德靖線大道牽引變電所饋線跳閘事件分析

摘 要：針對一次牽引變電所饋線故障跳閘的調(diào)查、診斷，詳細(xì)分析了跳閘的報(bào)文數(shù)據(jù)及波形曲線，對其中不合理的阻抗角數(shù)據(jù)進(jìn)行原因分析，并因此查找出了設(shè)備運(yùn)行存在的問題，介紹了處理方法，對牽引變電所饋線跳閘中存在的這類問題提出了具體的整治措施。

關(guān)鍵詞：牽引變電所；饋線跳閘；負(fù)荷阻抗角

中圖分類號：U224.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）20-0060-02

引 言

牽引變電所，是把發(fā)電廠或電網(wǎng)輸送來的三相交流高壓電能變換成工頻單相交流25kV的電能，為牽引網(wǎng)、電力機(jī)車、高速動車組運(yùn)行提供動力的場所，是電氣化鐵道供電系統(tǒng)的重要組成部分。其運(yùn)行過程易受諸多內(nèi)、外部因素影響，易引發(fā)變電所饋線發(fā)生跳閘事件，從而影響鐵路正常的運(yùn)輸生產(chǎn)秩序。為此，相關(guān)設(shè)備管理單位工程師以實(shí)際案例為啟發(fā)，通過對牽引變電所發(fā)生的饋線跳閘事件的調(diào)查，找出問題產(chǎn)生的原因，并采取相應(yīng)的整治措施來規(guī)避跳閘事件中隱藏的風(fēng)險(xiǎn)。如此，牽引變電所方能為牽引網(wǎng)、電力機(jī)車輸送源源不斷的電能，進(jìn)而滿足高速鐵路發(fā)展的需要。

1 事件概況

2016年8月9日，德靖線大道牽引變電所110kV電源由I回1#變運(yùn)行，另一回路熱備用狀態(tài)，211、212饋線分別向德寶方向和靖西方向接觸網(wǎng)供電臂供電運(yùn)行，27.5kV所用變運(yùn)行，10kV所用變備用。19時22分02s，大道牽引變電所211QF過流速斷保護(hù)動作跳閘，重合閘成功。天氣：雷雨。

2 德靖線大道牽引變電所饋線跳閘事件調(diào)查現(xiàn)狀

2.1 牽引變電所跳閘報(bào)文數(shù)據(jù)及波形曲線調(diào)查

大道牽引變電所211饋線過流速斷動作數(shù)據(jù)：電流1825A，電壓11.42kV，電阻4.39Ω，電抗10.48Ω，阻抗角度247°，故測距離6.76km[1]。

2.2 牽引變電所設(shè)備檢查情況

19時22分大道牽引變電所211QF過流速斷（電流速斷）保護(hù)動作跳閘后，19時23分牽引變電所值班員確認(rèn)跳閘信息后立即向局電調(diào)及段生產(chǎn)調(diào)度指揮中心匯報(bào)。

19時24分至19時40分，值班員對所內(nèi)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行檢查，檢查發(fā)現(xiàn)211饋線側(cè)17BL避雷器記數(shù)器動作一次，其他設(shè)備運(yùn)行情況正常，未發(fā)生變化[2]。

2.3 接觸網(wǎng)設(shè)備檢查情況

19時23分，德保接觸網(wǎng)工區(qū)收到跳閘信息。19時50分，德保接觸網(wǎng)工區(qū)乘坐接觸網(wǎng)軌道車巡視接觸網(wǎng)設(shè)備。21時18分，德保接觸網(wǎng)工區(qū)乘坐接觸網(wǎng)軌道車巡視大道變211供電臂接觸網(wǎng)設(shè)備未發(fā)現(xiàn)異常。次日德保接觸網(wǎng)工區(qū)人員繼續(xù)對大道變211供電臂接觸網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行步行巡視，發(fā)現(xiàn)大道至靖西92#支柱斜棒瓶有閃絡(luò)燒傷痕跡。德保接觸網(wǎng)工區(qū)最近一次對大道至靖西92#支柱設(shè)備進(jìn)行檢查的時間為2016年7月26日，巡視未發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常[3]。

3 德靖線大道牽引變電所饋線跳閘事件保護(hù)動作分析

大道牽引變電所211饋線過流速斷保護(hù)整定二次值：3.39A，延時時間為0.1s，流互變比為500/1。過流速斷動作數(shù)據(jù)1825÷500=3.65A>3.39A，動作電流大于保護(hù)定值，滿足電流速斷保護(hù)動作條件，保護(hù)裝置動作正常。從歷史曲線上看，跳閘前大道牽引變電所211饋線范圍內(nèi)無列車取流，母線電壓正常，并且跳閘時間段內(nèi)，211饋線范圍內(nèi)為雷雨天氣，跳閘后重合閘成功。211饋線跳閘后，值班人員巡視檢查所內(nèi)設(shè)備發(fā)現(xiàn)17BL避雷器均出現(xiàn)記數(shù)器動作。

3.1 故障測距

大道牽引變電所211饋線為直接供電方式，饋線保護(hù)裝置采用電抗測距法測距，本次跳閘故測值為6.76km，對應(yīng)接觸網(wǎng)公里標(biāo)為107km350m處（大道至靖西間馬鞍山隧道18～19#間支柱間）。大道至靖西93#支柱公里標(biāo)為107km733m，與故測公里標(biāo)誤差0.383km。故障測距裝置運(yùn)行可靠[4]。

3.2 阻抗角度

跳閘后供電技術(shù)科立即安排大道牽引變電所值班員觀察211、212饋線在正常負(fù)荷情況下的阻抗角，8月10日12時40分大道牽引變電所值班員反饋觀測到饋線在取流時的負(fù)荷阻抗角，如圖1。

3.3 初步診斷

由于田靖線列車為和諧型或韶山型機(jī)車，正常饋線取流時負(fù)荷阻抗角在0～30°間波動，大道牽引變電所饋線負(fù)荷阻抗角195°與正常負(fù)荷阻抗角相差約180°。初步判斷大道牽引變電所饋線保護(hù)裝置的保護(hù)、測量二次回路接線錯誤[5]。

3.4 現(xiàn)場復(fù)核情況

針對此問題，供電技術(shù)科立即通知檢修車間安排人員對大道牽引變電所饋線保護(hù)裝置的保護(hù)、測量二次回路進(jìn)行校線。

8月12日至13日檢修車間作業(yè)人員分別對大道牽引變電所211、212饋線電壓互感器、電流互感器二次接線進(jìn)行校線，發(fā)現(xiàn)211、212斷路器配套的電流互感器二次接線極性接反。調(diào)整接線后，大道牽引變電所值班員繼續(xù)觀察饋線在取流時的負(fù)荷阻抗角。通過幾天的觀測，未發(fā)現(xiàn)負(fù)荷阻抗角異常的情況，如表1所示。

4 德靖線大道牽引變電所饋線跳閘事件產(chǎn)生原因及整治

4.1 產(chǎn)生原因

牽引變電所施工階段，電流互感器安裝及二次接線是容易出現(xiàn)差錯的環(huán)節(jié)。通過對此次跳閘數(shù)據(jù)的分析及現(xiàn)場的復(fù)核情況，可以判斷211饋線的電流互感器二次接線極性接反是造成此次跳閘阻抗角異常的根本原因。

4.2 整治措施

①加強(qiáng)牽引變電所施工階段介入工作。在施工單位將設(shè)備移交給設(shè)備管理單位前通過人員前期的介入、檢查情況和設(shè)備試驗(yàn)情況及時發(fā)現(xiàn)、解決問題。②加強(qiáng)牽引變電所值班人員基本業(yè)務(wù)素質(zhì)培養(yǎng)。牽引變電所值班人員是設(shè)備管理的第一當(dāng)事人，值班人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)高低直接關(guān)系現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)問題的能力和問題處置的效率。加強(qiáng)值班人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)培養(yǎng)，有助于值班員在第一時間發(fā)現(xiàn)和處理設(shè)備隱患問題，將潛藏的風(fēng)險(xiǎn)隱患扼殺在萌芽狀態(tài)。③提升跳閘數(shù)據(jù)分析質(zhì)量。設(shè)備管理部門要提升跳閘數(shù)據(jù)分析質(zhì)量。要加強(qiáng)牽引變電所“一閘一檔”的管理和數(shù)據(jù)分析，與以往跳閘數(shù)據(jù)或其他所類似情況跳閘數(shù)據(jù)做對比分析，及時發(fā)現(xiàn)并整改跳閘后暴露出的設(shè)備問題，確保牽引供電安全穩(wěn)定。④完善運(yùn)行管理辦法。明確牽引變電所設(shè)備改造后對主變差動電流、饋線負(fù)荷阻抗角等重要參數(shù)的觀測要求并納入管理辦法。⑤加強(qiáng)牽引變電所運(yùn)行管理。設(shè)備管理單位接管牽引變電所運(yùn)行后應(yīng)加強(qiáng)牽引變電所的運(yùn)行管理及時發(fā)現(xiàn)并處理隱藏的設(shè)備隱患，確保牽引供電安全穩(wěn)定。

5 結(jié)束語

綜上所述，經(jīng)過對一起牽引變電所饋線跳閘事件進(jìn)行的調(diào)查分析，成功從跳閘的報(bào)文數(shù)據(jù)、波形曲線、阻抗角度等電氣量因素中，以及理論分析和現(xiàn)場復(fù)核驗(yàn)證，找出了設(shè)備運(yùn)行中存在問題。設(shè)備管理單位工程師針對問題產(chǎn)生情況與原因，制定了相應(yīng)的整治處理措施，有效提升了牽引變電站設(shè)備運(yùn)行的安全穩(wěn)定性，保證了電氣化鐵路正常的運(yùn)輸生產(chǎn)秩序。

參考文獻(xiàn)

[1]何 勇.鐵路牽引供電典型跳閘分析及改進(jìn)措施[J].上海鐵道科技，2015（04）.

[2]賈晨光，張 裔.處理饋線跳閘故障的思維導(dǎo)圖[J].石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2015（04）.

[3]譚秀炳.交流電氣化鐵道牽引供電系統(tǒng).西南交通大學(xué)出版社，2009.

[4]曹建猷.電氣化鐵道供電系統(tǒng).北京：中國鐵道出版社，1983.

[5]李興榮.影響大秦線牽引變電所安全可靠性的因素探討[J].電氣開關(guān)，2012（04）.

收稿日期：2018-5-22

作者簡介：劉智平（1990-），男，助理工程師，本科，主要從事鐵路牽引變電所管理工作。