号前，故障所所有的直流开关及相邻牵引所的对应馈线开关是不能合上的。为了尽快恢复接触轨的供电，应立即将动作出口的框架保护信号复归，将故障牵引所撤出运行，采用越区供电的方法，恢复接触轨的供电，但切记，故障牵引所在没有经过彻底检查前不能送电。在行车时间，

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为了尽可能减小框架保护故障对行车的影响，缩短故障处理时间，变电所值班员应按应急处理步骤进行处理，在PSCADA上确认报警信号等有关记录，注意观察保护动作类型，跳闸开关，并进入《框架保护应急预案》，将情况及时通报相关人员。

3.2.1 对于框架保护主跳所

电调拉开主跳所所有上网隔离开关，确认临站对应直流馈线断路器在分闸位置及接触轨无电后，合上越区隔离开关，在解除临站对应馈线断路器闭锁信号后，合上临站对应的直流馈线断路器，实行大双边供电。

当电调无法解除临站闭锁，不能远程控制邻所开关合闸时，拆除负极柜X3-5端子上的联跳发送线或断开负极柜内联跳空开F85-211、F85-213、 F85-212、 F85-214，解除向邻所闭锁信号。 3.2.2 对于框架保护被联跳所

电流型框架保护动作后，电调可以通过主控系统远程解除临站馈线闭锁，控制邻所馈线开关合闸，恢复单边供电。电调也可以远程解除临站馈线闭锁，拉开主跳所所有直流馈线隔离开关后，合上主跳所越区隔离开关，控制邻所馈线开关合闸实现大双边供电。

对于被联跳所，电调远方解除闭锁信号后后可以通过主控系统远程控制或站内PSCADA直接进行合闸。如果无法解除联跳信号合闸失败，可通过现场拆除211、212、213、214小车二次接线室内的X1B-4端子上的联跳接收线，解除联跳信号接收后，对相应馈线开关进行合闸，恢复单边供电或大双边供电。

3.3 故障点判断及恢复供电流程

3.3.1 正线无车情况下的FP-2型框架保护动作（以万年泉路站为例）

若正线车辆无车时，A8和A8、B7和B8供电区段之间分别由电分段断开。 万年泉路电流型框架保护动作，此时电调先确认万年泉路牵引系统退出，随后拉开万年泉路2111、2131、2121、2141上网隔离开关。根据“先通后复”的原则，电调应先对临站进行试送电。此时分为两种情况: 3.3.1.1 正极对框架泄漏点在万年泉路直流设备内

若正极对框架泄漏点在万年泉路直流设备内，此时正线无短路点。PSCDAD上只有框架保护动作报文。电调将地铁大厦站213、214断路器，振华路站211、212断路器复归并试送成功，对A7/A8/B7/B8区段进行单边供电。或者先合万年

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泉路2113、2124越区隔离开关，再对地铁大厦站213、214断路器，振华路站211、212断路器进行复归并合闸成功，实现大双边供电。（若复归失败参考第3.2节）待抢修组前往现场查明故障原因并处理之后，夜间对 …… 此处隐藏：2469字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……