地铁供电系统大电流短路试验方案研究

唐 珂（中国中铁八局集团电务工程有限公司，四川成都610081）

地铁供电系统大电流短路试验方案研究

唐 珂（中国中铁八局集团电务工程有限公司，四川成都610081）

本文通过在地铁两相邻供电区间内选择大电流短路试验短路点和测试点，并引入智能控制箱后台监控短路设备，以提高试验效率，保证试验可靠性、准确性、安全性。

大电流短路试验；短路点；测试点；智能控制箱

1 引言

地铁供电系统大电流短路试验是检验供电系统电气设备稳定性、继电保护整定值准确性和保护装置动作可靠性的一项关键性试验。大电流短路试验安全风险极高，传统的试验方法对短路点选择随意性大，不能全面、准确的考验供电设备的保护功能；需人工当地操作开关分合闸，存在较大的设备和人身安全风险。本文通过短接点和测试点优化选择、加装智能控制箱的技术创新措施，对传统试验方法进行改进。

2 试验原理

2.1 试验原理图（见图1）

2.2 接触网短接点选择

接触网短接点的选择应根据理论产生最大短路电流及最小短路电流的地点进行选取，以图2为例进行分析。

最大短路电流：选取测试点牵引所上网隔离开关外侧容易发生短路故障的地点进行短接，该点短路电流理论为最大，可以检验大电流脱扣保护是否正确动作。

最小短路电流：考虑到牵引所存在越区供电方式，所以选取最长相邻的两个供电区间的远端容易发生短路故障的地点进行短接，该点作为理论上的最小短路电流，可以检验过电流速断保护或者DDL保护是否正确动作。

图1 短路试验接线原理图

综上所述：为了更好的体现短路试验的数据准确性，选择H至F站区间是最优方案，接触网短接点和测试点的分布情况如下：

接触网短接点（越区）：H站～F站区间（下、上行线）靠近F站车站侧，测试点选择在H站。

接触网短接点（远端）：G站～F站区间（下、上行线）靠近F站车站侧，测试点选择在G站。

接触网短接点（近端）：G站～H站区间（下、上行线）靠近G站车站侧，测试点选择在G站。

通过以上短接点和测试点的选择，实现了所有短路试验程序全部集中在了两个相邻的供电区间，减小了停电范围、人员及设备转移时间，保证了在一个停电点（4h）内完成所有短路试验调试作业。

2.3 智能控制箱

短路试验分合闸操作加装智能控制箱，智能控制箱设置在远离直流开关柜室的控制室。由智能控制箱分别引入直流开关柜短路回路馈线断路器分/合闸控制回路，以及35kVGIS整流变压器馈线断路器分闸的控制回路，见图3～4所示。

图3 短路试验接线平面图

图4 智能控制箱图

3 试验步骤及方法

下面以越区供电短路方式进行操作分析：

（1）短接点选择在H站至F站区间下行线F站附近的2131隔离开关馈线侧。分H站213、2131、2113开关、分G站213、2131、211、2111开关、分F站213、2131、2113开关，见图5所示。

图5 越区供电短路试验图（连接钢轨）

（2）将设计保护整定值录入保护装置并固化。

（3）在H站至F站区间下行线验电，确保在H站至F站区间下行线应无电。

（4）在F站2131隔离开关外侧容易发生短路的位置将接触网与钢轨短接好，短接线连接应牢固可靠。

（5）将G站的联络开关2113合上，接触网正线联络开关3015合上，并确认合闸可靠。

（6）合H站隔离开关2111，合上断路器211，211断路器采取智能控制箱进行合闸，其原理见图6所示。

按下合闸按钮SB1，1500V直流开关柜断路器合闸，短路回路接通，同时时间继电器ST受电，此时正常情况下应该启动保护跳闸；若此时因保护装置故障等原因不能保护跳闸，时间继电器在1s时将直接启动跳闸回路，将1500V直流开关柜和35kVGIS整流变压器馈线柜断路器断开；若时间继电器单元也不能正常动作，人工按下SB2紧急分闸按钮，直接启动跳闸回路，将开关柜和馈线柜断路器断开。

图6 智能控制箱原理图

（7）短路试验数据分析和保护动作情况

短接点与距测试点距离7753m，后台采集波形见图7越区供电短路试验波形图所示，短路电流峰值为7648A，保护动作数据具体见表1所示。

图7 越区供电短路试验电流波形图

表1 越区供电短路试验保护动作表

4 工程实例

成都地铁1、2、3号线系统联调联试中采用此试验方案，短路电流在7000A、9000A、12000A左右时，分别对应保护可靠动作，经设计及监理现场确认，满足设计要求。同时，缩短了短路试验时间8h，在地铁轨行区联调时间相当紧张的情况下，缩小了近3/4的系统停电范围，解决了制约地铁系统大联调停电点时间不足的瓶颈问题，赢得了业主及监理单位的好评。

5 结束语

地铁供电系统大电流短路试验方案以短路点和测试点的选择为切入点，引入智能控制箱远端后台监控，大幅提高了试验的安全性、可靠性、准确性，试验方法操作简便，适合在地铁供电系统调试中推广应用。

[1]国网北京电力建设研究院.《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》（GB50150-2006）[S].北京：中国计划出版社，2006.

U226

A

2095-2066（2016）24-0079-02

2016-7-19

唐 珂（1979-），男，工程师，本科，主要从事电气自动化工作。