牵引变电所直流系统构架优化研究

王 林

(中铁第四勘察设计院集团有限公司，武汉 430063)

引言

牵引变电所直流系统为所内控制、信号、保护、自动装置以及操作机构提供电源，是确保牵引变电所安全可靠运行极为重要的二次系统。目前，采用了双切后两路输入电源供电、分设合闸母线与控制母线、配置2组蓄电池组、充电装置冗余配置、重要控制回路及操作回路采用双回路供电等措施，用于提高系统可靠性。近年来，在铁路行业仍发生过牵引变电所因雷击事故，造成综自系统直流电源失电，引起更大次生灾害的系统性事故的案例。

研究牵引变电所直流系统主接线、架构及馈电网络研究的文献不多，文献[1]针对城轨主变电所及牵引变电所直流系统主接线和控制电压选择进行了论述，其直流系统主接线与铁路牵引变电所差异较大。文献[2]分析了多起直流系统故障引起牵引变电所全所停电的事故，但未从系统架构上进行优化，提出的增大综自小母线电源回路空开措施，还将导致相关回路断路器保护失去选择性。

针对电力系统变电站，从文献[3-10]可以看出，电力系统变电站在所用电源、直系统主接线、继电保护配置及运维习惯方面与铁路变电所有差异，但其集中辐射和分层辐射的直流馈电网络方案、强调保护电器级差配合的问题在牵引变电所的直流系统架构优化中具有借鉴意义。

因此，基于铁路直流系统现状及存在问题，有必要深入剖析直流系统构架现状，从系统层面研究提升直流系统可靠性的措施。……