许朔
上海铁路局调度所 上海 200000
摘要:对管内陇海线夹河寨牵引变电所两次进线失压保护装置备自投失败，影响列车运行的故障进行反思，分析牵引所备自投逻辑，找出备自投的原因，并就如何解决该问题提出了方案。
关键词：牵引变电所;进线失压；备自投模式；主接线形式；应急处置
0 引言
自 1879 年5 月 31 日世界第一条电气化铁路在世界贸易博览会上展出至今已有一百四十多年。现在电气化铁路已成为 21 世纪铁路发展的主流，具有运输效率高，运量大，能耗低，受天气影响小的特点。
牵引供电的可靠性，关系到运输的可靠性，一旦牵引变电所停电，便会导致大面积接触网停电，严重影响运输秩序，造成国民经济的重大损失。牵引变电所一般采用独立的双回路电源供电，两组变压器互为备用。铁路牵引变电所多采用外桥接线，主接线结构简单，变压器投入切除方便，但线路故障时，需先中断运行，经转换操作后才能恢复供电。
1 背景
近日管内夹河寨牵引所两起进线失压，严重影响正常运输生产。2020 年 12 月 16 日 15：06 夹河寨牵引所 1#进线失压跳闸，15：05 分 2#进线瞬间失压跳闸，与供电局联系确认进线故障停电。1#进线失压跳闸启动备自投中，2#进线电压波动造成备自投启动失败。随后供电调度手动合闸 102DL 过程中，因 2#进线暂未恢复造成夹河寨所内 2#系统失压动作，102DL 跳闸。后续 2#进线恢复，采用曲供供电方式。
2021 年 1 月 6 日 17：07 陇海线夹河寨牵引所 1#进线失压，备自投撤除（2#变进行变压器检修，2#主变自投和进线自投同时撤除)，全所停电。17：10 供电公司通知：其线路跳闸重合失败，暂时无法恢复。17：18 远动倒切至 2#进线带 1#主变曲列运行，恢复接触网供电，通知徐州供电段。21：34电源一恢复供电。
2 备自投失败分析
铁路牵引变电所虽然有两路电源供电，但供电公司只允许一路电源投入，不允许并网操作，所以装设备用自动投入装置。通过自投装置的逻辑图可以看出，一般主变故障或进线失压，500ms后将启动自投装置，切除故障启用备用设备。备自投启动成功将在两三分钟内回复供电。上面两次故障却备自投失败，导致延长了故障处置时间。分析自投失败的原因，有助于提出应对方案。
.png)
图 2 —2 变电所主接线图
从国电南瑞设备的备自投逻辑来看，1 #进线失压时2#进线压互 2YH应该有压备自投才能成功启动。但由于电压波动，断路器进线侧4YH显示无压，备自投保护显示自投失败，自投失败后电调通过手动试送变压器进线1 0 2 D L，但断路器投入了失压保护，检测到4 YH没有电压后失压跳闸。在试送失败后，调阅实时曲线发现 3 YH仍显示有压，所以调度通过合跨条 1 0 0 1 GK，曲列供电。
12 月 16 日故障时自投失败的直接原因，便是 4YH 未能检测到电压导致。由当时 3YH 仍有压，可以得出若当时保护动作只改变进线，不倒切主变。应该也能自投成功。
2.2 主变检修未投入自投
2021 年1月4 日，夹河赛牵引所进行 2#B 整修试验，申请将 2#进线及主变自投打至撤除位。6 日夹河寨 1#进线失压，由于2#进线及主变自投未投入，备自投未启动。之后电调远动操作送电。从 17:07 进线失压，至 17:17 合上所有馈线断路器，可见相较于两分钟左右可以完成送电的备自投功能，人工手动操作时间较长，影响较大。
那么如果当时检修时未撤除备自投，备自投是否能完成呢？后续通过试验和分析备自投动作模式确认了由于当时自投处于直列优先模式，即使未撤除备自投，2#B处于检修状态仍不能完成自投。由图 2-3 可以看出，处非直列优先模式下无论是主变还是进线故障，保护装置都会将 1#进线+1#主变整体倒切至 2#进线+2#主变。
.png)
图 2-3 备自投动作模式
3 解决方案
3.1 修改自投方式
从上面两个案例可以看出，自投失败的共同点在于 2#变不具备投入条件。如果将备自投功能控制字设置为非直列优先模式,进线故障时仅将故障进线切换到备用曲列运行,就可以解决。理论上来说保留在正常运行的设备，仅将故障设备切换到备用，比进线和主变同时倒切可靠性更高。
但目前管内所以设备都以投入直列优先为正常运行方式，在该模式下，只需要触发一个故障就可以完成每3个月的定期主变倒换，将主变和进线同时切换到备用设备。倒主变时需要触发进线故障和主变故障操作两次或者倒切前修改控制字，倒切完毕后再改回。
3.2 增加自投前自检功能
2021 年1 月 13 日，为验证备自投功能完整性。坡里变电所倒主变时模拟了断开压互空气开关成断路器控制电源，在直列优先的情况下模拟进线或主变故障时的备自投动作情况。试验结果为备自投功能并不能识别这些问题，导致了自投失败。若能在备自投流程中增加一步。先自检若该设备备自投微除或者有显性故障，则自投时不论选用何种模式，自动避开故障设备。便能提高设备可靠性。
4 结语
比较上述方案，方案二问题在于需要厂家设计添加自检功能。优点在于对于现场来说维持现有运行方式的同时提高了可靠性。方案一的问题在于增加了主变倒换的复杂程度，给现场操作人员增加了风险，优点在于不需要其他投入，只改变设备运行方式即可。建议先使用方案一同时和厂家沟通完成方案二自检程序后使用方案二。
参考文献：
【1】中国铁路总公司.高速铁路牵引变电所技术,北京：中国铁
道出版社.2014.
【2】张福生.牵引供电系统，北京：北京交通大学出版社.2013.
【3】 NSR-3641DT 电铁备自投保护测控装置说明书.2016.
上海铁路局调度所 许朔