直流开关线路测试被封锁信号远程复归解决方案

　　摘要：本文主要对地铁混合所发生直流开关设备启动线路测试功能后，发生线路测试被封锁信号，电调通过远程复归该保护信号，并通过倒闸快速地判断故障性质和范围，最大限度恢复接触网供电，保证地铁运营秩序的正常开展。
　　关键词：地铁；直流开关；线路测试封锁；方案
　　
　　1 引言
　　地铁直流供电系统是地铁接触网提供电源的重要部分，地铁列车通过受电弓接收接触网上的提供的直流电能来为列车提供动力、环控和照明等。直流开关是地铁直流系统的主要设备，其状态好坏将直接影响到接触网供电，并直接威胁着地铁运营组织。因此，地铁直流供电系统的跳闸后的应急处理，要求地铁电调必须通过方法改变运行方式等手段，尽快恢复接触网供电，把运营影响降低到最小程度。
　　地铁直流供电系统由牵引所（或混合所）经过直流开关、直流电缆和上网隔离开关向接触网供电。而直流开关送电或重合闸启动都要经过线路测试功能，当直流开关设备上DCP保护装置出现有故障信号或测试过程未通过时，直流开关DCP保护装置会发出线路测试封锁信号，直流开关设备的合闸功能将会被闭锁。而该信号只有通过现场人员手动复归线路测试封锁信号，无法实现远程复归并解锁的情况下，对该直流开关无法继续进行合闸操作，影响了地铁故障判断和恢复供电的时间，因此电调远程复归和解锁此信号能够满足应急处理需求，是提高运营供电事故抢修效率的关键。
　　2 线路测试功能分析
　　2.1 动作原理
　　线路测试功能是直流开关对直流电缆线路（或接触网）送电的一种保护功能，它的基本原理是：线路测试系统通过分析馈电区段上的电阻值来确定是否存在短路，从而避免在线路短路情况时合闸，如图1线路测试原路图。
　　
　　图1线路测试原路图
　　为了得到馈电区段的剩余电阻值（Rr），通过与断路器（Q0）并联的测试电路对馈电区段通以电流。测试电路的测试电阻（Rp）和区段的剩余电阻的大小决定了测试电流（Ip）的大小。测试电流（Ip）及在馈电区段上的电压降（Us）决定了剩余电阻（Rr）的大小。通过以下公式可得到线路测试值：
　　测试电流Ip>0Ur=Us+（Ip•Rp）Rr=Us/Ip
　　测试电流Ip<0Ur=UsRr=[Us-（Ip•Rp）]/Ip
　　2.2 测试过程
　　线路测试功能启动经过响应延迟时间后，测试电流通过阻性电路流向馈电区段，对馈电区段进行短路测试。在测试时间内测试电流Ip和电压Us通过电流变送器和电压变送器传给DCP保护装置，DCP根据测得数据进行分析判断馈电区段的剩余电阻和工作电压，来决定是否重复线路测试过程或者闭合断路器。如果在被测试区段上出现短路故障，断路器将保持分断状态，测试过程将在停顿一段时间后重复进行。线路测试过程经过重复测试特定的次数后终止，并显示“线路测试被封锁”信号。
　　2.3 测试结果判断和信号复归
　　如果线路测试过程中得到的剩余电阻高于允许值，在经过一个延迟时间后，DCP将发出断路器合闸命令，使断路器合闸。如果断路器正常合闸了，线路测试过程结束。
　　如果工作电压低于设定的最低允许值(U_rest)或测试过程中得到的剩余电阻低于设定值，线路测试不成功，线路测试过程就被终止，并显示“线路测试被封锁”信号。
　　直流断路器线路测试被封锁后，只有通过现场人员手动复归解除“线路测试封锁信号”，才能再运行线路测试程序。
　　2.4 线路测试封锁影响分析
　　直流开关出现线路测试封锁信号后，不论是开关操作送电过程还是开关跳闸后重合闸启动带测试功能，都会造成电调无法远控操作直流开关设备，而等待时间也相对较长。此时电调可以充分利用这段时间快速判断故障性质和范围，并通过改变运行方式、倒闸操作等手段，积极恢复接触网供电，把对影响行车时间控制在最小范围。但实际现场设备无法进行远程复归信号，电调只能等到变电人员现场解锁，无法进行判断故障和更改运行方式恢复送电，使运营组织工作陷入被动。
　　3 解决方案
　　根据图2中DCP保护装置二次接线图上分析可知，直流开关带测试合闸过程中若手动按压-S02复归按钮，使DCP装置分闸X2:05高电平，导致直流开关线路测试过程终止，使开关分闸。而带测试回路分闸过程中若X2:05产生高电平，同样使开关线路测试过程终止，使开关分闸。因此，通过在-S02复归按钮旁并联一对远程控制节点，其节点闭合使复归/分闸X2:05产生高电平，将故障信号复归并终止测试，来实现远程复归信号功能。
　　
　　图2DCP复位信号改造二次接线图
　　3.1 实施方法和控制措施：
　　（1）由于断路器在测试合闸过程中，按压分闸/复位按钮就可解除测试过程，并使断路器处于分位这一特点，可以通过在分闸/复位按钮接点旁并联一对远方能控制的节点，使其闭合产生分闸/复位信号，达到分闸/复位信号功能。
　　（2）断路器通过DCP发出分闸遥控指令，使-K02继电器受电，节点闭合使断路器分闸。但实际按压DCP分闸/复位发现，在断路器分闸的情况下，远控DCP分闸按钮不能操作，导致-K02继电器不能受电，因此分闸条件下，分闸/复位不能实现复位DCP信号功能。而通过DCP驱动继电器受电，节点闭合使分闸/复位高电平，达到复位信号功能。具体实施如图2红色接线部分，在DCP备用出口增加一个复位继电器，同时在-S02“分闸/复位”按钮节点上并一对增加复位继电器常开节点，当远控DCP复位测试封锁信号时，复位继电器受电，节点闭合使“分闸/复位”X2:05端子得电复位该信号。
　　3.2 安全控制措施
　　远方复位DCP装置信号功能，首先必须在断路器分闸的情况下进行，确保远方复位功能不会使断路器分闸。其次采用的DCP备用出口接点不能与其他回路有关联的独立回路，并与DCP其他功能没有冲突的情况下实施。在监控系统与DCP装置备用出口接点地址码可控的情况下，远控DCP复位出口回路，达到远方复位DCP信号的功能。
　　4 改造效果分析
　　通过上述方案改造，使调度人员在断路器线路测试封锁情况下，不必等待变电人员到达现场手动复归，就可充分利用时间进行远程复位DCP故障信号，进行分段试送电判断故障地点和范围，缩短了判断故障时间，尽快恢复接触网供电，给抢修人员提供故障范围判断依据，节省现场判断时间，使抢修队充分投入故障检查和处理的中。

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