馬林

（中鐵十九局集團(tuán)電務(wù)工程有限公司，北京 100000）

一起配電所故障的處理與分析

馬林

（中鐵十九局集團(tuán)電務(wù)工程有限公司，北京 100000）

分析目前鐵路和地方10 kV電力網(wǎng)新舊設(shè)備存在的兼容問題，提出一種實(shí)用、迅速的解決辦法，應(yīng)用于李家站配電所的故障解決當(dāng)中。在解決問題的同時(shí)，增強(qiáng)了塔韓鐵路電力系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。

配電所；跳閘；兼容；解決辦法

10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.05.21

0 前言

配電所的穩(wěn)定運(yùn)行是鐵路電力系統(tǒng)各專業(yè)設(shè)備能夠正常運(yùn)行的前提條件。高壓開關(guān)柜是變、配電所重要的電氣設(shè)備之一，系統(tǒng)的兼容性和穩(wěn)定性是電力系統(tǒng)能夠長期運(yùn)行的保障。近年來，多處發(fā)變電站都發(fā)生過無故跳閘問題，始終查找不到具體的故障原因和解決辦法。塔韓鐵路李家站10 kV電力配電所采用1進(jìn)4出接線方式，全線遠(yuǎn)動(dòng)納入包神鐵路電力調(diào)度中心統(tǒng)一管理，電源由柴登鎮(zhèn)地方66 kV變電站10 kV915回路出線提供，為DK0+000～DK63+800 km區(qū)間鐵路沿線4個(gè)車站、2個(gè)大長隧道、2個(gè)牽引所、2個(gè)電分相開關(guān)、9個(gè)通信基站提供必備電源，對塔韓鐵路李家站配電所故障的處理，不能長時(shí)間影響到既有設(shè)備的運(yùn)營，必須采取及時(shí)有效的解決辦法。

1 異常情況介紹

塔韓鐵路李家站鐵路配電所自2016年1月運(yùn)行以來，分別于2016年2月1日、3月13日和3月15日在柴登地方供電所915回路出線側(cè)跳閘，跳閘原因均為零序1段，A相接地，在李家鐵路配電所消弧消諧柜記錄顯示不完全接地和金屬接地。同時(shí)發(fā)現(xiàn)，在上級柴登地方供電所饋出的其他回路中，如出現(xiàn)跳閘現(xiàn)象，915回路有時(shí)也會同時(shí)跳閘。對配電所設(shè)備對地、相間絕緣、保險(xiǎn)和設(shè)備損壞情況等均做詳細(xì)檢查，對區(qū)間貫通線路仔細(xì)巡查，未發(fā)現(xiàn)異常情況。在前2次跳閘故障中，檢查未發(fā)現(xiàn)問題，經(jīng)上級部門同意后，手動(dòng)投入運(yùn)行。3月15日柴登地方66 kV供電所913回路出現(xiàn)故障，導(dǎo)致915回路跳閘，引起單位高度重視。

2 故障原因分析過程

經(jīng)過調(diào)查，李家站配電所內(nèi)設(shè)有消諧、消弧柜，該裝置設(shè)計(jì)目地是為了消除單相接地產(chǎn)生弧光過電壓。在弧光產(chǎn)生時(shí)，裝置根據(jù)PT開口零序電壓及各相電壓變化情況確定哪一相接地，并迅速啟動(dòng)單相真空接觸器接地，改弧光接地為金屬接地，達(dá)到消弧目地。但裝置實(shí)際使用中，系統(tǒng)電源任何一處（包括上級變電所和同級受電系統(tǒng)）絕緣不好產(chǎn)生接地時(shí)裝置均動(dòng)作，將該相通過真空接觸器接地，致使柴登變電所鐵路專盤（915回路）零序過流跳閘。

在柴登地方35 kV站主變引出回路上，如發(fā)生同變壓器引出其他（除915線路外）回路不完全接地產(chǎn)生弧光，李家鐵路配電室消弧消諧柜真空接觸器則動(dòng)作吸合消除弧光，產(chǎn)生金屬接地，此時(shí)告警由不完全接地變?yōu)榻饘俳拥兀斐?15線路產(chǎn)生完全接地，導(dǎo)致柴登35 kV站915回路跳閘。

從柴登35 kV站引出的電力系統(tǒng)內(nèi)，只有鐵路915專線回路上李家站鐵路配電室安裝了消弧、消諧柜，柴登35 kV站和其他回路供電設(shè)備屬于農(nóng)網(wǎng)老舊設(shè)備，在產(chǎn)生短暫接地時(shí)不發(fā)生類似李家站鐵路配電室上述接地跳閘現(xiàn)象。由于地方農(nóng)電系統(tǒng)的不穩(wěn)定，柴登站引出的其他回路故障較多，致使李家站鐵路配電所的消弧消諧高壓柜的消弧功能經(jīng)常動(dòng)作，變成金屬接地，零序電流超過上級所（柴登35 kV站）的定值，造成柴登35 kV站915高壓回路的出線柜斷路器跳閘。

在上述3次跳閘故障中，2016年2月1日受大雪影響，在柴登66 kV變電站11條出線回路中存老化、不穩(wěn)定的線路，造成該地區(qū)電力系統(tǒng)內(nèi)個(gè)別點(diǎn)弧光接地，李家站鐵路配電所內(nèi)消諧、消弧柜動(dòng)作接地，屬于消除弧光變?yōu)榻饘俳拥?，且故障未排除，?dǎo)致上級所（柴登66 kV站）915出線柜跳閘。3月13日和3月15日故障均受913煤礦線路故障（鳥禽搭線、樹害侵入）影響，導(dǎo)致停電。

3 解決辦法

（1）為增強(qiáng)整個(gè)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，防止故障時(shí)系統(tǒng)金屬接地，李家站配電室消弧、消諧高壓柜退出消弧功能，其他功能繼續(xù)保留。

（2）回路增加零序互感器。李家站配電所的所有饋出柜均未裝設(shè)零序互感器，無法實(shí)現(xiàn)本所內(nèi)零序保護(hù)，一旦饋出線出現(xiàn)問題，同樣會使上級的柴登變電所零序跳閘，為了避免此現(xiàn)象，在貫通一、貫通二、站饋一、和站饋二的高壓柜中，增加零序互感器功能。

（3）在柴登變電所調(diào)大零序定值，取消零序跳閘只做報(bào)警。經(jīng)過上述調(diào)整，基本解決了新舊設(shè)備存在的兼容性問題，李家站配電室從3月17日至今運(yùn)行正常，未出現(xiàn)以上跳閘現(xiàn)象，線路電壓穩(wěn)定在正常使用范圍內(nèi)，在偶爾出現(xiàn)報(bào)警時(shí)調(diào)度中心能夠及時(shí)監(jiān)控，派維護(hù)人員立即處理故障，提高了塔韓鐵路供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

4 目前設(shè)備普遍存在問題

目前國內(nèi)各地建設(shè)也紛紛采用先進(jìn)的電力成套設(shè)備，配電網(wǎng)多采用消弧線圈接地方式運(yùn)行，一些配網(wǎng)曾一度采用經(jīng)消弧柜接地的方式，消弧消諧高壓柜是近幾年變、配電所普遍采用的設(shè)備，當(dāng)線路出現(xiàn)短路發(fā)生電弧接地時(shí)，它能迅速轉(zhuǎn)化為金屬接地，金屬性接地后，非故障相上的過電壓立即穩(wěn)定，系統(tǒng)中的設(shè)備可以在這個(gè)電壓下安全運(yùn)行；由于電弧被熄滅，過電壓被限制在安全水平，故障不會再繼續(xù)發(fā)展。同時(shí)金屬接地對電力系統(tǒng)造成的危害也是不能忽視的，且消弧柜接地系統(tǒng)的引進(jìn)為配電網(wǎng)故障選線造成了極大的困難。采用消弧柜接地系統(tǒng)時(shí)，傳統(tǒng)的選線方法無法準(zhǔn)確區(qū)分變壓器內(nèi)部接地故障和外部單相接地故障類型，使得配電網(wǎng)無法準(zhǔn)確選線以及及時(shí)排除故障，嚴(yán)重影響配電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

5 總結(jié)

電力網(wǎng)絡(luò)新設(shè)備的缺陷及與舊系統(tǒng)的不兼容性，是普遍存在且是經(jīng)常被忽略的問題。應(yīng)該合理使用新設(shè)備功能，找到既發(fā)揮先進(jìn)設(shè)備的新功能，又不影響既有電力系統(tǒng)使用的最佳結(jié)合點(diǎn)，讓供電系統(tǒng)更加穩(wěn)定。

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〔編輯 利 文〕