牵引变电所跳闸原因分析及查找排除方法.docx

1、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

2、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。 从年开通运营截至目前为止，徐州分段管内变电所跳 2006 1 闸约为件左右，找到故障原因的跳闸约为件，约左75%180

3、 240 右。总结我分段近年来在牵引变电所跳闸后的一些处理经 2 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。 可初步判断年大多数

4、不明原因跳闸都是因为棒瓷绝缘不 06 良引起的跳闸。所以加强设备巡视是找到故障点的毕经途径。 具体方法如下： 、变电所对跳闸供电臂进行特巡，尤其对主导电回路设1 备线夹、充油设备进行重点巡视，并打印出故障报告单进行 初步分析判断故障原因。也可排除保护误动引起的故障跳闸。 在阴雨天气还要巡视避雷器是否动作，如动作可初步判 断是由于雷击造成的跳闸。 、接触网设备重点巡视有没有鸟窝、放电闪络严重或树2 2 木侵限以及上垮桥有没有漏水、车站货场隔离开关以及分段 绝缘器有没有放电烧毁等情况造成的跳闸。以及故障对运行 设备的影响程度等也要进行相应的调查。 、对于未找出故障点的故障跳闸也可利用检修天窗对3

5、故障点范围的设备登车检查，这样大多都可以找到故障点。 、加强夜间巡视。对于一些暂时原因不明的跳闸除用上4 述方法查找外，有必要加强变电所、接触网或供电线的夜间 巡视，查找放电或闪络的绝缘子，及时组织更换。 二、生产调度应加强与供电调度及行车调度的联系 在巡查变电所同时，生产调度应该及时通过供电调度及 列车调度，了解跳闸供电臂内电力机车状况，包括列车对数、 列车编组情况以及故障时列车所在区间位置以及机车所在 位置的接触网设备状态，同时联系相关车站值班员了解站内 接触网有无异常，如异常响声、光电现象。若反馈信息中无 异常状况，一般情况下，供电调度在进行试送电时，电力机 车需降弓，据此可以判别是机车

6、或是供电设备原因引起跳闸， 减小排查范围。如月日结合、同时跳闸，对线路 214 2 213 4 机车进行调查后发现界河变电所跳闸时有一趟多 DH51023 机重连，有辆电力机车连挂在一起并且升多弓运行，在过 5 分相后面四辆车没有断开负荷过分相造成的断路器跳闸。 另外，相关接触网工区接到巡视通知时，应重点对故测 指示区段的电力机车、接触网设备重点查找，必要时对整个 3 供电臂进行巡视，排除供电设备本身的故障或隐患。 三、分析保护动作数据，指导跳闸原因查找 在工区、变电所进行巡视的同时，变电技术人员应重点 对跳闸报告数据进行对比分析，总结开通以来各种类型的跳 闸，存在一个规律，即无论采取哪个厂家

7、的综自设备，由于 同一原因引起的跳闸，跳闸数据基本相似。具体如下： （一）电力机车带电过分相 具有以下特征： （）相邻两个所两条馈线断路器几乎同时跳闸；1 （）保护动作类型不一样，顺机车方向，已通过的馈线保2 护为电流出口，机车前方的馈线保护为距离保护出口； （）如在变电所附近分相处发生机车带电过分相时，其3 数据特点为：电阻值较大，电抗值较小，为负值，阻抗角接近 o故障测距接近公里； 3600 （）电压值较高，为以上； 420KV （）根据馈线保护是否重合成功可以判断机车运行方向，5 若一条馈线重合失败，另一条馈线重合成功，则机军运行方 向为重合失败的馈线向重合成功的馈线方向前进。 （二）过

8、负荷引起的过电流跳闸 数据特点： （）馈线仅有过电流保护出口；1 （）故障母线电压较高，一般在以上，故障电流略 220KV 4 大于馈线过电流保护定值； （）三次谐波电流一般占故障电流的以上；10% 3 （）阻抗角在o到o之间； 4 520 （）馈线过流保护定值均大于主变过负荷定值（归算至5 次边），一般来说，在馈线过电流保护动作之前，主变过负荷 保护己启动，在主变过负荷启动后的馈线过流保护跳闸一般 为过负荷原因。 （三）发生金属性短路故障 数据特点： （）故障电流较大，电压较大，电压较小；1 （）阻抗角接近线路阻抗o。同时，每一次跳闸后，应752 将跳闸数据与历史上该开关跳闸数据进行分析对比

9、，尤其是 故障测距接近的跳闸，可以基本确定线路上面存在问题，应 对该故测区段进行重点巡视或扩大到整个供电臂进行巡视， 必要时天窗停电上网重点检查。如年月日与 20 2007 17 2 日，兖州北变电所邹县下行馈线断路器跳闸，跳闸数据 213 相似，阻抗角及故测距离值基本接近，专业技术人员没有对 跳闸数据进行分析对比，导致月日，馈线断路器再 3 213 3 次跳闸，无法正常送电，原因为该供电臂上一棒式瓷瓶击穿， 导致京沪下行正线影响送电小时分。因此，对于每一次 2 39 跳闸，无论重合与否，专业技术人员都应该对数据进行分析 对比，查找跳闸原因。 5 （四）利用保护原理进行跳闸分析 当跳闸后无明确

10、信息可利用时，可利用保护的原理进行 反复推敲来判别跳闸区段。如阻抗段动作而阻抗段未动 I II 作时，根据阻抗段保护线路全长的，阻抗段保护范 II I 85% 围为该线路及下一级线路全长的原理可以判断出：故障地点 在线路的区段。如月日，官桥变电所 3 211DL 85%-100%22 跳闸，阻抗段保护动作，工区巡视时发现，官桥变电所末 II 端南沙河分区所道分段绝缘器故障，所以分析保护动作情 6 况指导事故跳闸原因查找，能较快确定故障范围。 （五）对不易发现的隐形故障，可拉开绝缘锚段关节的隔 离开关分段试送电。 此种方法虽然时间长但有效，拉开隔离开关前，必须确 认绝缘锚段关节技术状态良好。此种

11、方法查找过程中，要与 几种方法结合起来，收集信息综合分析，尽快确定故障点。 （六）根据跳闸情况确定巡视重点 、重合失败及试送电失败情况1 牵引变电所跳闸，重合和强送均不成功，可能由于接触 网或供电线路断线接地、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、吸流变压器短路。 因此牵引供电运营维护管理部门要建立台帐做好危树 地段、隔离开关、避雷器、跨越接触网线路等关键设备的统 6 计工作；同时做好季节性工作，如春季砍树是由于绝缘部件 瞬时闪络，电击人身或动物等原因造成。 四、加强联控工作，扩大信息查找范围 （一）加强机控联控 机务原因引

12、起的跳闸占居比例较大，约占跳闸总件数的 左右，从乘务员手中取得第一手资料，对查找跳闸原因50% 帮助很大。例如：机车所处位置的接触网或车顶上有异物、机 车绝缘子闪络或击穿、机车内部故障等，机车司机都可以在 第一时间反馈信息。 （二）加强工供联控 重点掌握对牵引供电设备有影响的工务施工，如工务段 大中修、桥隧段隧道维修等，跳闸后，结合故障测距等信息， 判断这些施工地点有无可能出现造成供电设备故障情况，如 是否因拨道量过大造成接触网拉出值过大而发生弓网故障， 是否因施工造成隧道绝缘子脏污而发生闪络或击穿等。 （三）加强车供联控 车务人员在查找跳闸原因的过程中起着举足轻重的作 用。如月日，南沙和车站

13、道分段绝缘器故障，就是通 3 6 22 过分段调度向南沙河车站信号楼了解情况，车站值班员反应 分通过有趟南沙河站北头的次机车司机反应上行 k45 20:47 接触网上起了个大火球。初步判断故障范围在南沙河车站北 头分段绝缘器处。给故障点查找节省了很多时间。 7 （四）加强与路外人员的联控 路外人员反馈的信息在查找跳闸原因时会起到意想不 到的作用。如夏邑变电所因电力机车未断主断路器发生跳闸， 工区人员巡视时，当地村民反映电力机车通过分相时后有打 雷的声音。巡视分相后发现分相无电导有电过度处的承力索 有断股。根据故障现象可以初步判断是机车原因造成的跳闸。 通过多方了解郑州铁路局使用的电力机车均未使

14、用自动过 分相系统，还是采用人工过分相的方式。因为人的人素不可 避免的造成带负荷过分相的事故的发生。通过路局和郑州铁 路局沟通后，郑州铁路局的机车均启用了自动过分相设备。 使带负荷过分相的事故很少发生，也避免了对我牵引供电设 备的进一步损害。 五、预防牵引变电所跳闸的措施 （一）绝缘配合问题 目前，徐州分段管内重污区及跨线桥下的绝缘子已经全 部更换为的大爬距硅橡胶绝缘子，因接触网绝缘加 1400mm 强后，机车上的绝缘子绝缘强度则相应的变低，成为引起跳 闸（绝缘子闪络或击穿）的薄弱点。因而需相应的加强改造。 因此，相关管理单位应加强联系，把接触网、电力机车、牵弓 变电所作为一个牵引供电系统整体

15、研究绝缘配合问题。 （二）施工遗留问题 有关资料表明，每一条新的电气化线路开通初期，跳闸 8 相对较多，这与工程质量存在问题有很大关系。目前，工程 交接在通电小时无大事故时，就自然交接，既没有保修制， 24 也无后期服务，甚至有的设备没有进行验交就交给运营单位， 这种交接程序本身就给工程单位造成粗心大意，敷衍了事的 侥幸心理，后续送电后的设备故障处理与正常运输造成矛盾。 为保证工程质量，在交接时应有严格的工程交接办法，以保 证设备投运后安全、稳定。 （三）故测装置准确度问题 近年来，故测装置在事故的应用中越来越起到其独特的 重要性。但装置有时准确性差，误差范围大，往往造成事故 发生后长时间找不到事故点，这是不正常的，因此，组织技 术人员对故障测距装置性能的检查、分析、动作情况及规律， 交流总结经验并组织攻关。培养故测标定专业人员，了解掌 握本区段线路阻抗及其变化规律。对于事故发生指导抢修具 有重要意义。 总之，牵引供电系统专业技术人员必须对跳闸高度重视， 跳闸后组织各方人员查找跳闸原因，同时对该跳闸数据与历 史跳闸数据进行分析对比，多方收集信息，分头安排落实。 只有将每一次跳闸原因及时找到，才能有针对性地进行处理， 那么牵引供电设备的运行才能向有序可控方向迈进。 9