地铁牵引供电系统短路试验调试工法Word格式.docx
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4.4加装智能控制单元，防止设备不能正常保护动作情况下紧急切断电源，降低了设备故障时被损坏的几率。
5调试工艺流程及操作要点
5.1调试工艺流程
调试工艺流程见图5.1
图5.1调试工艺流程图
5.2操作要点
5.2.1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5.2.1为列进行分析：
图5.2.1区间长度里程图
1）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。
2）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。
综上所述：
为了更好的体现短路试验的数据准确性，选择H站至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：
1）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。
2）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。
3）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（4小时）内完成所有短路试验调试作业。
5.2.2接触网短路线缆连接
1）接触网与钢轨短接
短接接地线采用150mm2软铜芯电缆连接线2根，每根不短于6m（接触线导高4040mm）。
连接示意图见图5.2.2-1所示：
图5.2.2-1接触网与钢轨短接示意图
2）接触网与架空地线短接
接地线采用TRJ-120mm2软铜线连接线2根，每根不短于4m。
连接示意图见图5.2.2-2：
汇流排电连接线夹
铜铝过渡线夹
TRJ-120mm2（2根）
并勾线夹
架空地线
图5.2.2-2接触网与架空线短接示意图
5.2.3牵引变电所测试仪器安装
见图5.2.3-1所示：
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。
图5.2.3-1短路试验牵引所接线平面布置图
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:
智能控制箱图见图5.2.3-2所示：
图5.2.3-2智能控制箱图
5.2.4短路试验操作步骤及方法
1短路试验前准备
1）按照地铁运营公司停电作业程序办理好作业票和配合协议。
2）检查确认试验区段及变电所系统的完整性和可靠性。
3）短路试验区间的接触网处于停电状态；
电动隔离开关在断开位置。
4）核对短路试验区段的保护定值及动作时间配合的正确性。
5）检查相关电动隔离开关触头闭合情况，必要时使用仪器测量触头接触电阻。
2短路试验操作步骤及方法
下面以接触网和钢轨短接对应越区供电短路方式进行操作分析：
1）见图5.2.4-1所示：
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开、2113开关。
图5.2.4-1越区供电短路试验图（连接钢轨）
测试点
211
钢轨
2111
下行线
2131
2113
G站
F站
H站
213
3015
2）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。
3）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。
4）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。
5）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5.2.4-2所示：
SB1
1ZJ
1ZJ：
中间继电器
2ZJ：
ST：
时间继电器
SB1：
合闸按钮
SB2：
紧急分闸按钮
13
接1500V直流开关柜合闸回路
接1500V直流开关柜和35kVGIS整流变馈线柜分闸回路
+kM
图5.2.4-2智能控制箱原理图
-kM
2ZJ
ST
SB2
24
35
26
58
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1秒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的前提下，人工按下SB2紧急分闸按钮，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。
6）短路试验数据分析和保护动作情况
短接点据测试点距离：
7753m。
后台采集波形见图5.2.4-3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5.2.4-1所示：
图5.2.4-3越区供电短路试验电流波形图
表5.2.4-1越区供电短路试验保护动作表
1、短路试验
短路电流计算值（峰值）
实际短路开断电流值（峰值）
电流增长率（di/dt）
电流增量动作值（ΔI）
短路初始
保护出口
kA
7.648kA
177A/ms
81A/ms
3.576kA
2、短路时保护动作类型及相关数据
保护动作类型
动作电流
动作时间
□大电流脱扣□电流速断
□ΔΙ□UMZ√di/dt
3.576KA
30ms
3其它短路试验连接方式
212
214
2141
2121
2124
上行线
图5.2.4-6远端短路试验接线图（连接架空地线）
3014
3018
图5.2.4-7近端短路试验接线图（连接钢轨）
图5.2.4-8近端短路试验接线图（连接架空地线）
4远端和近端短路试验数据分析和保护动作情况
1）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，距离3589m，短路波形见图5.2.4-9远端供电短路试验波形图所示，短路电流峰值为7809A，保护动作数据具体见表5.2.4-2所示：
图5.2.4-9远端供电短路试验波形图
表5.2.4-2远端供电短路试验定值及保护动作表
7.809kA
192A/ms
90A/ms
3.903kA
3.903kA
2）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，距离358m，短路波形见图5.2.4-10远端供电短路试验波形图所示，短路电流峰值为11760A，保护动作数据具体见表5.2.4-3所示：
图5.2.4-10近端供电短路试验波形图
表5.2.4-3近端供电短路试验保护动作表
11.670kA
336A/ms
141A/ms
6.551kA
√大电流脱扣□电流速断
10423A
0ms
□ΔΙ□UMZ□di/dt
6材料与设备
在本功法中，所使用的材料设备见表6.1和表6.2
表6.1材料表
序号
名称
规格
单位
数量
备注
1
铜短接线
150mm2
组
2
1组为2*150mm2软电缆
辅助线
120mm2
米
20
1组为2*120mm2电连接线
3
铜接线端子
个
4
并沟线夹
5
控制电缆
kVV22-2×
2.5
2.52.5
200
表6.2设备表
项目
备注
指挥车
金杯（11座）
辆
人员运输转移
轨道作业车
金鹰210
安装短接线时使用
四线示波器
台
带录波功能且能打印输出，检测、显示短路电流上升率
临时控制箱
自制
在远端对操作设备进行控制
安全防护用品：
安全帽、绝缘靴、绝缘手套等
套
根据防护安全需要，种类要齐全，并所有绝缘安全用具要经检验合格。
照明灯
200W
现场照明
6
灭火器
备用灭火器
7
微机继电保护
P521
备用
8
直流毫伏发生器
YHS101
9
800m对讲机
TM-271A
供多方现场联络使用
10
电工工具
紧固扳手
11
高压验电器
检测直流1500V
7质量控制
根据《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》（GB50150-2006）及设计要求，对应越区短路、远端短路、近端短路逐步增大短路电流方式，逐级校验各保护装置保护功能:
1）△I电流增量和di/dt电流变化率保护（DDL）
短路试验前保护整定
保护名称
设计整定值
设计整定时间[ms]
电流
变化率（DDL）
E[kA/s]
40
F[kA/s]
ΔI[A]
3500
30
ΔImin[A]
400
50
该保护为接触网中、远端保护，在牵引变电所近端短路时，该保护无法动作，即不能作为大电流脱扣的后备。
该保护根据牵引变电所中、远端短路时流过馈线断路器的瞬时短路电流，以及躲过机车启动电流、辅助设备投入冲击电流综合考虑而整定。
2）电流保护（Imax+、Imax++）
短路试验前保护整定：
电流保护
Imax++[A]
8000
Imax+[A]
30000
电流保护用作大电流脱扣保护及DDL保护的后备保护
SEPCOS-NG电流保护分为定时限过流保护（Imax+）和限时电流速断保护（Imax++）。
限时电流速断保护（Imax++）作为直流短路近端保护的后备保护，按牵引变电所近端短路时流过馈线断路器的最小短路电流进行整定。
定时限过流保护（Imax+）的电流门限时间应大于DDL保护的延时，并按躲过一台机车最大启动电流门限，两台机车启动到峰值的时间之和作为延时进行整定。
3）大电流脱扣保护
大电流脱扣
10000A
由故障区间近端的直流断路器的大电流脱扣保护清除故障。
用近端短路电流进行校验，保证馈线出口短路时大电流脱扣能可靠动作，区外故障电流进行校核，保证保护范围外短路时本断路器短路的大电流脱扣保护不会误动作。
8安全措施
1）在试验前应与地铁运营公司进行联系，严格执行地铁运营公司的停送电施工规定和工作票制度。
2）试验过程要严格控制，除试验人员外，其余人员必须远离试验区域。
3）试验区段按带电设备处理，且试验区段内不允许有其他作业人员。
4）短路点两侧30m做好防护，不允许有任何人进入此区域。
5）为了防止将接触网烧毁或破坏，在短路点应使用2个线夹，用2*150mm2软电缆与钢轨连接，该电缆与接触线连接应可靠。
6）严格执行接地线的使用规定，连接时，先接钢轨侧线夹，后与辅助导线连接，拆除时，先与辅助导线脱离，后拆除与钢轨连接的线夹。
7）轨电位清零。
8）检查定值设定符合设计，全线回流装置已投运，全线禁止接触网、轨道、机电等专业作业。
9）为确保人身安全，试验时所有人员不得进入直流1500V开关柜室。
10）试验变电所内、接触网现场短接点必须配备充分的灭火器具，人员已接受使用培训。
9环保措施
9.1本工法施工主要含人员、材料、设备运输、设备测试等。
主要污染物为生活垃圾、车辆尾气、车辆运行的噪声、设备包装及其它废弃物。
9.2试验作业时间一般都在晚上车辆调试结束后进行，应严格遵守《中华人民共和国建筑施工场界噪声限值》（GB12523-90）的规定，降低噪音。
9.3作业过程中执行《中华人民共和国环境保护法》、《四川省环境保护条例》。
9.4按照ISO14001体系标准，执行标准规定的各项运行程序。
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