浅谈备用电源自投装置和自动重合闸装置在大准铁路电力系统的应用和探讨

摘 要：大准铁路10 kV配电所两路电源采用备用电源自投（简称BZT）装置，自动闭塞线路和贯通线路设有备用电源自投装置和自动重合闸（简称ZCH）装置，BZT装置和ZCH装置的应用，最大程度缩短铁路自动闭塞线路的停电时间，大幅提高铁路运输能力，但对电源的供电要求较高，除了每个配电所均有可靠的独立电源，两个相邻配电所分为主送配电所和备用配电所外，还要求正常运行时，由主送配电所向自动闭塞线路送电。当自动闭塞线路或贯通线故障跳闸时，能根据BZT装置和ZCH装置的配合，实现备用配电所能迅速自动投入或主送配电所自动重合闸一次重合。

关键词：自动备投装置 自动重合闸装置 配合 问题探析

中图分类号：TU4 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）11（b）-0085-02

引言：近年来，随着大准铁路的迅猛发展，10 kV供电系统的建设和改造方兴未艾。配电所两路电源的改造、综合自动化使用，使10 kV自动闭塞线路和贯通线路的供电可靠性越来越高。影响行车故障逐年降低，大幅度提高了铁路的运输能力。

1 对备用电源自投装置和自动重合闸装置的要求

1.1 对备用电源自投装置的要求

（1）当主送配电所向自动闭塞线路供电时，不论何因失去电压时，备用配电所均能自动投入，向自动闭塞线路供电。

（2）BZT装置必须确认备用配电所有电，才能开始动作。因此，装置的启动回路中，串入电压继电器的常开接点，以检查备用电源自闭母线有否电压，从而保证自闭装置动作的正确性。

（3）备用电源应只能自动投入一次。因为当自动闭塞线路上有永久性故障时，备用电源再次投入，就会使设备损坏或扩大停电范围，影响铁路运输。

（4）备用电源投入时间越快越好。一般应在0.15 s以内投入。

（5）每个BZT装置，应有专用的切换开关，能使自动投入装置投入或解除，保证其灵活性。

（6）应采取防误动措施。防止因电压互感器的熔断器熔断而引起自动装置的误动作。所以一般在互感器二次的中间相上不装设熔断器。

1.2 对自动重合闸装置的基本要求

（1）ZCH装置的动作要快。为了提高供电的可靠性，缩短停电的时间，ZCH装置动作时间要快。但考虑到电压中断时间，让短路点的介质恢复绝缘强度，同时必须有一定的时间使断路器及其传动机构做好重新合闸的准备，所以一般要求重合闸时间为0.5 s左右。

（2）要保证只能一次重合。当线路存在永久性故障时，线路断路器再次重合后，又被电流速断保护动作跳闸，此时ZCH装置不应再动作合闸。

（3）配电值班人员手动操作跳闸后，ZCH装置不应动作。

（4）如果断路器被配电值班员手动合闸后，由于线路上存在故障，立即又被保护装置动作跳闸，此时，ZCH装置不应动作。

（5）ZCH装置动作后应能自动复归，不需要配电值班员进行手动操作，便可确保装置的下一次动作。

2 自动重合闸装置与备用电源自动投入装置动作配合

2.1 配电所内均装有ZCH装置与BZT装置，其动作配合有两种情况

（1）主送配电所ZCH先投入运行。

根据电源的可靠性来决定自动装置投入的先后，当主送所比备用所可靠时，则采用ZCH先投，BZT做后备。正常情况时自动闭塞线路母线及线路受电，主备配电所ZCH、BZT时间继电器均不带电，ZCH、BZT均处于准备动作状态。

当自动闭塞线路发生短路故障跳闸时，主送所ZCH装置与备用电源自投装置BZT同时启动，由于设置为重合闸先动作，重合闸装置时间继电器节点瞬时闭合，在0.5 s左右进行一次重合闸，主送所仍对自动闭塞线路送电。由于ZCH装置已在0.5 s左右一次重合成功使自动闭塞线路带电，备用所电压继电器励磁而使常闭接点断开，切断时间继电器励磁回路，使BZT装置恢复正常状态。如果ZCH装置本身有故障拒动时，此时备用电源自投装置时间继电器延时接点经过一定时限，一般在0.8 s左右才闭合，启动备用所时间继电器使备用配电所向自动闭塞线路供电。

（2）若一次重合闸不成功，BZT装置应自动投入运行。

由于自动闭塞线路上故障没有消除，使ZCH动作重合不成功时，备用配电所自闭馈出柜失电，线路侧电压继电器失电常闭结点闭合，启动时间继电器经过0.8 s左右延时，其常开接点闭合使自闭柜断路器合闸，备用配电所向自动闭塞线路供电。

（3）主送配电所由两路电源时自动装置的动作配合。

主送配电所由一主一备电源，且主电源、备用电源、自动闭塞柜均装有自动投入装置时，其ZCH与BZT的动作时间配合如下。

ZCH主电源

如果配合不当产生下列后果：例如ZCH自闭馈出柜

2.2 备用配电所的BZT装置先投入运行

（1）备用配电所的BZT装置先投入运行。

两个配电所的电源都比较稳定可靠，为减少停电时间，采用备用配电所的BZT装置先投入运行，两所的ZCH和BZT均处于准备动作状态。

当自动闭塞线路发生瞬时性故障时，电流保护动作使自动闭塞馈出柜跳闸，主送所ZCH装置与BZT装置同时启动，由于设置为BZT装置先动作，BZT装置时间继电器常开接点瞬时闭合，备用配电所向自动闭塞线路送电。由于ZCH装置设置为后启动，时间继电器励磁准备启动ZCH装置。但是时间继电器的延时接点经过0.8 s左右延时才闭合，闭合前备用电源已向自动闭塞线路送电，由于自动闭塞线路有电，主送配电所电压继电器励磁，其常闭接点断开，时间继电器失电，ZCH装置恢复正常状态作为备用，准备下一次动作。

（2）备用配电所BZT装置投入运行不成功。

由于自动闭塞线路上的故障未消除或BZT装置本身故障投入不成功。此时主送配电所自动闭塞线路侧失电，电压继电器常闭接点闭合，启动时间继电器经过0.8 s左右的延时ZCH装置重合闸，由主送所向自动闭塞线路送电。

2.3 BZT装置与外部电源ZCH装置时限的配合

BZT装置设置在电源进线的控制回路中，任何一路进线外部电源失电时，使失电电源失压跳闸，启动BZT装置，使母线分段断路器自动合闸。当外部电源设有ZCH装置时，BZT装置的时限必须大于外部电源ZCH装置的动作时限，也就是当外部电源ZCH装置合闸成功后，BZT装置就不应动作，所以整定时必须注意这一点。大准铁路外部电源均不设ZCH装置。

3 无压释放装置

3.1 无压释放装置在相邻所自动备投中的重要性

两个相邻的自动闭塞配电所互为备用时，向自动闭塞线路供电，当主送配电所电源侧或自动闭塞母线突然停电时，备用配电所应投入运行。如果电源柜和自闭柜上不装设失压跳闸装置，备用电源投入后不但向自动闭塞线路送电，也通过主送配电所自动闭塞断路器向主送配电所侧送电，直至送到其他用户线路及电源线上，这将严重的威胁人身和设备安全，并会引起过负荷跳闸，造成事LeldR5VEowCrqUVSAyW4YA==故停电，影响列车运行。为了防止上述情况发生，配电所内自动闭塞柜和电源柜相应的装设无压释放装置，保证在配电所自动闭塞母线或电源柜停电时，将相应的断路器无压释放跳闸，配电所停电并与自动闭塞线路隔开。

3.2 对无压释放装置的要求

（1）两个电压继电器常闭接点串联，且电压互感器二次测B相接地，并不装设熔断器。这样就防止两相熔断器熔断造成保护误动作，使断路器跳闸中断供电。

（2）电压继电器整定值一般在60%～70%的工作电压范围内，当电网电压波动时，不应误动作。

（3）自动闭塞柜采用的中间继电器，动作电压在工作电压60%～70%以下，同时，应将动作电压调整到基本一致。避免主电源电压降低时，自动闭塞侧电压继电器未达到动作值，而备用配电所自动闭塞电压继电器已动作，造成两路电源并列运行。这对不具备并列运行条件的配电所是比较危险的。这种不同期并列，将造成主、备用配电所自动闭塞柜断路器均跳闸，自动闭塞线路停电，影响列车运行。

4 结语

随着我国铁路智能化水平的不断提高，对铁路自动闭塞线路供电质量的要求越来越高。为了实现大准铁路自动闭塞线路高质量而又不间断供电，需要我们铁路供电的同行们共同努力来实现。

参考文献

[1]华玉兴.电力设备运行与维护[M].中国铁道出版社.

[2]何其光，陈蓉平.牵引变电所[M].中国铁道出版社.

[3]潘启敬.牵引供电系统继电保护[M].中国铁道出版社.