[发明专利]一种城市轨道交通交流供电系统的快速自愈方法

说明书

本发明公开了一种城市轨道交通交流供电系统的快速自愈方法，当故障发生后，进出线开关保护装置动作的同时会向其环网电缆对侧的保护装置发出联跳命令；接收到环网电缆对侧联跳命令的保护装置首先向本开关发出跳闸命令，待开关跳开后，接收到环网对侧联跳信号的保护装置会向站内的备自投装置发出备自投启动信号，自投条件满足，备自投装置便可动作，进而合上母联开关，使得故障点下级变电站系统迅速恢复，交流供电系统继续正常运行。通过环网对侧联跳信号触发下级变电站备自投启动的方式，使得本方法具有较强的自适应性，不仅可以适应于交流供电系统不同的运行工况，而且可以完成不同故障类型下的系统自愈。

技术领域

本发明涉及城市轨道交通交流供电系统继电保护领域,具体涉及一种城市轨道交通交流供电系统的快速自愈方法。

背景技术

城市轨道交通交流供电系统为城市轨道交通的正常运行提供所需的电能。一旦城市轨道交通运营服务过程中发生长时间的供电中断，不仅会造成城市轨道交通运输的瘫痪，甚至会危及乘客生命的安全以及造成财产的损失。因此，故障后系统的快速自愈可以有效的减小事故的影响范围，并减少其所造成的损失。

城市轨道交通交流供电系统由多个供电分区组成，各个供电分区采用单侧电源供电的多变电站环串结构，不同供电分区可通过联络开关和联络电缆实现相互之间的支援供电。因此，各个供电分区有正常供电和支援供电这两种供电方式，如图1所示。

目前，城市轨道交通交流供电系统有两种常用的自愈方法：差动启动备自投方法和失压启动备自投方法。由于供电系统的环串变电站数量较多，环网电缆较长，而且环网电缆多敷设在地下潮湿的环境之中，交流系统发生环网故障的概率较大。针对上述特点，大多数城市的轨道交通供电系统采用差动保护动作启动备自投的自愈方法，即环网电缆发生故障后，差动保护装置动作同时启动站内备自投保护装置。该方法虽然可以实现环网电缆故障后交流供电系统的快速自愈，但是发生母线故障后，差动保护装置无法动作，站内自投装置便无法被启动，致使得变电站及下级变电站失电，供电系统无法自愈。

鉴于以上问题，有些地方的城市轨道交流供电系统采用失压启动备自投的自愈方法，即当站内某段母线失压后，备自投装置向失压母线所在的进线断路器发出跳闸命令，进线断路器跳开后，备自投装置向母联开关发出合闸信号，完成系统的恢复供电。该方法虽然可以解决多类型故障下的系统自愈，然而失压启动备自投具有一定的局限性。首先，由于失压启动备自投方法要先跳开失压母线的进线开关，因此需要预先明确母线的进线开关。而当运行方式发生改变，系统潮流发生变化后，进出线开关发生转换，此方法便不再适用。由此，失压启动备自投只能适用于一种运行方式。其次，由于供电分区内的变电站是通过电缆环串在一起，当某个站内母线失压会造成其下级变电站的母线同时失压，因此不同站内的失压备自投需要通过时间级差进行配合，以防止多个变电站内的失压备自投同时动作。根据国内某些线路的经验来看，相邻变电站之间失压自投的时间级差通常都在2s以上，这样对于环串数量较多的供电分区，越靠近供电分区末端的变电站自愈延时则越长。

发明内容

本发明的目的，在于提供一种城市轨道交通交流供电系统的快速自愈方法，以实现城市轨道交通交流供电系统在不同类型故障以及不同的运行方式下的快速恢复。

为了达成上述目的，本发明采用如下解决方法：

一种城市轨道交通交流供电系统的快速自愈方法，包括如下步骤：

(1)当发生交流供电系统故障后，城市轨道交通交流供电系统进出线开关的保护装置动作后，向其环网电缆对侧开关的保护装置发出联跳信号；

(2)环网对侧开关的保护装置接收到联跳信号后，先向其开关发出跳闸命令，待开关跳开后，再向站内母联开关的备自投装置发出备自投启动命令；

(3)站内母联开关的备自投装置接收到备自投启动信号，且自投条件满足后，备自投装置经短延时向母联开关发出合闸命令。