寧杭高鐵某牽引站220 kV線損異常情況分析及處理

陳宇飛

（溧陽市供電公司，江蘇 常州　213300）

寧杭高鐵某牽引站220 kV線損異常情況分析及處理

陳宇飛

（溧陽市供電公司，江蘇 常州213300）

寧杭高鐵瓦屋山牽引站由220 kV淦牽4Y93線供電，自該線路供電開始，線損一直異常偏大，表1為淦牽4Y93線2014年1—9月份線損情況。

表1　淦牽線1—9月份線損統(tǒng)計(jì)表

從表1可以看出，最大月份線損率達(dá)23.67%，平均線損率達(dá)20.67%，而正常線損應(yīng)不大于1%。

本文結(jié)合該戶的具體供電情況，按照先系統(tǒng)分析后裝置檢查、先帶電檢查再停電檢查、先查二次設(shè)備再查一次設(shè)備、先末端后前端的原則開展排查，把故障排查過程分為6個(gè)步驟，最終排除了故障，使線損電量恢復(fù)到正常水平。

1　客戶受電側(cè)一次接入系統(tǒng)方式

寧杭高鐵瓦屋山牽引站分別由220 kV舊縣變電所的舊牽4Y94線和220 kV淦西變淦牽4Y93線專線供電，主備用供電方式，其電源切換由江蘇省電力調(diào)度中心和上海鐵路局調(diào)度管理。瓦屋山牽引變采用線路雙變壓器組，變壓器容量4×31 500 kVA，如圖1所示。

2　計(jì)量裝置配置及接線情況

該戶計(jì)量裝置由智能電能表，電壓、電流互感器及其二次回路接線構(gòu)成。具體規(guī)格如下：

?三相四線智能電能表：3×57.7/100 V；3×0.3（1.2）A，有功0.2S級，主、備用線路都有主副表各2只。

?電流互感器：北京天威瑞恒電氣有限公司生產(chǎn)，型號LRGBJ-220，變比400/1，有功0.2S級專用計(jì)量回路（端子編號5S1、5S2），0.2S級電能質(zhì)量監(jiān)測回路，及其他P級回路共6個(gè)次級。3只電流互感器的二次電纜經(jīng)電流端子箱按分相獨(dú)立回路要求6線連接至電能計(jì)量屏，在電流端子箱端子排中將非同名端連接并接地，如圖2所示。

?電壓互感器：變比220/0.1；0.2級；三相四線完全星型接線。

3　故障排查及分析判斷

?步驟1：系統(tǒng)分析

該客戶為220 kV專線供電，不存在來自其他客戶的影響，220 kV淦西變母線電量平衡分析未發(fā)現(xiàn)異常，問題鎖定在客戶變一側(cè)。在投運(yùn)后的幾個(gè)月內(nèi)線損率一直在20%左右，說明影響線損的因素長期存在，并非偶發(fā)事件。又因?yàn)椋摽蛻糇酝哆\(yùn)起就發(fā)現(xiàn)線損異常，初步懷疑為客戶設(shè)備或施工缺陷所致，因此，轉(zhuǎn)入客戶計(jì)量裝置回路檢查分析。

?步驟2：電能表現(xiàn)場校驗(yàn)

將現(xiàn)場校驗(yàn)儀按電流串聯(lián)、電壓并聯(lián)方式接入電能表回路后，發(fā)現(xiàn)三相電流不平衡（IA=0.003 7 A、IB=0.025 6 A、IC=0.114 8 A），三相電壓正常且平衡，表計(jì)誤差校驗(yàn)、接線檢查等都正常，判斷問題可能發(fā)生在電流回路。但由于該客戶的用電性質(zhì)特殊，火車經(jīng)過時(shí)沖擊電流大，諧波分量大，火車剎車時(shí)還有反向電流產(chǎn)生，平時(shí)用電三相電流就極不平衡，所以很難判斷出哪一相出問題。

圖1　瓦屋山牽引變一次接線示意圖

圖2　計(jì)量回路二次線接地點(diǎn)現(xiàn)場圖片

再做進(jìn)一步檢查，在二次端子箱處，用鉗型電流表分別測量計(jì)量回路和電能質(zhì)量監(jiān)測回路的三相電流，2個(gè)回路為同一互感器的不同次級，精度等級同為0.2S級，變比也相同，正常情況下其二次電流應(yīng)該相同或很接近。測量后比較發(fā)現(xiàn)A相電流差別較大，計(jì)量回路A相二次電流為0.025 6 A，電能質(zhì)量監(jiān)測回路A相二次電流為0.114 8 A，B、C相在2個(gè)不同次級的電流基本接近。

由于A相計(jì)量回路二次電流比監(jiān)測回路小很多，判斷在A相電流回路中存在分流，使流入計(jì)量表計(jì)的電流缺失，導(dǎo)致少計(jì)電量，問題鎖定在了A相電流回路。

?步驟3：二次電流回路檢查

首先在電流互感器端子箱中將互感器側(cè)的計(jì)量回路三相電流短接，具體做法是將圖2中的1和4、2和5、3和6端子用短路線連接，然后將電能表側(cè)A相回路的2個(gè)端子脫開，脫開處連接升流設(shè)備，做二次回路通斷測試，升流設(shè)備上顯示升起0.5 A，在電能表上也顯示0.5 A，說明從端子箱到表計(jì)的二次回路沒有問題，問題還在前端。

用鉗形電流表測量1和4、2和5、3和6端子中的短路電流，與步驟2比較發(fā)現(xiàn)短路前A、B、C相電流分別是0.003 7 A、0.025 6 A、0.114 8 A，短接后A、B、C相電流分別是0.157 0 A、0.016 4 A、0.139 6 A，A相電流變化明顯大，其他兩相有變化屬于負(fù)荷波動所致。

至此，可初步判斷A相電流互感器二次側(cè)存在短路或接地點(diǎn)。

?步驟4：二次回路停電檢查

9月29日將負(fù)荷切換到舊牽4Y94線供電，斷開淦牽線編號4Y93開關(guān)，而線路側(cè)編號4Y933刀閘因機(jī)構(gòu)故障未能拉開，電流互感器一次側(cè)仍帶電壓。在這種狀態(tài)下，將圖2中端子箱計(jì)量回路二次1和4、2和5、3和6端子用短路線短接后發(fā)現(xiàn)，在一次有電壓、沒有電流的情況下，A相二次仍有在0.005～0.01 A范圍內(nèi)波動的電流，B、C相電流均為0。

初步判斷是因?yàn)楫?dāng)天剛下過雨空氣潮濕，互感器表面濕潤，由于存在多點(diǎn)接地，測到了A相電流互感器故障點(diǎn)的接地電流。

?步驟5：停電檢查A相電流互感器

10月14日對A相電流互感器停電檢查，在220 kV電流互感器上工作的安全風(fēng)險(xiǎn)較大，為了確保安全，當(dāng)天申請了220 kV淦牽線停電，開出了變電一次工作票，按照安全規(guī)程要求，做好了各項(xiàng)防觸電、防高空墜落安全措施后，打開電流互感器二次端子蓋，將計(jì)量回路二次端子脫開，在此端子處接升流設(shè)備，檢查二次回路通斷情況也正常，再做了互感器誤差試驗(yàn)結(jié)果也正常?？梢猿醪脚袛嚯娏骰ジ衅鞅倔w正常。

?步驟6：二次接線絕緣檢查

由于已經(jīng)對整個(gè)計(jì)量裝置的設(shè)備都一一檢查完了，還沒有發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)在哪里，但為什么之前有那么多可疑現(xiàn)象呢？既然計(jì)量裝置兩端都沒有問題，那么問題就可能出現(xiàn)在電流互感器端子箱至戶內(nèi)計(jì)量設(shè)備的二次連線上，應(yīng)該進(jìn)行二次接線的絕緣檢查或試驗(yàn)，就在檢查二次端子的接線的外觀時(shí)，發(fā)現(xiàn)連接計(jì)量回路5S1的導(dǎo)線有絕緣破損現(xiàn)象（見圖3），至此找到了問題的根源。

圖3　計(jì)量回路二次線接地點(diǎn)現(xiàn)場圖片

4　故障原因及排除后情況

4.1故障原因分析

在施工中A相電流互感器二次端子蓋固定螺絲，在緊固過程中頂破計(jì)量回路極性端二次導(dǎo)線絕緣，致使計(jì)量回路通過端子箱外殼造成多點(diǎn)接地，如示意圖4。

圖4中T0′是絕緣破損導(dǎo)致的接地點(diǎn)，T0是電流互感器的非極性端在二次端子箱中的4、5、6、7端子連接后的保護(hù)接地點(diǎn)。由于T0′、T0之間的阻抗遠(yuǎn)小于電流回路的實(shí)際二次負(fù)載，使得流入電能表的電流很少，導(dǎo)致少計(jì)電量，表現(xiàn)為220 kV淦牽4Y93線線損異常。

圖4　電流互感器二次回路接地故障示意圖

4.2故障處理

經(jīng)過對導(dǎo)線外絕緣的處理后，重新恢復(fù)接線，再次測量各相電流正常，故障處理結(jié)束?；謴?fù)供電后該客戶的供電線損率基本為0。

5　相關(guān)建議

（1）該型號LRGBJ-220電流互感器的端子蓋固定螺絲位置設(shè)計(jì)不合理，不應(yīng)該從側(cè)面往有導(dǎo)線的地方擰，應(yīng)該轉(zhuǎn)90°方向，從正面往下擰，這樣就不可能壓到二次線了。

（2）加強(qiáng)安裝接線工藝規(guī)范化管理。

（3）在此類項(xiàng)目的驗(yàn)收過程中，要對互感器二次回路的絕緣檢查，要對二次導(dǎo)線逐一做線與線之間和線與地之間的絕緣試驗(yàn)。D

（本欄責(zé)任編輯袁飛徐文紅）

Analysis and treatment of the abnormal conditions for Hangzhou high railway Wawushan traction station 220 kV line loss

CHEN Yu-fei
（Liyang Power Supply Company，Changzhou 213300，China）

2014-12-05