大秦线2亿t扩能改造工程延庆、沙城东牵引变电所综合自动化系统改造中的两个问题

大秦线2亿t扩能改造工程延庆、沙城东牵引变电所综合自动化系统改造中的两个问题 大秦线2亿t扩能改造工程延庆、沙城东牵 引变电所综合自动化系统改造中的两个问 题 ? 电力/电气化? 大秦线2亿t扩能改造工程延庆,沙城东牵引变电所 综合自动化系统改造中的两个问题 周劲风 (中铁工程设计咨询集团有限公司,北京100860) 摘要:大秦线延庆,沙城东牵引变电所综合自动化改造过程 中.分别出现馈线重合闸不成功,差动保护不正常的问题.介 绍了这两个问题的概况,原因和解决方法. 关键词:铁路牵引变电所;重合闸;继电器;差动保护;相量 中图分类号:u224.82文献标识码:B 文章编号:l0o4—2954(2006)09—0093—03 1概述 大秦线2亿t扩能改造电气化配套工程从2004 年开始动工,其中温泉屯分区所至下庄牵引变电所区 间包括沙城东,延庆,下庄等3个牵引变电所采用北京 国际系统控制有限公司生产的SCHS2000综合自动化 系统.在综合自动化系统的调试及运行过程中出现了 两个问题:一个是延庆牵引变电所投人运行后,铁炉村 供电臂方向的213,214馈线正常保护跳闸后不能成功 重合闸;另一个是沙城东牵引变电所的系统试验过程 中,主变差动保护不能正常反映差动电流导致差动动 作不正常.笔者针对这两个问题的概况,原因分析和 解决方法等进行阐述. 2延庆牵引变电所馈线重合闸问题 (1)概况 延庆牵引变电所改造完成投人运行后,受系统运 行状况的影响,铁炉村供电臂方向213,214馈线发生 几次正常阻抗保护动作跳开关后,不能成功重合闸,导 致此方向馈线跳闸后需要手合开关.而线路停电后对 设备及回路进行试验没有发现问题. (2)原因分析 以213馈线为例,图1为部分原213控制回路接线 图.保护装置的c5,c6出口为重合闸出口节点.可以 看出,重合闸回路由c6出口后经一个闭锁继电器 (BSJ)的常闭节点接人合闸回路,此继电器为既有电压 测控盘保护出口回路自动调压闭锁重合闸继电器. 受线路情况影响,延庆至铁炉村供电臂电压偏低, 已经实施多种 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 来提高接触网末端电压,其中一个 收稿日期:2oo6—03—3l 作者简介:周劲风(1978一),男,助理工程师,2000年毕业于西南交通 大学电气工程学院. 铁道 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 设计RAILWAYSTANDARDDESIGN2OO6(9) 注:1.框内为既有电压测控盘保护出口回路自动调压团锁重合闸继 电器; 2.框内为既有电压测控盘保护出口回路保护出口继电器. 图1原213馈线控制回路接线图 措施为在延庆变电所铁炉村方向的馈出线侧安装7档 自动调压器,提高馈出电压.为防止冲击,调压器只有 在原始档位它的BSJ才处于失电状态,此时常闭节点 闭合,允许重合闸回路出口.所以线路停电后,对设备 和回路的试验时,重合闸能够成功,不能发现问题. 正常运行中,随着负荷的增加接触网电压逐渐降 低,达到启动条件后自动调压装置自动调节档位使网 压尽量升高,而此时BSJ处于充电状态,常闭节点打 开.档位调到极限后,由于运行情况,进人阻抗保护 区,导致馈线保护装置阻抗保护正常动作分开断路器. 此时,保护装置启动设置为2s的重合闸延时,而自动 调压器的档位也开始逐渐向原始档位恢复.2s延时 到达时,重合闸出口,但是此时调压器并没有恢复为原 始档位,BSJ一直充电状态下常闭节点一直打开,导致 重合闸回路不通.而保护装置的重合闸出口节点不是 自保持节点,等调压器恢复到原始档位时BSJ失电时, 重合闸动作已经结束,从而重合闸失败,只能人为操作 合上开关,对运行带来影响. (3)解决方法 如图2所示,调整重合闸回路,增加中间继电器 zJ.重合闸出口由c6出口后不接BSJ节点,而是和手 合,遥控合再并接zJ的一对常开节点5—9一起接至 zJ,再经断路器常闭辅助节点DL接至负电.然后将 此zJ的一对常开节点6—10经BSJ的常闭节点接人 合闸回路. 由此原理图可以看出,当出现上述正常运行的跳 闸情况时,保护跳闸后DL常闭节点处于闭合状态,重 93 ? 电力/电气化?周劲风一大秦线2亿t扩能改造工程延庆,沙城东牵引变电所综合自 动化系统改造中的两个问题 注:1.框内为既有电压测控盘保护出口回路自动调压团锁重合闸 继电器; 2.框内为既有电压测控盘保护出口回路保护出口继电器; 3.框内为合闸回路变更的内容. 圈2改正后的213馈线控制回路接线圈 合闸回路启动并出口时zJ启动,5—9和6—10两对 节点均闭合,虽然重合闸出口不能保持,但是由于zJ 的5—9节点闭合可以使zJ一直处于充电状态,形成 自保持回路,使zJ的6—10节点也一直处于闭合状 态.随着调压器的档位经过较长延时逐渐恢复到原始 档位时,BSJ失电,其常闭节点闭合.此时合闸回路导 通,开关合闸成功. 随着开关合闸,DL常闭节点打开,解开自保持回 路,zJ失电,其两对节点均打开,恢复到保护跳闸前运 行状态.投入至今保护跳闸后重合闸均正常. 3沙城东牵引变电所差动保护问题 (1)概况 沙城东牵引变电所采用Scott三相一二相变压器. 进行主变差动保护试验时,加单相电流分别测试时动作 正常.为模拟正常运行状况并校验极性相位等,采用如 下方法试验:将高压侧三相分别接人交流380V三相电 源,低压侧M座和T座的T线与F线分别短接,形成电 流回路.由接入差动装置的高,低压侧CT反映主变两 侧的实际电流(均为几百毫安),装置进行变换后得到差 动电流,和制动电流,按原理此试验情况下,应 该很小接近于零,而j应该较大.但实际发现j.和 j均有较大电流,差动保护将不能投入正常运行. (2)原因分析 差动保护装置电流回路接线如图3所示. 对于斯科特变压器,保护装置给出的平衡关系为 I一IB ?? IB—Ic Ic—l, : 叫2 110kV 差动电漉 55kV M座差动电漉 55kV T座差动电漉 图3差动保护装置电流回路接线圈 其中,,,为高压侧二次电流,,为低压侧 二臂的二次电流,分别对应端子H7,H8和H9,H10接 入的两组电流.装置内部高压侧进行Y/?变换以及 低压侧T线,F线电流外部做差产生的变换系数由平 衡系数KPH进行平衡处理. 上述矩阵中左侧为差动高压侧计算电流右侧 为低压侧计算电流,保护装置给出的计算原理是 (均为相量值):.:.+,,=(,.一,)/2. 实际测量结果各电流大小与理论值相符,经KPH 计算后可达到两侧平衡.所以产生的差动电流主要由 相位引起.测得各电流相位如图4所示(电流大小的 比例与实际比例相符合). 根据实际测得的各相电流由矩阵公式计算后得出 低压侧三相的差动计算电流如,.,,:,,所示.与高 压侧计算电流(一),(,一),(一)分别进 行相位比较,可以发现.与(一),,:与(,一 j),j,与(j一j)分别近乎成90.,所以保护装置差 动电流进行j:j.+j的相量和计算时,永远存在 较大的差动电流,差动保护会误动作不能达到正常的 运行状况. (3)解决方法 发现问题后与设备方技术人员配合,认为图纸与装 置有不符之处,上述图3中交流回路接线的H7,H8端 子为,.电流,应接人T座电流,实际接入的是M座; H9,H10端子为,电流,应接入M座电流,实际接入的 是T座.而且,矩阵公式决定了电流相量的角度关系. 在不修改保护装置的基础上,进行了图纸和接线 的更改.将T座电流接至H7,H8端子,并使流入和流 出反接;将M座电流接至H9,H10端子.修改后得到 的电流相量图如图5所示. 修改后,与高压侧计算电流分别进行相位比较,可 以发现低压侧的.与(一),J『:与(一), ,与(一)分别近乎成180.,即大小相等,方向 铁道标准设计RAILWAYSTANDARDDESIGN2006(9) 1?,????J qB .,f., —.............L1??????J 2 11. 周劲风一大秦线2亿t扩能改造工程延庆,沙城东牵引变电所综合自动化系统改造 中的两个问题 图4原电流相位图图5修改后的电流相位图 相反.保护装置程序计算后差动为零.试验结果验证 差动电流很小接近于零,保护装置运行正常.变压器 投入实际运行后至今差动装置正常运行. 4结语 目前,我国的电气化铁路正处于发展阶段,在新建 ? 电力/电气化? 电气化线路和既有线电气化改造的设计施工过程中, 综合自动化系统都是非常重要的组成部分.综合自动 化系统对原理要求比较高,接线比较复杂,控制保护信 号等回路直接关系到正常的生产和运营.综合自动化 系统在施工和运行中会不断出现各种新问题,尤其针 对不同的现场运行情况和各种厂家种类多样的自动化 设备时,现场技术人员要主动去发现问题,然后密切配 合各方人员,缜密分析,全面考虑,认真施工,去解决一 个又一个问题并逐渐掌握更多的新知识. 参考文献: 【1】中铁电气化勘测设计研究院.大秦线2亿t扩能电气化配套工程 施工设计【z】.天津:2004. 【2】贺威俊,简克良.电气化铁道供变电工程【M】.北京:中国铁道出版 社,1996. 『31冯仁杰.电气化铁道供电系统『M1.北京:中国铁道出版社,2004. 关于发布《铁路特殊土路基设计 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 》的通知 铁建设[2006]116号 各铁路局.投资公司.各铁路公司(筹备组).各合资铁 路公司: 《铁路特殊土路基设计规范》(TB10035--2006), 经审查现予发布(另发单行本),自发布之日起施行. 原发《铁路特殊土路基设计规范》(TB10035--2002)同 时作废. 本标准由铁道部建设管理司负责解释,由铁路工 程技术标准所,铁道出版社组织出版发行. 中华人民共和国铁道部 二oo六年六月二十五日 关于发布《铁路路基土工合成材料应用设计规范》的通知 铁建设[2006]117号 各铁路局.投资公司.各铁路公司(筹备组).各合资铁 路公司: 《铁路路基土工合成材料应用设计规范》 (TB10118—2o06),经审查现予发布(另发单行本),自 发布之日起施行.原发《铁路路基土工合成材料应用 技术规范》(TB101l8—99)同时作废. 本标准由铁道部建设管理司负责解释,由铁路工 程技术标准所,铁道出版社组织出版发行. 中华人民共和国铁道部 二oo六年六月二十五日 关于发布《铁路路基支挡结构设计规范》的通知 铁建设[2006]118号 各铁路局.投资公司.各铁路公司(筹备组).各合资铁 路公司: 《铁路路基支挡结构设计规范》(TBl0025— 2006),经审查现予发布(另发单行本),自发布之日起 施行.原发《铁路路基支挡结构设计规范》 铁道栝准设计舭WAYSTANDARDDESIGN2006(9) (TB10025--2001)同时作废. 本标准由铁道部建设管理司负责解释,由铁路工 程技术标准所,铁道出版社组织出版发行. 中华人民共和国铁道部 二oo六年六月二十五日 95