10kV 配電網(wǎng)的故障分析及運(yùn)行維護(hù)對策研究

邸躍龍

（中國鐵路沈陽局集團(tuán)有限公司，遼寧 沈陽 110000）

在鐵路行業(yè)運(yùn)行及發(fā)展中，其電力供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性成為行業(yè)關(guān)注的核心內(nèi)容。10kV 配電網(wǎng)是國家電網(wǎng)的基本標(biāo)準(zhǔn)，通過整個(gè)配電網(wǎng)安全性的維護(hù)，可以提高鐵路系統(tǒng)的運(yùn)行效率，滿足行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。但是，在鐵路電力系統(tǒng)中的10kV 配電網(wǎng)中，經(jīng)常出現(xiàn)電網(wǎng)故障問題，若不能得到科學(xué)處理，會(huì)降低電網(wǎng)維護(hù)的質(zhì)量。所以，對于鐵路工程的電網(wǎng)維護(hù)部門，需要針對鐵路電網(wǎng)工程的項(xiàng)目特點(diǎn)以及10kV 配電網(wǎng)的運(yùn)行模式，確定具體的維護(hù)方案，以提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率，為行業(yè)的發(fā)展提供支持。

1 鐵路10kV 配電網(wǎng)

鐵路行業(yè)中，自動(dòng)化系統(tǒng)是鐵路工程中十分重要的組成，將其運(yùn)用在電力維護(hù)系統(tǒng)中，不僅可以保證電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，也可以為電力工程的自動(dòng)化處理提供支持。所以，鐵路電力維護(hù)部門需要根據(jù)鐵路工程項(xiàng)目的特點(diǎn)，將10kV 配電網(wǎng)運(yùn)用在電力貫通線以及用電等級的劃分之中，其中的自動(dòng)配電系統(tǒng)會(huì)按照鐵路設(shè)備的運(yùn)行特點(diǎn)，確定遠(yuǎn)程控制以及就地保護(hù)等方案，提高10kV 配電網(wǎng)一體化的運(yùn)行效率，滿足鐵路系統(tǒng)10kV配電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行需求。

2 鐵路10kV 配電網(wǎng)的故障

2.1 設(shè)備引發(fā)的故障

鐵路10kV 配電網(wǎng)中設(shè)備引發(fā)的故障如下：第一，永久性的設(shè)備故障。在鐵路系統(tǒng)運(yùn)行中，設(shè)備中的絕緣問題會(huì)引發(fā)設(shè)備的短路故障，嚴(yán)重的會(huì)引發(fā)線路停電，無法保證鐵路10kV 配電網(wǎng)的穩(wěn)步運(yùn)行。出現(xiàn)這種問題的原因與配電網(wǎng)變壓器、短路器等設(shè)備老化等存在關(guān)聯(lián)，所以，在具體的項(xiàng)目維護(hù)中應(yīng)該注意上述問題。第二，瞬間故障問題。在10kV 配電網(wǎng)運(yùn)行中，線路會(huì)受到外界不同因素的影響，降低10kV 配電網(wǎng)的運(yùn)行效率。

2.2 天氣因素引發(fā)的故障

通過對鐵路系統(tǒng)運(yùn)行狀況的分析，在10kV 配電網(wǎng)運(yùn)行中，容易受到天氣等因素的影響。如，當(dāng)鐵路電力設(shè)備處于正常運(yùn)行的狀態(tài)下，當(dāng)遇到大雨暴雪的天氣，若10kV 配電網(wǎng)缺少安全性的防護(hù)措施，會(huì)出現(xiàn)配電網(wǎng)導(dǎo)線以及系統(tǒng)附件之間熔斷的問題，嚴(yán)重影響鐵路系統(tǒng)的運(yùn)行效率，影響鐵路出行的安全性。

2.3 自閉及貫通線路故障

在鐵路線路設(shè)計(jì)中，一般采用雙回10kV 供電方式，系統(tǒng)運(yùn)行可以實(shí)現(xiàn)雙向互供的目的，但是，在10kV 配電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行中，會(huì)出現(xiàn)單相小電流接地故障、線路斷線故障等，影響鐵路配電網(wǎng)的運(yùn)行效率，無法滿足10kV 配電網(wǎng)的安全使用需求。

3 10kV 配電網(wǎng)的故障維護(hù)方案

3.1 10kV 配電網(wǎng)設(shè)備的故障維護(hù)策略

伴隨鐵路行業(yè)的運(yùn)行及發(fā)展，在鐵路系統(tǒng)的10kV配電網(wǎng)故障維護(hù)中，為了降低設(shè)備對鐵路系統(tǒng)造成的影響，應(yīng)該積極組建完善性的鐵路自動(dòng)故障監(jiān)測設(shè)備，根據(jù)以往鐵路系統(tǒng)運(yùn)行中存在的問題，確定具體的配電網(wǎng)設(shè)備故障維護(hù)方案，第一，針對環(huán)境溫度及濕度的問題，在10kV 配電網(wǎng)的維護(hù)中，可以選擇RTU 配電系統(tǒng)，相關(guān)設(shè)備需要采用工業(yè)品級芯片，當(dāng)出現(xiàn)上述故障，需要重啟系統(tǒng)，并在預(yù)熱之后啟動(dòng)設(shè)備，以增強(qiáng)10kV 配電網(wǎng)故障的處理效率。而且，在環(huán)境溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，也可以利用PTC 元件進(jìn)行加熱處理，保證設(shè)備機(jī)箱達(dá)到正常的工作狀態(tài)，避免10kV 配電網(wǎng)設(shè)備故障問題的出現(xiàn)。第二，接點(diǎn)抖動(dòng)的設(shè)備處理。在10kV 配電網(wǎng)的設(shè)備故障處理中，電網(wǎng)設(shè)備維護(hù)人員需要認(rèn)識到防抖技術(shù)融入的必要性，通過平滑濾波控制方案的完善，降低鐵路電力系統(tǒng)運(yùn)行抖動(dòng)的問題，保證各個(gè)電力系統(tǒng)參數(shù)計(jì)算的科學(xué)性。第三，在鐵路10kV 配電網(wǎng)信息誤傳的問題處理中，為了避免信息傳輸誤差問題的出現(xiàn)，需要加強(qiáng)電源控制，通過各個(gè)單元模塊的設(shè)計(jì)以及開關(guān)量輸入及輸入的整合，避免脈沖以及噪音干擾的出現(xiàn)，使遙信環(huán)節(jié)姮好的遠(yuǎn)離強(qiáng)電問題，提高10kV 配電網(wǎng)設(shè)備的運(yùn)行效率。

3.2 自閉及貫穿線路的故障維護(hù)策略

結(jié)合鐵路電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行模式，在自閉以及貫穿線路的故障處理中，應(yīng)該明確以下維護(hù)方案：第一，鐵路電網(wǎng)單相接地。在鐵路10kV 配電網(wǎng)的故障處理中，當(dāng)故障區(qū)間內(nèi)的FTU 監(jiān)測到瞬間數(shù)值，需要比較故障FTU 相鄰數(shù)值，并根據(jù)電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)確定最大數(shù)，以提高故障點(diǎn)診斷的效率。第二，在故障前后零序電流以及電壓相位差相反的故障處理中，若電網(wǎng)維護(hù)人員發(fā)現(xiàn)單相單點(diǎn)接地時(shí)，需要進(jìn)行各分段零序列的電流處理，提高自閉及貫穿線路故障的維護(hù)效率。第三，根據(jù)10kV 配電網(wǎng)相間短路故障診斷中，相關(guān)維護(hù)人員應(yīng)該根據(jù)電源的狀態(tài)確定相鄰配電系統(tǒng)的供電方向，之后按照不同過流報(bào)文的時(shí)間差確定電流方向，提高故障定位的診斷效率。

3.3 細(xì)化10kV 配電網(wǎng)的安裝流程

在鐵路系統(tǒng)中10kV 配電網(wǎng)的安全維護(hù)中，應(yīng)該確定設(shè)備的安裝及運(yùn)行方案，一般情況下，在10kV 配電網(wǎng)安裝中應(yīng)該做到：第一，確定10kV 配電網(wǎng)的負(fù)荷范圍，時(shí)刻保證電力系統(tǒng)在正常的狀態(tài)下運(yùn)行；第二，在鐵路10kV 配電網(wǎng)的資源配置中，應(yīng)該根據(jù)電網(wǎng)的運(yùn)行需求，確定避雷保護(hù)裝置，避免變壓器遭到雷擊的可能，提高10kV 配電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性；第三，在新型節(jié)能變壓器選擇中，設(shè)備故障維護(hù)人員需要按照10kV 配電網(wǎng)的運(yùn)行需求，選擇防雷信號變壓器，避免10kV 配電網(wǎng)故障隱患的出現(xiàn)。第四，在10kV 配電網(wǎng)的集中及分散處理中，應(yīng)該合理融入電氣自動(dòng)化技術(shù)，保證鐵路工程配電網(wǎng)的自動(dòng)運(yùn)行，展現(xiàn)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化及安全性防護(hù)需求。第五，在微機(jī)保護(hù)裝置過壓系統(tǒng)運(yùn)行中，鐵路部門需要掌握10kV 配電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)，通過微機(jī)保護(hù)過壓系統(tǒng)的設(shè)置，提高對配電網(wǎng)故障診斷以及故障維護(hù)的效率，實(shí)現(xiàn)10kV 配電網(wǎng)的安全運(yùn)行。

3.4 確定10kV 配電網(wǎng)的維護(hù)保養(yǎng)方案

維護(hù)保養(yǎng)如下：第一，對于鐵路電網(wǎng)維護(hù)人員，應(yīng)該按照10kV 配電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)，定期清潔瓷套管及絕緣子；第二，10kV 配電網(wǎng)安裝中，需要保證各個(gè)器件連接的可靠性，主要是為了避免不同金屬之間配合不合理的問題，增強(qiáng)系統(tǒng)運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性；第三，10kV 配電網(wǎng)維護(hù)人員，需要定期檢查開關(guān)的分接狀態(tài)，避免鐵路電路設(shè)備故障問題的出現(xiàn)；第四，在10kV 配電網(wǎng)維護(hù)及保養(yǎng)中，需要定期檢查避雷接地設(shè)備的狀態(tài)，定期檢查避雷器的絕緣電阻以及電導(dǎo)電流，使鐵路10kV 配電網(wǎng)可靠接地，避免引線短路問題的發(fā)生。在防雷接地保護(hù)方案構(gòu)建中，電網(wǎng)維護(hù)人員需要根據(jù)配電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)，確定科學(xué)化的防雷工程施工方案，強(qiáng)調(diào)各項(xiàng)防護(hù)措施的科學(xué)性，同時(shí)也應(yīng)加強(qiáng)對設(shè)備的安全及維護(hù)，避免10kV 配電網(wǎng)接地故障問題的出現(xiàn)；第五，10kV 配電網(wǎng)的故障診斷及維護(hù)中，定期進(jìn)行設(shè)備在線監(jiān)測及遠(yuǎn)程監(jiān)控，增強(qiáng)配電網(wǎng)運(yùn)行的安全性。

4 結(jié)語

總而言之，在鐵路電力系統(tǒng)維護(hù)中，為了提高10kV 配電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行效率，相關(guān)設(shè)備維護(hù)者需要根據(jù)鐵路電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，確定10kV 配電網(wǎng)的維護(hù)方案，以增強(qiáng)設(shè)備系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，為10kV 配電網(wǎng)線路的故障診斷以及設(shè)備維護(hù)提供系統(tǒng)性的數(shù)據(jù)支持，降低設(shè)備檢修中的資源損耗，提高10kV 配電網(wǎng)故障的維護(hù)效率，推動(dòng)鐵路行業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展。