一起配電所故障的處理與分析

馬林

（中鐵十九局集團電務工程有限公司，北京 100000）

一起配電所故障的處理與分析

馬林

（中鐵十九局集團電務工程有限公司，北京 100000）

分析目前鐵路和地方10 kV電力網(wǎng)新舊設備存在的兼容問題，提出一種實用、迅速的解決辦法，應用于李家站配電所的故障解決當中。在解決問題的同時，增強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)定運行是鐵路電力系統(tǒng)各專業(yè)設備能夠正常運行的前提條件。高壓開關柜是變、配電所重要的電氣設備之一，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4出接線方式，全線遠動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個車站、2個大長隧道、2個牽引所、2個電分相開關、9個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，不能長時間影響到既有設備的運營，必須采取及時有效的解決辦法。

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回路有時也會同時跳閘。對配電所設備對地、相間絕緣、保險和設備損壞情況等均做詳細檢查，對區(qū)間貫通線路仔細巡查，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，手動投入運行。3月15日柴登地方66 kV供電所913回路出現(xiàn)故障，導致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)設有消諧、消弧柜，該裝置設計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，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，并迅速啟動單相真空接觸器接地，改弧光接地為金屬接地，達到消弧目地。但裝置實際使用中，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)生接地時裝置均動作，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作吸合消除弧光，產(chǎn)生金屬接地，此時告警由不完全接地變?yōu)榻饘俳拥?，造?15線路產(chǎn)生完全接地，導致柴登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備屬于農(nóng)網(wǎng)老舊設備，在產(chǎn)生短暫接地時不發(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)個別點弧光接地，李家站鐵路配電所內(nèi)消諧、消弧柜動作接地，屬于消除弧光變?yōu)榻饘俳拥?，且故障未排除，導致上級所（柴?6 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，導致停電。

3 解決辦法

（1）為增強整個電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，防止故障時系統(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零序互感器，無法實現(xiàn)本所內(nèi)零序保護，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警。經(jīng)過上述調(diào)整，基本解決了新舊設備存在的兼容性問題，李家站配電室從3月17日至今運行正常，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)報警時調(diào)度中心能夠及時監(jiān)控，派維護人員立即處理故障，提高了塔韓鐵路供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

4 目前設備普遍存在問題

目前國內(nèi)各地建設也紛紛采用先進的電力成套設備，配電網(wǎng)多采用消弧線圈接地方式運行，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備，當線路出現(xiàn)短路發(fā)生電弧接地時，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)中的設備可以在這個電壓下安全運行；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，傳統(tǒng)的選線方法無法準確區(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)無法準確選線以及及時排除故障，嚴重影響配電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。

5 總結(jié)

電力網(wǎng)絡新設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。應該合理使用新設備功能，找到既發(fā)揮先進設備的新功能，又不影響既有電力系統(tǒng)使用的最佳結(jié)合點，讓供電系統(tǒng)更加穩(wěn)定。

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［3］潘瑩，袁加妍，魏錦萍.10 kV配電網(wǎng)中性點接地方式分析［J］.電力與能源，2014（4）:459-463+467.

［4］張富裕.10 kV消弧裝置的比較及選擇［J］.硅谷，2013（23）:139+132.

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〔編輯 利 文〕