牵引变电所馈线跳闸分析与判断
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铁路牵引变电所故障跳闸的原因和处理措施摘要:随着中国经济不断发展,电气化铁路发展迅速,在铁路运行过程中,需要消耗大量电力能源,以保证电气化机车正常运行,为保障铁路牵引供电系统有效运行,电气化铁路牵引供电系统内单独设置牵引变电所,以提供铁路系统专用等级电压及继电保护系统。
但对于牵引变电所来说,常见的问题是跳闸故障。
本文主要分析了铁路牵引变电所的跳闸问题,阐述了具体原因,并提出了相应的解决方案,希望为有关人员提供参考。
关键词:牵引变电站;跳闸故障;原因;解决办法前言:现代铁路运输不再使用煤炭作为能源,而是使用电力来保证车辆的运行。
但是,在铁路牵引供电系统,每个牵引变电所经常出现跳闸故障,严重影响铁路车辆的运行和车辆上的电子设备。
1铁路牵引变电所故障跳闸的主要原因牵引供电系统对电气化铁路至关重要,能够根据实际情况为电气化铁路提供高效、清洁的牵引电源。
在实践中,有必要优化和改进电气化铁路牵引变电所现有运行机制和系统。
同时尽可能在线路上配备相应的智能自动监控管理设备,使效果更加智能化。
只有这样,才能迅速有效地查明问题类型及根源,根据精确的故障定位加以迅速处理。
因此,如果牵引供电系统出现故障跳闸,电气化铁路将失去机车动力电源,造成列车停运。
因此,研究分析铁路牵引变电所跳闸的原因,提出并实施相应的处理措施是非常重要的。
1.1牵引变电所故障类型牵引变电所是铁路供电系统的核心,在牵引变电所运行过程中会出现继电保护装置动作,导致接触网停电。
导致牵引变电所保护装置动作的原因分很多种,主要有:接触网短路导致过流保护动作(距离保护动作)、机车追踪时间过短导致过负荷动作、主变故障导致差动保护动作、主变两套保护定值不匹配导致保护跳闸、主变两套保护装置中有一套保护装置二次接线错误导致保护误动作、外部雷击导致保护装置保护板电子元件损坏导致保护装置越级跳闸、因施工质量问题导致保护跳闸等。
1.2区域电网并不完善铁路牵引供电系统主要以地方区域电网为电源,受到外部区域电网设备影响严重。
铁路牵引变电所过负荷跳闸的原因和有效措施
1. 车辆牵引电流过大:在铁路牵引系统中,电力机车或电动列车的牵引电流是变电
所的主要负荷之一,如果电动车辆的运行状态不正常,牵引电流可能会超过设计容量,导
致变电所过负荷跳闸。
2. 变电设备老化或故障:变电所中的变压器、断路器、隔离开关等设备随着使用时
间的增长会出现老化或故障,导致变电所的运行稳定性下降。
当负荷较大时,这些设备可
能无法正常工作,从而引发过负荷跳闸。
3. 杂散负荷增加:变电所的负荷除了车辆的牵引电流外,还包括车站、信号系统、
照明系统等杂散负荷。
当这些杂散负荷增加时,可能会导致变电所负荷超过设计范围,引
发过负荷跳闸。
1. 定期检修变电设备:对变电所中的变压器、断路器等设备进行定期检修和维护,
确保其性能正常,并及时更换老化或故障的设备,提高变电所的可靠性。
2. 加强设备的监测和预警:利用现代化的监测设备对变电所的负荷、温度、电流等
参数进行实时监测,当超过预定范围时及时报警,提前采取措施避免过负荷跳闸的发生。
3. 优化负荷管理:通过合理安排列车运行计划,控制车辆牵引电流的大小,避免负
荷过大造成过负荷跳闸。
并且通过合理安排杂散负荷的使用,减少对变电所的额外负荷。
4. 提高供电能力:在负荷较大的区域,可以考虑增加变电所的容量,提高供电能力,以满足变电所正常运行的需求。
5. 强化维护管理:建立健全的维护管理制度,加强对变电所设备的检修、保养和维
护工作,提高设备的可靠性和稳定性。
通过以上措施的实施,可以有效解决铁路牵引变电所过负荷跳闸的问题,确保正常供
电和铁路运输的安全稳定运行。
铁路牵引供电跳闸原因分析及应对措施摘要:供电跳闸是电力系统故障的最直观反映。
电力系统中存在的设备隐患、故障或外部因素引起的故障,对电力系统的安全运营构成了严重的威胁。
为了降低故障发生频率,快速、准确地找到牵引供电跳闸的真正原因,并做好日常的出行准备工作,这对消除设备的隐患,指导事故抢修有着非常重要的作用。
基于此,本文对铁路牵引供电跳闸原因分析及应对措施进行简要的分子与论述。
关键词:铁路牵引;供电;跳闸原因;分析;应对措施引言:牵引供电是指在电气化铁道上为列车提供牵引用电的一种方式,它包括了牵引变电站和接触网两部分。
大多数轨道交通的牵引电源故障,既有因自身的故障引起的,也有因外部因素引起的。
由于接触线为户外作业,没有备用,因此它受到了很大环境因素的制约。
1铁路牵引变电所故障跳闸的主要原因分析1.1变电所容量不符合实际的输送量目前,从实际情况来看,大部分的铁路牵引变电站都或多或少地存在着一种主变的容量不能很好地控制,与实际的运营过程中传输的电能不能很好地平衡,目前,我国铁路进行了扩建,将其运营模式改成了目前的 AT供电模式,并且,牵引变电站的主变的容量大于31500 kVA,以此为基础进行了优化,以达到铁路的吞吐量。
然而,从实际情况上来看,其它区域的大部分的牵引变电站所都存在着较为典型的过载问题,在这种情况下,往往会造成变电所的有关设备故障跳闸的问题。
1.2相关地区的电网系统构建不够完善各区域的电网是铁路电网的基础,但是由于外界的环境和内部的原因,相应区域的电网系统很有可能会发生不够安全和稳定的状况,尤其是在外部的供电调节,供电区域内部的线路不够安全和稳定,都会对铁路牵引变电所的供电品质产生很大的影响。
目前,在铁路线路的运营中,要进行持续的扩建、改建等工作,从而造成了该领域对供电的要求越来越高,而有关的当地电网建设却没有及时跟上,没有跟上铁路的发展和建设脚步,在这样的条件下,其供电质量就会大打折扣,最明显的问题是供电线路的长度过大,使得电流传输效率和质量都很低,造成了巨大的损失,也进一步增加了设备的运行负载。
浅谈牵引供电跳闸原因分析及查找摘要:通过对牵引供电跳闸原因进行分析,来判断跳闸类型,提出查找故障方法。
关键词:牵引供电跳闸,分析,查找。
牵引供电跳闸是牵引供电设备运行状态不良的直接体现。
设备隐患、故障或外界原因造成的跳闸, 直接威胁着牵引供电设备的安全运行。
所以,对牵引供电跳闸原因进行分析,判断跳闸类型,迅速查找跳闸原因, 对消除设备隐患, 指导事故抢修具有重要意义。
1变电所跳闸故障类型的分析判断:变电所跳闸后要结合跳闸参数,现场列车运行、天气状况,来分析判断跳闸类型。
根据现场多年的实际经验总结的跳闸规律如下:1.1短路故障跳闸:一般情况下短路故障跳闸规律:短路跳闸电流一般在1500A以上,变电所母线电压一般在19KV以下,阻抗角一般在75-43度之间。
1.2馈线过负荷跳闸:一般情况下过负荷跳闸规律:跳闸时电流一般在900-1800A左右,变电所母线电压一般在18-25KV之间,阻抗角一般在5-43度之间。
馈线负荷为和谐型交直交机车时阻抗角一般在17度左右,馈线负荷为韶山系列交-直流机车时,阻抗角一般在37度左右。
1.3机车带电过分相跳闸:一般情况下机车带电过分相跳闸规律:一般相邻2条馈线同时跳闸,由于有电路过渡暂态、及电路充放电、以及相间短路等因素影响,阻抗角在0-360度之间均有可能,当处于第三象限时,故障测距电抗甚至为负值。
由于未直接接地,故障电压一般较高一般在14-26kV左右,电流一般在1000-2500A左右,阻抗角0-360度之间均有可能。
1.4过负荷跳闸和馈线末端短路的区别:馈线末端短路时短路电流小,甚至比过负荷电流还小,变电所母线电压较高,与过负荷跳闸电流电压区别不大但可从短路阻抗角判断,短路跳闸阻抗角较大,一般在43-75度之间,过负荷跳闸阻抗角一般在5-37度之间。
短路阻抗角为判断故障类型的重要参考依据。
阻抗角5-43°一般为过负荷跳闸,一般阻抗角17°左右为和谐型交直交机车取流过负荷,37°左右为一般为韶山系列交-直型机车取流。
根据跳闸报告对设备故障进行查找和判断1、电压较高(20KV以上),电流较小(1000A以左右),阻抗角在40°以下,可以判断为过负荷故障。
(交流传动机车过负荷阻抗角10-25°)电流速断:整定时躲过最大运行方式末端金属性短路电流。
过流保护:按躲过最大负荷电流整定过负荷引起的过电流保护跳闸,一般具有以下六个特征:(1)整定原则:馈线过流保护定值要大于主变过负荷保护定值(归算至次边)。
一般来讲,在馈线过流保护动作之前,主变过负荷保护已启动,在主变过负荷保护启动后的馈线过流保护跳闸一般为过负荷原因。
(2)阻抗角在34—42°左右(故障跳闸时阻抗角一般在65°左右)(3)故障测距一般为供电臂末端。
(4)3次谐波电流一般占故障电流的10%以上。
(5)故障母线电压较高(20KV以上),故障电流略大于过电流保护定值。
(6)馈线仅有过电流保护出口。
2、机车带电过分相的判定:同所同行或相邻两所同行相邻馈线发生机车带电过分相时,具有五个特征:(1)同所同行(上行或下行)同时跳闸,可判定为机车带电过分相故障;两相邻所同行(上行或下行)同时跳闸。
(2)电压较高(20KV以上),电流较大(2000A以上).(3)保护动作类型不一致,顺机车运行方向,已通过的馈线保护为过电流出口,机车前方的馈线保护为距离保护出口。
(4)阻抗角不同,机车已通过的馈线的阻抗角大于90°,机车前方的馈线的阻抗角大于0°,小于37°.(5)根据馈线保护是否重合成功可判定机车运行方向,若一条馈线重合失败,另一馈线重合成功,则机车运行方向为自重合失败的馈线向重合成功方向前进。
判定:3、阻抗保护动作:阻抗Ⅰ段跳闸,一般为故障点较近(线路长度85%以内)。
阻抗Ⅱ段跳闸,一般为故障点较远(线路长度85%以外)。
阻抗Ⅰ、Ⅱ段后加速同时动作,电流较大(3000A以上),可判定为接地故障。
4、电压低(17KV以下),电流较大(1000A以上),阻抗角在70°左右,可以判断为金属性接地故障。
牵引变电所常见故障判断方法及应急处理方案牵引变电所是牵引供电系统的可靠动力,牵引变电所一旦发生故障,迫使行车中断或运输能力下降,直接影响着运输生产,为了在发生事故后能尽快处理,恢复送电。
根据兄弟站段二十多年的运行经验,结合西康线特点,现制定出变电所各类故障判断和应急处理方案。
望各所结合现场实际情况,比照执行!一、处理故障的原则1、故障处理及事故抢修,要遵循“先通后复”的原则。
有备用设备,首先考虑先投备用,采用简便、易行、正确、可行的方案,沉着、冷静、迅速、果断地进行处理和事故抢修,以最快的速度设法先行送电。
然后通知有关部门再修复或更换故障设备,恢复正常运行状态。
2、故障处理及事故抢修,由当班值班员或所长任事故抢修总指挥,其余人员则任组员,服从指挥。
指挥长在处理事故前应简要向组员说明抢修方案,其余人员有不同见解,可当场提出,指挥长可适当考虑。
二、故障判断的一般方法步骤1、一般方法:西康线主要开关投撤为远动操作,且主变电器、主断路器馈线开关为100%备用。
因此,要求各变电所值班人员根据指示仪表、灯光显示、事故报告单,以及设备巡视、外观等情况,综合分析判断。
2、一般步骤⑴、根据断路器的位置指示灯,确定是哪台断路器跳闸。
⑵、根据继电保护装置动作指示灯显示,或信号继电器的掉牌及事故报告单确定是哪个设备的哪套保护动作。
⑶、根据事故报告单及继电保护范围,推判出故障范围,明确是所内故障,还是所外故障。
⑷、结合设备外观检查情况,确定故障设备是否需要退出,否则投入备用设备。
三、常见故障的应急处理方案1、馈线自动跳闸、且重合成功如果变电所某馈线开关跳闸且重合成功时,可按以下顺序进行:1.1 确认跳闸断路器及各种信号。
⑴、确认哪台开关跳闸。
⑵、确认开关跳闸时间。
⑶、确认跳闸断路器,哪个保护动作,重合闸是否启动,故测仪,短路电流,故测仪指示公里数,(汇报以故测仪报告单为准,63型保护报告单可做参照)。
1.2 向供电调度汇报,根据电调命令执行。
牵引变电跳闸分析及故障判断
一、牵引变电跳闸分析
牵引变电是指为牵引和调节机车提供驱动电源的设施,是机车牵引运
行和操作所必不可少的装置。
由于牵引变电的工作环境复杂,在日常运行
中产生的故障也较多。
尤其是运行期间,出现跳闸故障的情况更加严重,
既危害机车安全,也导致小范围的牵引空!吊运行,影响旅客出行。
牵引变电的跳闸故障检修主要有两种:普通跳闸故障和自动跳闸故障。
普通跳闸的发生大多是由于常规过流、短路、接触不良,在设备操作及维
护时及早发现排除故障就是最好的方法;自动跳闸的产生,常见的原因有
恒压装置失效、分接开关装置失效、跳闸器失效、设备本身出现故障等,
检修时需要把握装置操作指南和故障排除规程,及时排除故障。
牵引变电跳闸故障的检修,首先应根据当前设备状态对变压器做出检查,主要检查变压器的油位及油质,以及绝缘和保护的状况。
其次,查看
分接开关、跳闸器等部件的工作及保护情况。
特别是跳闸器,要根据跳闸
时刻和变压器的实际工作状态,查看其状态。
综上,要进行完整的检修,
这样才能确保牵引变电设备的安全可靠运行。
二、牵引变电跳闸故障判断
1、短路故障。
牵引变电所常见故障判断及处理提纲:一.故障处理原则二.变电所故障事故抢修汇报信息反馈流程图三.故障判断的一般方法步骤四.常见故障处理方案五.典型故障处理六.越区供电方案七.事故处理中的安全一、处理故障的原则1、故障处理及事故抢修,要遵循“先通后复” 的原则。
2、有备用设备,首先考虑投入备用,采用正确、可行的方案,迅速、果断地进行处理和事故抢修,以最快的速度设法先行送电。
并及时通知有关部门再修复或更换故障设备,恢复正常运行状态。
3、限制事故、故障的发展,消除事故、故障根源及对人身设备威胁。
4、在危及人身安全或设备安全的紧急情况下,必要时值班人员可以先行断开有关的断路器和隔离开关,然后再报告电力调度。
5.事故抢修,情况紧急时可以不开工作票,但应向供电调度报告概况,听从供电调度的指挥,在作业前必须按规定做好安全措施,并将作业的时间,地点,内容及批准人的姓名等记入值班日志中。
6、事故抢修时,牵引变电所所长或负责人应尽快赶到现场担任事故抢修工作领导人,如所长不在即由当班值班负责人自动担任抢修领导工作。
二.变电所故障事故抢修汇报信息反馈流程图1.所在变电所值班人员应对事故报告单分析及对相关设备巡视后,将详细情况先汇报分局供电调度,再汇报段生产调度。
然后,按照事故抢修原则及段发事故抢修方案组织事故抢修。
2.供电段调度在得到变电所事故汇报后,应及时向主管段长或负责人汇报并向安调技术室,变电领工区汇报,随时收集现场事故处理进度等有关信息。
3.安调技术室,变电领工区根据汇报的信息情况可参与抢修方案的制定及指导工区进行事故抢修。
4.若事故范围较大,接触网工区按段下发的《越区供电方案》随时做好合上相应分相隔离开关的准备。
三.故障判断的一般方法步骤1、一般方法:一般情况下,要根据指示仪表、灯光显示、事故报告单,以及设备巡视、外观等情况,综合分析判断。
2、一般步骤⑴、根据断路器的位置指示灯,确定是哪台断路器跳闸。
⑵、根据保护装置面板显示,光字牌指示及事故报告单信号继电器的掉牌确定是哪个设备的哪套保护动作。
简析铁路牵引变电所故障跳闸的原因以及相应对策近年来在经济发展的推动下,我国铁路行业发展迅速,在铁路电网中牵引变电所能够为铁路沿线提供电能,满足车辆的运行需求,但是也常常会发生故障跳闸的问题,影响了电力输送的稳定性和安全性,进而给铁路正常运营造成了影响。
因此找出故障跳闸的原因,消除设备隐患对于提高牵引供电设备的運行质量有着重要的作用,本文对铁路牵引变电所故障跳闸的原因进行了分析,并提出了相应的对策,希望能够为相关工作人员提供一些参考。
标签:铁路;牵引变电所;故障跳闸;原因;对策随着现代铁路运输的不断发展,机车动力的主要来源由燃煤转变为了电能,因此为了保持铁路车辆的正常运行和车上电子设备的正常使用,必须要保证电力输送的安全、稳定、高效。
牵引变电所发生故障跳闸问题不仅会影响到供电设备的正常运行,也严重干扰了铁路正常的运输生产秩序,由此可见,对造成牵引变电所故障跳闸的原因进行分析,提出有针对性的应对措施具有非常重要的意义。
一、铁路牵引变电所概述牵引变电所是指将发电厂经电力传输线传输的电能转换为适用于机车车辆所需电压,并分送到接触网或者接触轨的场所。
牵引变电所分为直流牵引变电所和交流牵引变电所,主要设备有用于交换电压的变压器、用于接受和分配电能的配电装置和用于控制和保护的开关等等,牵引供电设备是高速铁路重要的形成设备,一旦发生跳闸事故将会使供电中断,影响正常行车,干扰正常的运输秩序,造车了机破、运缓、途停等现象。
随着铁路运量的不断增长,牵引变电所故障跳闸现象时有发生,给铁路线路的运营造成了非常明显的影响,所以研究故障跳闸的原因和解决对策迫在眉睫。
二、铁路牵引变电所故障跳闸原因分析在铁路电网中,牵引变电所常常会发生故障跳闸的问题,对铁路车辆的运行非常不利,从实际案例中总结得出铁路牵引变电所故障跳闸的主要原因主要有以下几个:(一)断路器机构阻卡、电气回路接触不良如果跳闸机构位置调整不正确,跳闸机构的脱口板间隙不符合调整要求,或者是没有按规程保证调整卡板和脱扣板的间隙,由于没有冲程跳闸电磁铁会被完全压死,造成跳闸动作所需电压的升高,那么铁芯就无法冲动脱扣机构,线圈长时间通电烧毁造成跳闸;除此之外,在断路器运行过程中,辅助开关经常会发生跳闸拒动,主要原因是由于传动变形,接点不到位,或者是固定螺丝松动脱落,辅助开关不起作用,导致接点无法闭合,另外跳闸机构的老化和磨损等问题也会引起跳闸现象。
铁路牵引变电所故障跳闸的原因和处理措施摘要:在铁路行业快速发展的形势下,高铁开始普遍化,这就直接增加了铁路运营的电能需求。
所以,相关部门应确保电力输送的稳定性、安全性、高效性等,以此确保铁路得以正常运营。
但是,目前在铁路电网中,牵引变电所故障跳闸现象屡见不鲜。
据此,本文主要对铁路牵引变电所故障跳闸的原因和处理措施进行了深入探究。
关键词:铁路;牵引变电所;故障跳闸;处理措施一、铁路牵引变电所故障跳闸的原因(一)动作失灵故障1、断路器拒绝合闸处理的原因首先,线路故障会直接导致跳闸,从导致铁路牵引运行作业整体被损坏。
线路问题直接关系到闸门,在这方面,需要从根本上控制线路。
其次,操作不当包括许多方面,无论是哪一方面都有可能引起跳闸现象,也会造成断路器合闸问题,从而导致铁路牵引变电所难以顺利开展作业。
再次,操作、合闸电源问题或电气二次回路故障。
电气电路的二次回路出现问题,也是导致跳闸的重要原因。
最后,断路器本体传动机构和操动机构的机械故障。
对于断路器质量来说,只有通过质量标准,解决质量问题,才能解决其他问题,也只有这样,才能充分发挥断路器的作用。
2、断路器拒绝跳闸的原因其一,继电保护故障。
继电保护故障是由电路和电流控制不稳定引起的。
所有这些原因都会导致铁路跳闸的问题,而跳闸又会近一步导致故障产生。
其二,操作机构故障。
跳闸核心被卡住,铁芯被卡住,就代表着操作系统不能顺利操作,即操作系统的闸门不能通过,运行机制失效。
其三,直流操作电压偏低。
电流和电路的故障以及一些其他问题,都会严重阻碍操作,从而引发一系列问题。
3、断路器误跳闸的主要原因断路器误跳闸时,首先检查是否属于人员误操作。
人员操作将使我国铁路牵引变电所的运行处于一个可变的、可控的状态。
如果人员错误操作,导致跳闸,则必须详细分析相关人员的专业水平与素质,并将专业水平实施到工程作业中。
如果不是误操作,应检查操动机构的故障。
如果人员的操作错误和故障被排除,则应该及时检查操动系统,确保操作系统的完整性和顺利进行。
牵引变电所跳闸原因分析及查找排除方法牵引变电所跳闸是牵引供电设备运行状态不良的直接体现。
设备隐患、故障或外界原因引起的跳闸,直接威胁着牵引供电设备的安全运行,所以快速地组织对牵引供电跳闸原因的分析、查找和排除,找到跳闸的真实原因所在,对消除设备隐患、指导事故抢修具有重要意义。
牵引变电所跳闸,绝大部分是由于接触网线路本身或外界原因造成,因接触网作为牵引供电系统的唯一无后备的组成部分,其运行状况如何,对铁路运输安全稳定起着举足轻重的作用。
由于接触网采用露天设置,本身设备受自然条件影响;同时电力机车采用受电弓滑动取流,因此接触网故障概率非常高,并且故障发生基本不可避免。
更兼沿线地势复杂多变,发生故障后难以查找,故障后严重影响行车。
因此,对接触网线路故障的分析,应作为专业技术人员一项重点工作去做。
一般而言,接触网故障分为瞬时性故障和永久性故障。
瞬时性故障通过重合闸可恢复供电,但故障点往往是薄弱点,需尽快找到故障点加以处理,以免二次故障危及电力系统的安全稳定运行。
而当永久故障时,则需迅速查明故障并及时排除,排除时间的长短直接影响到供电系统送电保障和运输安全。
排除时间越长,则停电所造成的经济损失越大。
从2006年开通运营截至目前为止,徐州分段管内变电所跳闸约为240件左右,找到故障原因的跳闸约为180件,约75%左右。
总结我分段近2年来在牵引变电所跳闸后的一些处理经验,结合兄弟维管段及相关供电段的一些典型跳闸,有一些查找跳闸原因的方法可供参考,具体处理思路如下:一、巡查牵引变电所、接触网设备运营初期大多数跳闸均未找到故障点,只是将跳闸原因定为天气原因或不明原因,由于没有找到具体故障点并克服,隐性的故障对牵引供电设备运行形成很大设备隐患。
事实证明大多数跳闸是可以通过后期努力找到故障点的,如2006年兖州北牵引变电所馈线断路器多次跳闸且重合成功,后通过巡视发现部分棒瓷放电严重,利用天窗将放电严重的棒瓷更换后。
在以后的运行过程中,不明原因跳闸次数大为减少。
牵引变电所运行主变压器常见跳闸及原因分析摘要牵引变电所跳闸是牵引供电设备运行状态下不良的直接体现。
大容量变压器造价十分昂贵,起故障跳闸会对供电可靠性和系统的安全稳定运行带来严重的影响。
所以快速地组织对牵引供电跳闸原因的分析、查找和排除,找到跳闸的真实原因所在,对消除设备隐患,提高牵引供电设备运行质量有着重要意义。
本文对牵引变电所、主变压器的结构、分类、故障的原因等进行了介绍。
关键词:牵引变电所;主变压器;跳闸原因;原理分析1 绪论1.1课题背景及意义牵引变电所主变压器(main transformer for trzction substation)通常的定义是指用在交流牵引变电所中,将直流牵引电力系统中的大容量高压电源,变换成适合直流电力机车牵引系统使用的大容量高压变压器。
依照应用范围的差异性,能够将变压器设备进行具体的分类。
虽然变压器的类型,容量以及电制等有着很大的区别性,但是所有变压器的工作原理都是大同小异的,其具体的功用就是将电能和电压进行不同级别的转换,以便用电设备更好的使用。
变压器是轨道交通牵引变电站中非常重要的电力设备之一牵引变电所电机若发生故障跳闸,其中的后果实在是难以想象,而且具体修复的时间、成本以及代价等也是无法估计的。
本文将详细介绍牵引变电所的基本定义、主变压器发生故障跳闸的主要原因和如何预防,以及应对故障跳闸的有效对策等。
1.2 国内外研究现状继电保护,能够在发生危险时第一时间进行故障点的切断,由此可见其对电力系统的安全稳定极其重要。
随着计算机科学技术、通信交际技术和电子信息技术等有关科学技术飞速发展进步,使微机继电保护应运而生。
而微机继电保护在继电保护技术方面上的巨大突破,也是其在本领域内的革新进步。
在信息高速发展的新时代微机保护装置应用范围也发生了巨大变革,同时也将传统变电站转向了数字化新形势。
而后愈发多的智能化设备应用在此领域中,同时数字化变电站开始向智能化转变,愈来愈多电气从业者开始研究智能变电站方向进发。
牵引变电所馈线故障分析在电气化铁路中牵引变电所是牵引供电系统中重要的组成部分。
因此,相关人员一定要做好对牵引变电所馈线的保护工作,确保其性能良好及安全运行。
一般牵引变电所的保护系统是由以下几个部分组成的:变压器主保护、变压器后备保护、馈线保护及其他一次设备的具体保护组成的。
而在其中,最具有不稳定性质的馈线在条件极差的铁道环境中更易产生故障问题,这会导致整个牵引供电系统的运转困难,从而对电气化铁路的安全运行带来影响。
因此,相关人员重点要对馈线的正常供电实施保护工作。
一、牵引变电所馈线故障问题的有关分析1.1馈线故障的简要介绍接触网出现故障是在电气化铁路牵引变电所中最常遇到的问题之一,也是发生频率最高、范围最广的一种故障。
随着电气化铁路的发展,特别是高速客运专线的建设运行对电能的需求与质量的要求越来越高,馈线故障就亟待解决,对馈线继电保护的功能就需要越加完善、准确,不然就会影响牵引变电所供电系统的正常运转。
对于馈线故障的处理技术经过了三个不同的阶段,分别是:人工式馈线处理阶段、分布式馈线处理阶段以及集中式馈线处理故障阶段。
研究人员对这三种不同阶段的处理方式进行了大量的试验后指出分布式馈线处理方式是最基本的解决馈线故障问题的方法。
1.2馈线故障的原因分析馈线故障是归属于接触网故障又称短路故障中的一种典型的故障类型,其发生的频率高,范围广泛。
在2013年3月9日13:16左右,京广高铁定州东站的牵引变电所211#、212#的馈线发生跳闸现象,经过相关人员的整体故障排查后进行了手动合闸操作,结果合闸失败。
随即在13:29分,相关人员从开展供电调度工作,将定州东站的牽引变电所的F线撤下,给予T线供电成功。
接着在3月10日凌晨左右,相关人员对天窗内的基础设备进行检修时发现,在保定东至定州东站的跨中处F线与PW线有灼伤的痕迹。
对此,有关人员召集所有设计工程师开会对此问题进行研讨,经过细致的现场排查与检修工作以及在查阅了借鉴了国内外著名的有关著作后,这起馈线灼烧事故的主要故障原因是受当时强风天气的影响,F线与PW线发生放电现象,这次放电主要的原因是在F线与PW线对向下锚柱处,其之间的动态安全距离小于规定的300mm。
浅析牵引变电所馈线跳闸处理方法摘要:牵引变电所是牵引供电系统重要的组成部分。
当牵引供电设备发生故障最直接体现在牵引变电所馈线跳闸,对于馈线发生跳闸后如何采取正确的组织处理方法,短时间内恢复行车供电,缩短停电时间,对调度员来说就显得尤为重要。
本论文就针对供电调度员在牵引变电所馈线跳闸故障处置过程中的方法进行简要的分析探讨。
关键词馈线跳闸方法故障处置牵引变电所馈线断路器跳闸情况分类牵引供电设备发生故障后,馈线断路器保护动作情况分为重合成功和重合失败两大类,其形式表现为:1.瞬时性接地故障当发生瞬时性接地故障时,牵引变电所馈线断路器一般会重合成功。
2.永久性的接地故障牵引变电所馈线断路器馈线跳闸后,重合及强送均失败。
3.断续的接地故障牵引变电所馈线断路器断续的多次跳闸和重合。
牵引变电所馈线断路器跳闸原因主要表现在以下几个方面:接触网设备故障机车故障所内设备故障其它原因(天气、外部环境因素)三、牵引变电所馈线断路器跳闸处理方法2021年10月31日,2:07霍州变电所211KX跳闸,距离二段动作,重合失败。
电压18.27KV、T线电流2697A、故障测距20.42KM、故标K529+050、阻抗角72.1。
电阻2.41欧姆、电抗6.32欧姆,T-R故障,天气:阴雨。
用上述案例对牵引变电所馈线跳闸重合失败处理方法进行具体分析。
信息的搜集与反馈当所内发生跳闸后,调度员第一时间应对跳闸的信息进行确认。
包括变电所名称、馈线号、行别、电压、电流、电阻、电抗、阻抗角。
故标、故障距离、重合情况、影响供电臂的情况。
(2)通知集团公司调度,安排试送,并了解该供电臂上的列车司机有无异常情况反映。
(3)通知灵石、霍州供电运行工区做好巡视抢修岀动工作及接触网轨道车、高铁相邻的工区及维修工区做好抢修准备工作,安排工区做好抢修料配备并及时出动。
(4)通知变电所值班人员巡视检查设备有无异常情况。
对于无人所通知检测工区通过视频巡视检查设备。
第24卷第3期2018年7月Vol.24No.3July 2018铁道运营技术Railway Operation Technology摘要:通过对牵引变电所馈线跳闸后的故障信息进行综合分析,研究总结了如何快速判断故障性质与范围。
对电气化铁路牵引变电所馈线跳闸后尽快恢复供电、最大限度降低对运输秩序和效率效益影响具有指导性意义。
关键词:馈线;跳闸;保护;分析;判断中图分类号:U224.1文献标识码:B文章编号:1006-8686(2018)03-036-03岳学民牵引变电所馈线跳闸分析与判断(中国铁路郑州局集团公司调度所,工程师河南郑州450052)10.13572/ki.tdyy.2018.03.012随着我国电气化铁路的快速发展,列车运行速度和密度的不断增加,铁路运输对牵引供电系统的安全性和稳定性的要求也越来越高。
当供电线路发生故障时,变电所馈线断路器跳闸,接触网线路将停电,就会中断电力机车供电,打乱铁路行车秩序,影响运输。
变电所馈线断路器跳闸后,如何根据跳闸信息综合分析、快速判断故障性质与范围,是尽快处理故障、快速恢复供电行车、减少供电事故对运输影响的关键因素。
当供电线路发生故障,变电所馈线断路器跳闸时,牵引供电SCADA 系统会发出实时故障报告,根据馈线保护动作情况,结合故障电流、故障电压、阻抗角、故标指示等数值,综合分析判断,基本可以确定接触网线路的故障性质及范围,及时组织抢修人员有目的地进行查找故障点及进行事故抢修。
牵引变电所馈线保护装置是供电线路的大脑,能反应供电线路的故障和不正常运行状态,并能迅速地、有选择性地作用于断路器切除故障线路,从而保证无故障线路的正常运行,将事故限制在最小范围。
1馈线保护牵引变电所馈线保护主要有电流速断保护;过电流保护;距离保护;电流增量保护。
1.1阻抗(距离)保护在馈线保护中一般采用距离保护作为主保护。
距离(阻抗)保护是反映故障点至保护安装处的距离,并根据距离的远近确定动作时间的一种保护装置。
距离保护既反映被保护线路故障时电压的降低,又反应电流的升高,是反映线路阻抗下降而动作的保护,采用方向阻抗继电器还可反应相角的变化,具有灵敏度高,保护范围及选择性不受系统运行方式影响和动作迅速的特点。
一般在变电所供电臂上设三段距离保护,开闭所设进线一段出线两段距离保护,分区亭设上下两段距离保护。
在供电臂上没有开闭所的区段变电所馈线上设两段距离保护和电流增量保护,分区亭设上下行一段距离保护。
根据实际线路情况可选择阻抗特性为偏移平行四边形或阻抗四边形。
距离I 段保护本供电臂全长的85%左右。
距离II 段保护正常运行时为本供电臂全长范围以及越区供电方式下至相邻下一变电所首端电分相处。
1.2电流速断保护当供电系统发生严重故障时为消除近点阻抗保护动作死区,设置该保护,对重负荷线路可以选择低电压闭锁、二次谐波闭锁、谐波抑制特性。
电流速断保护的缺点是其保护范围受系统运行方式的影响,在某些情况下电流速断保护可能没有保护范围。
因此,一般需要对电流速断保护的36灵敏性进行校验。
电流速断保护按躲过最大运行方式下供电臂线路末端金属性短路电流整定,动作电流整定值较大,同时要求快速动作,但保护范围较小,大约保护整条供电臂首端的25%左右。
当馈线发生变电所近端短路故障时,电流速断保护动作,故障电流较大,故障电压较低。
1.3过电流保护过电流保护一般作为牵引馈线的后备保护,按躲过供电线路的最大负荷电流整定。
机车在线路上行驶时,负荷电流经常变化,即在任一电流值下运行的时间都很短。
而故障电流只要一产生,就一直持续到故障切除后才完结。
因此根据电流持续时间的不同可以鉴别故障。
根据这一原理采用过电流保护。
1.4高阻接地(电流增量)保护距离保护主要保护线路的金属性短路,同时为了躲过线路的最大负荷,整定值一般较小,整定值要躲过馈线最低负荷阻抗,所以整定值较小,而在实际运行中,当线路短路接地电阻较大时,如存在过渡电阻或非金属性短路时,故障电流较低,接地电阻会较大,距离保护可能无法动作,降低了供电系统的可靠性。
高阻接地保护装置就是为了解决这一问题而设计的。
通过比较短路和负荷两种状态可知,无论是在电力机车牵引运行状态还是在再生制动状态,负荷电流中均含有大量的高次谐波(三次谐波为主),另外,当AT变投入或机车变压器投入时,产生的励磁涌流含有很高的二次谐波分量,而线路发生短路故障时,故障电流基本是基波(正弦波),并且在短路瞬间电流的增量很大。
电流增量保护利用高次谐波抑制,二次谐波闭锁功能,并判断基波电流增量而动作,可以不受电力机车再生负荷的影响,作为距离保护的后备保护对高阻接地故障能起到较好的保护作用,该保护的主要缺点是动作时间较长。
电流增量保护按照供电臂内一台电力机车最大启动电流进行整定。
该保护动作一般为供电线路发生非金属性接地故障。
如2015年7月汤阴变电所213#馈线(汤鹤下行供电臂)跳闸,电流增量保护动作,重合成功,跳闸原因为路外施工使钢丝套松脱弹至汤鹤间下行61#支柱定位点吊弦南侧瞬间短接接触网。
2故障信息分析不同的供电故障,会反应出不同的故障信息,从开关动作情况、保护动作类型等故障信息中快速判断供电线路哪里发生了故障、发生了怎样的故障,是排除故障、恢复正常供电的关键环节。
2.1根据馈线断路器动作情况判断1)同一变电所同一供电方向上下行同时跳闸,两个馈线跳闸故障报告基本一致,则可能发生上跨铁路电力线或其它高空金属物同时坠落在上下接触网上并造成接地。
如,2015年10月,京广线薛店变电所211#、212#(郑州南-薛店上下行供电臂)馈线同时跳闸,重合失败,211#馈线电压25.19kV,电流898.8A;212#馈线电压25.234kV,电流919.2A,故标指示k686+409(郑州南至小李庄148#支柱附近),跳闸原因为京广线郑州南站至上小李庄站间由于国家电网郑州供电公司在距京广线路350m的220kV上跨电力线施工时,避雷线断线搭落在京广线上下行接触网上。
2)同一变电所同行(上行或下行)断路器同时跳闸,则可能是机车带电闯该变电所分相。
两相邻变电所同行(上行或下行)断路器同时跳闸,则可能是机车带电闯两所间分区亭处分相。
3)变电所断路器跳闸后重合成功,为瞬时性接地故障,一般是恶劣天气条件下绝缘部件瞬时闪络、电击人或动物等。
4)变电所断路器跳闸重合成功,过一段时间又跳闸,为断续接地故障,可能是接触网或电力机车绝缘部件闪络,货车绑扎绳等松脱,列车超限,树木与接触网放电、接触网与接地部分距离不够,接触网断线但未落地,弓网故障等。
5)变电所断路器跳闸,重合闸和试送均不成功,牵引变电所馈线跳闸分析与判断37第24卷第3期2018年7月Vol.24No.3July 2018铁道运营技术Railway Operation Technology5)导线展放机在使用前,应对其柴油机、变速箱、卷筒和支架等组成部分进行检查,确保在施工中不出现机械故障。
5结束语随着全国电气化铁路覆盖率不断提高以及对牵引供电设备防雷的重视,既有接触网通过架设避雷线进行防雷的改造施工将越来越多。
综上所述,在对避雷线架设施工的过程中,要充分做好施工前的各项准备工作,合理划分作业小组,明确作业工序及技术要求,严格施工技术及工艺标准,统一指挥,优化施工组织及各工序间的衔接关系,从每一施工步骤上节约点滴时间,进一步提高施工效率。
参考文献:[1]于万聚.高速电气化铁路接触网[M].成都:西南交通大学出版社,2003.6[2]TB 10208-1998铁路电力牵引供电施工规范(S ).1999.1[3]TB 10421-2003铁路电力牵引供电工程施工验收标准(S ).2004.1(上接第35页)为永久性接地故障,可能由于接触网、正馈线或供电线断线接地、绝缘子击穿、隔离开关处于接地状态下的分段绝缘器击穿、隔离开关引线脱落或断线、较严重的弓网故障、机车故障等。
6)变电所断路器连续跳闸,故标指示沿某电力列车运行方向而变化,可判定为该电力机车故障。
如:2016年8月,焦柳线董庄变电所211(董庄-北召店下行)馈线分别在14:22、14:24、14:36跳闸,均重合成功,故标指示分别为14.3KM 、9.6KM 、3.2KM ,当时线路相应位置有X 25215次列车运行,经查确定,跳闸原因就是该次列车机车故障。
2.2根据故障报告内容判断变电所断路器跳闸后,根据故障报告内容如故障电压、故障电流、阻抗角等数据也可以更确切地确定故障性质。
1)接地故障,故障报告:电压低(17000V 以下)电流较大(1000A 以上)阻抗角在45°至75°之间。
2)过负荷跳闸。
故障报告表现为,故障电压较高(20000V 以上)电流较小(1000A 左右)阻抗角在40°以下,故标指示数值超出供电范围,一般可以判断为过负荷。
3)故障报告中谐波含量较大且出现二次谐波,则可能是机车内部故障。
因为接触网线路发生短路故障时,故障电流基本是正弦波。
4)机车闯分相。
除了从相关断路器动作情况判断外,同时从故障报告数值看,故障电压较高(20000V 以上)、电流较大(2000A 左右)、阻抗角在0度附近,则可能为机车带电过分相,此时故标指示数据不正确,不能作为查找故障点的依据。
5)故障电流小,电压基本为零,且能重合成功,变电所发压互(PT )回路断线信号,可判定非接触网线路故障,而是电压互感器回路断线。
6)故障标定装置指示故障点在0值附近,则可能是变电所内部故障或供电线故障。
3结束语当变电所断路器跳闸后,根据断路器跳闸情况、保护动作情况、故障电流、故障电压、故标指示等故障信息,结合工务、机务、车站等各方面反馈的信息,以及故障地点的天气、温度、运行环境等因素,结合各方面信息综合判断,可以很快判断出故障地点、故障性质及大概原因,也就可以及时指导故障处理人员有目的地组织查找故障点及快速处理故障,可以更快地确定故障地点、原因,及时处理,减少故障停电时间,迅速恢复供电,减少故障损失,及早恢复铁路运输正常秩序。
参考文献:[1]铁运[2009]39电气化铁路接触网故障抢修规则[2]王永康《继电保护及自动装置》中国铁道出版社200338。