牵引变电所低压启动过电流保护动作的处置分析周世强

牵引变电所低压启动过电流保护动作的处置分析周世强

中国铁路上海局集团有限公司南京供电段江苏南京210000

摘要:随着社会的发展与科学技术的进步,我国的交通运输业发展十分迅速,电力机车的运用十分广泛。在列车的运行过程中,容易受到外界的一些因素以及列车系统本身因素的干扰而发生故障,引发牵引变电所低压启动过电流保护动作的处置。本文从过电流保护的原理的出发,对过电流保护的原因进行分类分析,以期为准确判断故障性质、快速处理故障以及及时恢复供电提供有益的参考,保障电力机车的有效运行。

关键词:牵引变电所;低压启动;过电流;保护动作;处置

所谓过电流保护,指的是牵引变电所主变压器的一种常用保护,通常可以分为高压侧过电流保护和低压侧过电流保护两种形式。当牵引变电所低压启动过电流保护动作被触发之后,主变或部分低压侧母线会退出运行,进而对接触网的正常供电产生影响。在电力机车的实际运行中,过电流保护动作的触发原理分为很多种,应当具体问题具体分析,及时将故障的性质判断清楚,隔离故障,恢复供电,并且根据不同的故障对症下药,制定全面的应对方案以及应急措施。

1.过电流保护的原理

过电流保护的原理应当从低压侧过电流保护和高压侧过电流保护两种不同的形式角度进行分析。

低压侧过电流保护的原理是选择自主变的低压侧电流互感器中的电流进行取样,动作时限一般取0.7″为限,满足与馈线保护装置的动作时限相配合的条件,从而实现低压侧过电流保护。低压侧过电流保护是主变低压侧母线设备的主保护,同时也对牵引所各馈线进行后备保护,其中主变低压侧母线设备中包括母线、母线隔离开关以及电压互感器、所用变压器等,电压互感器、所用变压器与母线之间仅通过隔离开关进行相连。

高压侧过电流保护是在主变主保护存在重瓦斯以及差动保护的情况下,对主变主保护提供近后备保护,同时,高压侧过电流保护还能够为低压侧过电流保护提供远后备保护。在保护过程中,高压侧过电流一般对自主变得高压侧电流互感器进行取样,1.0″是高压侧电流的一般时限取限。其中,需要值得着重注意的是按照主变的额定电流对过电流保护的电流定值进行整定。在电力机车故障修复的实践中,均需要采用低电压启动的方式来进行高、低压侧过电流保护;对电流进行取样时,要对自主变的低压侧母线电压互感器进行取样,电流定值也需要按照低压侧母线的最低工作电压来进行整定。

2.主变低压侧过流保护的原因分析

2.1主变低压侧母线设备故障

触发主变低压侧低压启动过电流保护的其中一个原因就是低压侧母线设备发生故障,发生这一故障的主要表现就是故障相的电压很低但是电流很大,发生这一故障的主要原因是因为低压侧母线设备发生近端的线路短路。当因为母线发生故障而出发过电流保护动作的处置时,需要注意的是,此时不能盲目强送电流,否则,非常容易扩大事故。故障发生后,应当第一时间通知值班员进行巡查,检查母线设备以及与母线相连接的相关设备。在故障发生时,会伴有非常强烈的声光电现象,因此值班员在进行巡视时能够很快发现发生故障的地方。在电力机车系统的枢纽地区,牵引变电所的馈线比较多,因此当母线设备发生故障之后,由于存在组织越区的现象,列车恢复倒闸所需要花费的时间会比较长,也会大大影响列车的运输能力。因此,当故障发生后,及时查明故障点,并且立即组织对恢复母线绝缘的抢修工作,避免越区供电,但是如果无法在短时间内对母线绝缘进行恢复的话,可以对区间变电采取越区供电。

2.2馈线故障造成越级跳闸

为了了解馈线故障所造成的越级跳闸,我们首先来看一个案例。某年某月某日的19:32:39,京沪高铁某某牵引所主变触发低压侧过流保护跳闸,Ua:26.99kV(折算二次值为49.09V),Ia:5150A。经过故障测距装置的测算,标22.54千米,牵引变电所、AT所、分区所吸上电流分别为156A、2033A、1998A。

为了查明故障原因,对故障报文进行查询,发现在202DL动作前后,211、212馈线保护装置存在阻抗一段、启动和返回高阻接地保护的事件记录。供电臂末端发生接地短路是导致该故障发生的直接原因,该故障发生主要是因为一般情况下,馈线的保护装置PT断线的闭锁电压应当设置为30V,但是在此案例中,闭锁电压被设置为60V,这是非常不合理的,因此当发生故障之后,PT断线闭锁切断了阻抗一段保护的启动,高阻一段保护也延时2″才得以启动,超出了主变低压侧过电流保护应当触发的时间。

馈线故障造成越级跳闸与母线设备发生故障相比,二者引发过电流保护的动作之间最大的差异就是母线存在比较大的残压;其次,二者之间存在的差异就是当发生馈线故障造成越级跳闸时,会留下动作记录或者启动与返回过电流保护的事件记录。当发生因为馈线故障造成的越级跳闸时,值班员在对母线以及相关设备进行巡视之后,将各馈线后的组织主变低压侧断路器试送断开,接着再将各馈线依次闭合,从而明确故障的线路,进行故障修复。

2.3保护装置采样电压异常

触发主变低压侧低压启动过电流保护的另一个原因就是保护装置采样电压发生异常。保护装置电压采样异常常常是因为高压侧熔断器熔断以及二次侧电压回路接触不良等原因导致发生电压回路的故障,出现“PT断线”报警以及母线电压遥测值显示异常等现象。当发生这些现象时,应当立即通知相关人员进行处理,果断撤除相关的主变低压启动过电流保护动。

3.主变高压侧过流保护的原因分析

触发主变高压侧过电流保护动作的原因主要可以分为以下几种。第一,过电流保护装置的电压采样发生异常情况;第二,当牵引变电所主变压器的内部或者高压侧的母线发生故障时,瓦斯和差动保护发生拒动现象;第三,当低压侧母线发生故障时,低压侧过电流保护发生拒动现象。目前,牵引变电所主变压器有固定的备用方式,而且当发生主变高压侧过电流保护动作之后,不能仅仅依靠简单的外观巡视来对牵引变电所主变压器内部是否存在故障进行判断,因此,当高压侧过电流保护动作触发之后,应当对低压侧母线进行巡视,确认电压互感器电压的采用是否正常,如果正常,则应该投入备用的牵引变电所主变压器。

结束语:

综上所述,牵引变电所低压启动过电流保护动作的触发有不同的原因,应当具体问题具体分析,提高故障修复的质量与效率,保证列车运行的稳定性。

参考文献:

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