DDL保护在地铁供电系统中的应用与应急处理

杜汉亭 马金涛 宋超 易万军

摘 要：DDL保護作为地铁牵引供电中远距离短路故障的主要保护，在地铁运营中应用广泛。本文介绍了DDL保护的动作原理，并从保障运营角度出发，介绍了各种情况下发生DDL故障的应急处理方式，对确保地铁稳定运行，具有实际意义。

关键词：地铁，DDL保护，上升率，应急处理

1前言

地铁直流开关继保装置需在供电分区的任何位置出现各类型障时都能快速精确检测出故障，及时切除故障线路负荷，尽可能地避免其它区段受到影响，同时还要避免列车启动加速或惰行时产生的大电流而造成的误跳闸，以提高供电系统稳定性。针对地铁直流系统的近端短路故障一般采取断路器本体大电流脱扣保护和过电流保护进行可靠动作，对于线路中的中远端短路故障主要使用DDL保护进行切除[1]。

作为直流牵引网末端短路主保护的馈线DDL保护，主要检测馈线电流变化率（di/dt ）及电流的增加量（△I）。目前国内大多数地铁均采用的是国外的继电保护装置，如德国SIEMENS公司的DPU96保护单元，瑞士Secheron公司的SEPCOS保护单元，ADREANZ公司的DCP 106保护单元等，虽然各公司的产品不同，动作逻辑也不尽相同，但是动作原理基本一致[2]。本文介绍了DDL保护动作原理，并从运营角度出发阐述其应急处理方式。

2地铁牵引供电系统

地铁供电系统根据站间距不同设置牵引变电所，由中压环网35kV供电系统经整流变电器降压为AC1180V，然后通过整流机组获得列车使用的DC1500V电源。每台整流机组为两个三相全桥整流并联电路，输出12脉波的DC1500V电源，通常所内两台整流机组并联运行工作。正常运营过程中，牵引网由两座相邻牵引所进行“双边”供电，故障情况下单座变电所退出，执行单边供电或合上越区隔离开关进行“大双边”供电。

3直流馈线DDL保护

DDL保护主要采用电流上升率与电流增量两种电流特征量提取原理，分别通过合理设置延时将两种方法相结合，使电流上升率成为保护启动与返回的判据，不同大小的电流增量与延时相配合作为故障判据，从而形成两个独立的DDL Delta I与DDL Delta T保护，分别针对直流馈线发生中近及中远距离短路故障。

通过分析馈电电流上升率di/dt、电流增加的时间及电流增量。将测量的di/dt与E和F比较。若测量di/dt >E，则开始测量电流增量Delta I并计时。如果在检查到Delta Imax或Tmax前，di/dt

（1）DDL + Delta I保护

如果测量值Delta I >Delta Imax，且时间t>t Delta Imax时，则发出DDL + Delta I跳闸信号。如果在检查到Delta Imax前，di/dt

（2）DDL + Delta T保护

如果计时时间t>Tmax，且电流增量Delta I >Delta Imin时，则发出DDL+Delta T跳闸信号。如果在检查到Delta Imin前，di/dt

4 DDL保护动作应急处理

地铁运营供电系统故障或事故的抢修必须以“先通后复”为原则。直流馈线开关设置自动重合闸功能，若出现DDL保护动作，从故障结果出发，可分为自动重合闸成功和重合闸不成功的情况。

针对馈线开关DDL保护动作，重合闸成功的情况。非运营时段，可对跳闸的开关进行详细检查和处理，必要时还需检查对应的上网电缆。结合区间接触网（轨）、以及跳闸时刻该供电区间运行车辆的检查情况，对故障进行全面综合地分析。若故障发生在运营时段，采用就近原则，安排值班人员到所内检查，确认保护信息，查看变电设备有无一次故障，必要时留人观察，向行调申请列车限速或降对的建议，同时安排接触网专业人员登乘巡视，根据检查结果考虑安排人员在运营结束后排查接触网（轨）的情况。

针对馈线开关DDL保护动作，如果重合闸不成功：

若直流小车跳闸的变电所是无人值班，且相邻牵引所也无人的，应采用越区供电或其它方式恢复供电。

如果故障出现在非运营时段，则变电专业及接触网专业可参照重合闸成功检查内容进行处理。如果故障发生在运营期间，若供电分区接触网失电，PSCADA或综合监控系统运行正常，可尝试对开关试送电；如果为下列情况之一的，则不建议进行试送电：（1）主跳所出现消防报警但未确认；（2）停电区间内有电客车，且未降弓；（3）经过变电所检查或区间登乘，发现变电设备或接触网（轨）存在异常情况；（4）故障发生后，接触网（轨）为单边供电方式，列车运行正常。

经过对开关保护装置跳闸录波文件进行分析，若电流波形为尖峰脉冲（故障持续时间10ms以下），可初步判断为电流采样故障，建议在运营时段退出电流型保护，运营结束后进行详细检查。若电流波形满足DDL保护跳闸曲线，可参照以下步骤进行判断。

若主跳所试送电一次不成功，则分开主跳所跳闸开关对应的上网刀闸，对跳闸开关和联跳所开关进行试送电。如果试送主跳所开关成功，试送联跳所开关不成功，则分开联跳所跳闸开关对应的上网刀闸，然后再试送一次联跳所开关，若试送成功即可判断故障点在接触网（轨）处，需及时组织人员抢修，在接触网（轨）故障未处理完毕前，不能对接触网（轨）进行送电。如果试送联跳所开关成功而主跳所开关不成功，则可判断故障点为主跳所上网电缆或上网开关本体处，此时可对接触网（轨）进行单边供电或越区供电。

5 结束语

本文对DDL保护的动作原理进行了介绍。同时对运营过程中出现DDL保护动作时的应急处理方式进行了阐述，对提高供电质量，保障地铁设备及安全运营，具有实际意义。

参考文献：

[1] 孟飞. 地铁直流牵引供电系统馈线保护研究[D]. 华东交通大学，2012.

[2] 黄琳. 地铁直流馈线DDL保护在工程中的整定计算方法[J]. 电气化铁道， 2016：102-104.

[3] 刘臻，丁光发. 直流馈线DDL保护参数的设定[J]. 都市快轨交通， 2005，18（4）：141-142，153.