高速铁路10KV贯通线路自动装置投退方式的探讨

精品文档-下载后可编辑高速铁路10KV贯通线路自动装置投退方式的探讨【摘要】高速铁路10KV配电所贯通线路担负着铁路沿线通信、信号等重要负荷的供电，为进一步提高其供电可靠性，为其设置了重合闸、备自投自动装置。本文针对重合闸、备自投自动装置投退方式的优缺点进行了分析和探讨，得出一种比较适合高速铁路10KV贯通线路运行的自动装置投退方式。

【关键词】高速铁路；贯通线路；自动装置；投退

0引言

随着高速铁路的发展，列车的运行速度越来越高，这使得对供电可靠性的要求越来越高。电力10KV贯通线路担负着铁路沿线通信、信号等重要负荷的供电，确保它的安全稳定运行也显得尤为重要，因此为其设置了重合闸、备自投自动装置，进一步提高其供电可靠性。

1高速铁路电力10KV贯通线路

高速铁路电力10KV贯通线路是由配电所馈出的沿高速铁路线敷设的10kV电力线路，它分为一级负荷贯通线和综合负荷贯通线两种，由相邻两配电所互为备供。全线采用单芯电缆，其长度一般为40～60KM，负荷的主要特点是点多但容量小，且要确保不间断供电。贯通线上每隔3KM左右有一个智能箱式变电站，其负荷类型主要为通信、信号、防灾设备等一级负荷以及区间摄像机等二级负荷。一级负荷直接关系到行车安全，通信、信号负荷中断供电将直接导致运输生产的中断乃至事故发生。

2高速铁路电力10KV贯通线路自动装置

为提高高速铁路10KV电力供电系统的可靠性，贯通线路设置了重合闸、备自投自动装置。重合闸装置是将因故障跳开后的断路器按需要自动投入的一种自动装置。备自投装置也称为备用电源自动投入装置，即当工作电源因故障停电后，能自动快速地将备用电源投入工作的一种自动装置。

3高速铁路电力10KV贯通线路自动装置投退方式

贯通线路由相邻两配电所互为备供，正常运行时，主供所贯通线断路器闭合，备供所贯通线断路器断开，由主供所供电，线路有压。以下是10KV配电所贯通线主、备供示意图。

3.1主供所、备供所重合闸及备自投装置均投入

当贯通线路发生瞬时故障或主供甲所电源因故障停电时，主供甲所保护动作，1DL跳闸，线路失压，备供乙所检测到线路失压，在母线有压的情况下，失压备自投动作，2DL闭合，恢复线路供电，线路有压。主供甲所检测到线路有压，则重合闸不动作，乙所变为主供，甲所变为备供。

当贯通线路发生永久性故障时，主供甲所保护动作，1DL跳闸，线路失压，备供乙所检测到线路失压，在母线有压的情况下，失压备自投动作，2DL闭合，动作到故障线路上，乙所保护动作，2DL跳闸，乙所保护重合闸放电，闭锁重合闸，甲所经重合闸延时，在母线有压，线路无压的情况下，重合闸动作，重合到永久性故障，1DL再次跳闸，线路失压。

该种贯通线路自动装置投退方式在贯通线发生瞬时故障或主供所电源因故障停电时，能够很好地确保贯通线路供电的可靠性。但高速铁路电力贯通线全线采用电缆，受外界环境等外力因素影响发生瞬时故障的概率较小，故障多为永久性，当贯通线路发生永久性故障时将会使贯通线路及设备连续三次受到大故障电流的冲击，对供电设备，尤其是电缆造成损害，缩短寿命。另外在此种方式下发生故障时SCADA系统中将会产生大量的故障信息，不利于供电调度员在短时间内根据故障信息判断出最小故障区段，迅速将最小故障区段切除，恢复非故障区段供电。例如2022年10月31日15：53京沪高铁某配电所综合贯通线路因外单位施工挖断电缆跳闸，当时SCADA系统中产生了多达70条故障信息，供电调度员很难在短时间内根据故障信息判断出最小故障区段，直到16：34分通过开口分段试送电的方法才查找出最小故障区段。

3.2主供所、备供所重合闸及备自投装置均退出

当贯通线路发生故障或主供甲所电源因故障停电时，主供甲所保护动作，1DL跳闸，线路失压。

该种贯通线路自动装置投退方式大大地降低了贯通线路供电可靠性，尤其是在贯通线路发生瞬时故障或主供甲所电源因故障停电时，都会导致贯通线路停电，需供电调度员远动操作相关所开关恢复贯通线路供电。但当贯通线路发生永久性故障时，能够避免贯通线路及设备多次连续受到大故障电流的冲击，并且供电调度员能够根据故障信息快速判断出最小故障区段，将最小故障区段切除，较快地恢复非故障区段供电。目前京沪高铁10KV贯通线路自动装置采用该种投退方式。

3.3主供所重合闸装置退出，备供所备自投装置投入

当贯通线路发生瞬时故障或主供甲所电源因故障停电时，主供甲所保护动作，1DL跳闸，线路失压，备供乙所检测到线路失压，在母线有压的情况下，失压备自投动作，2DL闭合，恢复线路供电，线路有压。乙所变为主供，甲所变为备供。

当贯通线路发生永久性故障时，主供甲所保护动作，1DL跳闸，线路失压，备供乙所检测到线路失压，在母线有压的情况下，失压备自投动作，2DL闭合，动作到故障线路上，乙所保护动作，2DL跳闸，线路失压。

该种贯通线路自动装置投退方式既确保了当贯通线路发生瞬时故障或主供甲所电源因故障停电时贯通线路的供电可靠性，也减少了贯通线路发生永久性故障时贯通线路及设备受到连续大故障电流冲击的次数，但仍有造成供电设备二次故障的可能。

4结束语

综上所述，笔者认为3.1中所提到的贯通线路自动装置投退方式不可取，而3.2中所提到的贯通线路自动装置投退方式更多地倾向于确保故障情况下供电设备的安全性，3.3中所提到的贯通线路自动装置投退方式则更多地倾向于确保故障情况下供电的可靠性。从我局京沪高铁10KV配电所3年来的运行情况来看，贯通线路故障多为以永久性故障，如果因多次故障电流冲击造成供电设备二次故障，则需要付出更多的抢修时间才能恢复供电