地鐵 35 kV 中壓環(huán)網(wǎng)數(shù)字通信電流保護能適應多級串行供電系統(tǒng)，具有“**選擇性”，解決了傳統(tǒng)保護的級差配合難題，適應地鐵實際運行環(huán)境，可有
效實現(xiàn)地鐵中壓環(huán)網(wǎng)大分區(qū)供電。其在供電方式調整時能自動適應“正常供電”和“支援供電”兩種運行方式，保護定值不再需要進行調整，為地鐵線路快速恢復供電提供了有力保障。此外，數(shù)字通信電流保護的優(yōu)越性也對校驗保護方案的完整性提出了更高的要求。如何對新建線路中壓環(huán)網(wǎng)數(shù)字通信電流保護進行**測試校驗，為地鐵開通運營保駕護航，是研究此項技術現(xiàn)場應用的關鍵。
1 數(shù)字通信電流保護的實現(xiàn)原理
地鐵交流供電系統(tǒng)采用環(huán)網(wǎng)供電方式，每個變電所設置環(huán)網(wǎng)進出線開關柜，并在進出線開關柜設置線網(wǎng)電纜及母線保護。如圖 1 所示，數(shù)字通信電流保護常用近區(qū)加速實現(xiàn)，采用雙差動保護形式，即后備保護裝置也兼具差動功能。站內進、出線柜后備保護裝置用硬接線連接，傳遞故障定位 a 信號；站間差
動保護及后備保護裝置用光纖連接，傳遞過流同步開放信號。正常運行過程中過流Ⅲ段長久運行，過流Ⅰ段處于閉鎖狀態(tài)，通過 a 信號判斷是否開放過流
Ⅰ段。在后備保護中，定義內部故障定位信號 a，當本柜后備保護裝置差動未啟動且檢測到大電流時定義 a=1，反之 a=0。本柜 a=1 且對側后備裝置 a=0
時解鎖本柜過流Ⅰ段。同時通過后備光纖通道將過流開放信息發(fā)送至對端開關柜，開放對端后備裝置過流Ⅰ段，成為下級站開關失靈的后備保護。所內饋線及母聯(lián)保護裝置不參與數(shù)字通信，通過常規(guī)時間級差實現(xiàn)保護選擇性，動態(tài)級差確保不越級動作。當供電方向發(fā)生改變時，進、出線柜功能互換，保護功能不變，故障定位信號自動與之匹配，鎖定故障范圍。
2 測試技術
傳統(tǒng)的繼電保護測試儀主要應用于供電系統(tǒng)中單體設備單裝置保護功能的精準校驗，在電力系統(tǒng)及地鐵供電系統(tǒng)應用極為廣泛。目前國內主流品牌的繼
電保護測試儀售價為 15 萬 ~ 20 萬元不等。隨著數(shù)字通信電流保護技術在地鐵環(huán)網(wǎng)供電系統(tǒng)的廣泛應用，其保護實現(xiàn)原理決定了保護校驗的特殊性，而傳統(tǒng)的繼電保護測試儀無法實現(xiàn)多臺設備聯(lián)機同步輸出功能，不能對數(shù)字通信電流保護進行**的測試校驗。
由于數(shù)字通信電流保護的選擇性涉及多個變電所邏輯的同步判斷，任一環(huán)節(jié)出錯將導致供電分區(qū)內出現(xiàn)越級跳閘，所以實現(xiàn)邏輯功能的完整校驗是數(shù)字通信電流保護得以可靠應用的關鍵?？紤]到地鐵變電所所屬地下環(huán)境以及保護方法的差異性，基于GPS（全球定位系統(tǒng)）、光纖 B 碼等對時技術的多站同步輸出測試儀，為數(shù)字通信電流保護校驗提供了新的測試思路。新型的繼電保護測試儀在傳統(tǒng)測試儀的基礎上集成配置了對時模塊，僅增加約 5 000 ~8 000 元的費用，便可以實現(xiàn)多機同步輸出功能；同時可充分利用地鐵環(huán)網(wǎng)有的站間差動預留光纖，實現(xiàn)繼電保護測試儀多站同步信號發(fā)送接收，從而解決了環(huán)網(wǎng)供電系統(tǒng)站間同步聯(lián)調的難題。
3 測試方法
多站同步加量測試可完全模擬實際運營期間的各類型環(huán)網(wǎng)故障點位，以單元化的測試思路，在多站保護裝置進行故障邏輯同步判斷，從而實現(xiàn)保護邏輯站內、站間的同步校驗。
現(xiàn)場測試以地鐵 A、B、C 三站同Ⅰ（Ⅱ）段母線為測試單元，A、B 站放置同步加量測試儀器。利用站間預留的差動光纖實現(xiàn)模塊時鐘同步，通過設定統(tǒng)一輸出時間實現(xiàn)繼電保護測試儀同步加量。測試順序以主變電所或開閉所電源出線為測試起點 A站，測試主站為 B 站，逐站推進；每一座變電站均在測試過程中成為主站。
結合當前保護原理及測試方法，本文對典型故障實際測試方法及邏輯判斷進行分析。
3.1 BC 站間環(huán)網(wǎng)故障
如圖 2 所示，測試時，在 A 站 103 開關柜（以下簡為 103，余類同）加故障電流 I，時長 0.4 s，硬線開入模擬 103 收到站內 101 的 a=1 信號；在 B 站 101 和103 加故障電流 I，時長 0.4 s。
觀察分析 B 站 103 和 C 站 101 的差動裝置、后備裝置差動是否同時動作。B 站 103 差動啟動且有大電流 a=0，B 站 101 差動未啟動且有大電流 a=1，因此 101 開放過流Ⅰ段，同時軟件開放 A 站 103 過流Ⅰ段。模擬 A 站 103 收到站內 101 發(fā)出的 a=1 信號，上級站接收到大電流且差動未啟動的信息，即表明來電方向在 A 站。因測試加量時間 0.4 s，即可模擬 B 站 103 和 C 站 101 的差動裝置、后備裝置差動動作已將故障可靠切除。A 站 103 和 B 站 101 過流Ⅰ段保護出口延時未達到，保護立即返回。模擬 B站斷路器失靈，測試方法同上，通過對調整加量時長至 0.6 s，模擬 B 站 103 切除故障失敗，由后備保護A 站 103 和 B 站 101 過流 I 段動作出口跳閘。
3.2 B 站母線故障
如圖 3 所示，測試時在 A 站 103 加故障電流 I，時長 0.6 s，硬線開入模擬 103 收到站內 101 的 a=1信號；在 B 站 101 和 103 加故障電流 I，時長 0.6 s。103 過流Ⅰ段開放邏輯分析過程同 BC 環(huán)網(wǎng)故障。因測試加量時間 0.6 s，即模擬 A站 103 和 B 站101 過流Ⅰ段動作出口跳閘。因 A 站 103 和 B 站101 過流Ⅰ段保護同步開放，當 B 站 101 斷路器失靈后故障點仍可通過 A 站 103 予以可靠切除。
3.3 B 站饋線故障
如圖 4 所示，測試時在 A 站 103 加故障電流 I，時長 0.25 s，硬線開入模擬 103 收到站內 101 的 a=1信號；在 B 站 101 和 111 加故障電流 I，時長0.25 s。B 站 101 和 A 站 103 過流 I 段開放邏輯分析同BC 環(huán)網(wǎng)故障。因測試加量時間 0.25 s，即模擬 B 站111 過流保護動作出口跳閘。因 A 站 103 和 B 站
101 過流 I 段保護同步開放，當 B 站 111 斷路器失靈，故障點仍通過 A 站 103 和 B 站 101 同步可靠切除。
3.4 B 站Ⅰ母支援Ⅱ母供電，Ⅱ母故障
如圖 5 所示，測試時在 A 站 103 加故障電流 I，時長 0.4 s，硬線開入模擬 103 收到站內 101 的 a=1信號；在 B 站 101 和 110 加故障電流 I，時長 0.4 s。
B 站 101 和 A 站 103 過流 I 段開放邏輯測試分析同 BC 環(huán)網(wǎng)故障。因測試加量時間 0.4 s，即模擬 B站 110 過流保護動作已將故障切除。A 站 103 和 B
站 101 過流 I 段動作延時未達到立即返回。模擬 B站母聯(lián) 110 斷路器失靈，測試方法不變，通過對調整加量時長至 0.6 s，模擬 B 站母聯(lián) 110 切除故障失
敗，由 A 站 103 和 B 站 101 過流 I 段動作出口跳閘。
4 結語
供電系統(tǒng)是地鐵新線建設的先頭工程和重點工程。一旦環(huán)網(wǎng)帶電，各專業(yè)調試將**展開，再次大面積停電調試將嚴重影響其他專業(yè)的調試工作。因此，應充分把握環(huán)網(wǎng)保護調試時間，系統(tǒng)性地驗證各保護動作的關鍵故障點。為使環(huán)網(wǎng)保護能得以成功應用，離不開與之匹配的測試方法，應充分發(fā)掘利用
新技術、新設備來打破傳統(tǒng)的測試思路。多站同步加量測試技術在地鐵供電系統(tǒng)的成功應用，從系統(tǒng)安全運行的角度來分析模擬故障點位的發(fā)生，通過全
面性的功能驗證，保證了地鐵中壓環(huán)網(wǎng)供電系統(tǒng)的可靠穩(wěn)定運行，進而為地鐵運營提供*有力的保障。
