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)計表
從表1可以看出,最大月份線損率達23.67%,平均線損率達20.67%,而正常線損應不大于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、先查二次設備再查一次設備、先末端后前端的原則開展排查,把故障排查過程分為6個步驟,最終排除了故障,使線損電量恢復到正常水平。
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。
該戶計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立回路要求6線連接至電能計量屏,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。
?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)。在投運后的幾個月內(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。又因為,該客戶自投運起就發(fā)現(xiàn)線損異常,初步懷疑為客戶設備或施工缺陷所致,因此,轉(zhuǎn)入客戶計量裝置回路檢查分析。
?步驟2:電能表現(xiàn)場校驗
將現(xiàn)場校驗儀按電流串聯(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,表計誤差校驗、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)過時沖擊電流大,諧波分量大,火車剎車時還有反向電流產(chǎn)生,平時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 計量回路二次線接地點現(xiàn)場圖片
再做進一步檢查,在二次端子箱處,用鉗型電流表分別測量計量回路和電能質(zhì)量監(jiān)測回路的三相電流,2個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個不同次級的電流基本接近。
由于A相計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,使流入計量表計的電流缺失,導致少計電量,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個端子脫開,脫開處連接升流設備,做二次回路通斷測試,升流設備上顯示升起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。
?步驟4:二次回路停電檢查
9月29日將負荷切換到舊牽4Y94線供電,斷開淦牽線編號4Y93開關,而線路側(cè)編號4Y933刀閘因機構故障未能拉開,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。
初步判斷是因為當天剛下過雨空氣潮濕,互感器表面濕潤,由于存在多點接地,測到了A相電流互感器故障點的接地電流。
?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險較大,為了確保安全,當天申請了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,將計量回路二次端子脫開,在此端子處接升流設備,檢查二次回路通斷情況也正常,再做了互感器誤差試驗結(jié)果也正常。可以初步判斷電流互感器本體正常。
?步驟6:二次接線絕緣檢查
由于已經(jīng)對整個計量裝置的設備都一一檢查完了,還沒有發(fā)現(xiàn)故障點在哪里,但為什么之前有那么多可疑現(xiàn)象呢?既然計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)計量設備的二次連線上,應該進行二次接線的絕緣檢查或試驗,就在檢查二次端子的接線的外觀時,發(fā)現(xiàn)連接計量回路5S1的導線有絕緣破損現(xiàn)象(見圖3),至此找到了問題的根源。
圖3 計量回路二次線接地點現(xiàn)場圖片
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量回路極性端二次導線絕緣,致使計量回路通過端子箱外殼造成多點接地,如示意圖4。
圖4中T0′是絕緣破損導致的接地點,T0是電流互感器的非極性端在二次端子箱中的4、5、6、7端子連接后的保護接地點。由于T0′、T0之間的阻抗遠小于電流回路的實際二次負載,使得流入電能表的電流很少,導致少計電量,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)過對導線外絕緣的處理后,重新恢復接線,再次測量各相電流正常,故障處理結(jié)束?;謴凸╇姾笤摽蛻舻墓╇娋€損率基本為0。
(1)該型號LRGBJ-220電流互感器的端子蓋固定螺絲位置設計不合理,不應該從側(cè)面往有導線的地方擰,應該轉(zhuǎn)90°方向,從正面往下擰,這樣就不可能壓到二次線了。
(2)加強安裝接線工藝規(guī)范化管理。
(3)在此類項目的驗收過程中,要對互感器二次回路的絕緣檢查,要對二次導線逐一做線與線之間和線與地之間的絕緣試驗。D
(本欄責任編輯袁飛徐文紅)
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