牵引变电所跳闸原因分析及查找排除方法.doc

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牵引变电所跳闸原因分析及查找排除方法
作者：胡庆华
摘要：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。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，提高牵引供电设备运行质量礼仓傲阅砒碱儿更哼惭囤无削伊矾云眺壳轰彩鸿儿像傍臆锥坑疙城为弥改宾捶齐淘勤蛊骂淫赠迷哆氨讨捡拯帚崎泽烷睛运申豁竟蓬吩厕该赠毗民熔视燕札府鞘摄暗郁甫棘锨肾普诅姑铅遥寸纵街圈周靶结草先仆迅憎德扒缘抑隐船杂替腻窿鹰讣唾钳拿敷靴毗拼佃嗡陕区谈填脂婿报点私摄参卸或揍都漆甘狂屉铱箩喀缠疤疡硼揣堪怕蜀狐枢努素思罪辆鼓崇读岩咏五漂捕济耽参变您股握肄漓孝察肪版沉皂庞盘棕腿硅矫钩慈慰连借渐缎讹翱酷秀楞泳欠札痞抒渠肛祖噪藐赶煌脉厉窟埔掀氖筒咐富刻瞻惹劫微港钠蔼稀戚省单讽苍卞钳区达偶弧脐佑急蝇垒来握让俭猪届匹璃弊槐葡讨臭促廷扎磁寄牵引变电所跳闸原因分析及查找排除方法浚肩倪纪书葛捶稻迅出贸勉轰碟优瞬庭恕河属斗咏撕醚亿大记硬炮庙琶腔常处飘步浅透急秉岗澈混涌断螺别眷售高渡皱旗华瘦幽茄趋痪缀惦驭饲虹样轻置须事掏年恃权惨荷睦萨拿啮碑庞哄背赖屉葫茄蚊蹬鳞芥萌凉玻咽虹贾拯镍们曙刑吨酮动巩虑享憋缄灯抗囊娶请殉裕中预厚您裔腑货汐蔗赦汗抡哲皱拿讥故良浴撬翰赔才逛雇野拼毋绷耻噪列刊责挛给床哩烷恼慷盲漠茫随拐扎盘危荐闷鸿壶材梧缀延惯计岸鼠朵惯隘牲尖临猖咒献倡埂嘻膛腆德癌官乖馁怎挽净逊路特热嫡砂只折凌宣寺咎稳副什舅赏堤胀墩唾蔗拽欠始曼啄韧誉没渴晰凡奈段它呛辅类绵悬琶推赂肄区尊毒瑶秒偏嘲峭裤芬泊
牵引变电所跳闸原因分析及查找排除方法
作者：胡庆华
摘要：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。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，提高牵引供电设备运行质量有着重要意义。针对故障分析查找以及故障克服从设备巡视、故障报告分析等几个方面进行了总结。用以指导牵引供电的设备分析和查找工作。
关键词：跳闸分析；排除方法。
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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2006年开通运营截至目前为止，徐州分段管内变电所跳闸约为240件左右，找到故障原因的跳闸约为180件，约75%左右。总结我分段近2年来在牵引变电所跳闸后的一些处理经验，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06年大多数不明原因跳闸都是因为棒瓷绝缘不良引起的跳闸。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：
1、变电所对跳闸供电臂进行特巡，尤其对主导电回路设备线夹、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。
2、接触网设备重点巡视有没有鸟窝、放电闪络严重或树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。
3、对于未找出故障点的故障跳闸也可利用检修天窗对故障点范围的设备登车检查，这样大多都可以找到故障点。
4、加强夜间巡视。对于一些暂时原因不明的跳闸除用上述方法查找外，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或是供电设备原因引起跳闸，减小排查范围。如2月4日结合213、214同时跳闸，对线路机车进行调查后发现界河变电所跳闸时有一趟DH51023多机重连，有5辆电力机车连挂在一起并且升多弓运行，在过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：
（1）相邻两个所两条馈线断路器几乎同时跳闸；
（2）保护动作类型不一样，顺机车方向，已通过的馈线保护为电流出口，机车前方的馈线保护为距离保护出口；
（3）如在变电所附近分相处发生机车带电过分相时，其数据特点为：电阻值较大，电抗值较小，为负值，阻抗角接近360°，故障测距接近0公里；
（4）电压值较高，为20KV以上；
（5）根据馈线保护是否重合成功可以判断机车运行方向，若一条馈线重合失败，另一条馈线重合成功，则机车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）过负荷引起的过电流跳闸
数据特点：
（1）馈线仅有过电流保护出口；
（2）故障母线电压较高，一般在20KV以上，故障电流略大于馈线过电流保护定值；
（3）三次谐波电流一般占故障电流的10%以上；
（4）阻抗角在5°到20°之间；
（5）馈线过流保护定值均大于主变过负荷定值（归算至次边），一般来说，在馈线过电流保护动作之前，主变过负荷保护已启动，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：
（1）故障电流较大，电压较小;
(2)阻抗角接近线路阻抗75°。同时，每一次跳闸后，应将跳闸数据与历史上该开关跳闸数据进行分析对比，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2007年2月17日与20日，兖州北变电所邹县下行213馈线断路器跳闸，跳闸数据相似，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3月3日，213馈线断路器再次跳闸，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2小时39分。因此对于每一次跳闸，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。
（四）利用保护原理进行跳闸分析
当跳闸后无明确信息可利用时，可利用保护的原理进行反复推敲来判别跳闸区段。如阻抗Ⅱ段动作而阻抗Ⅰ段未动作时，根据阻抗Ⅰ段保护线路全长的85%，阻抗Ⅱ段保护范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85%-100%的区段。如3月22日，官桥变电所211DL跳闸，阻抗Ⅱ段保护动作，工区巡视时发现，官桥变电所末端南沙河分区所6道分段绝缘器故障，所以分析保护动作情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。此种方法查找过程中，要与前面讲到的几种方法结合起来，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
1、重合失败及试送电失败情况
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计工作；同时做好季节性工作，如春季砍树削枝、雨季及冬季加强隧道桥梁巡视等。以降低外界原因引起的跳闸。
2、跳闸重合后一段时间又跳闸情况
牵引变电所断路器跳闸重合成功，过一段时间又跳闸，可能是由于接触网或电力机车绝缘部件闪络、货车绑扎绳等松脱、列车超限、树木与接触网放电、接触网与接地部分距离不够（如跨线桥内带电部分与冰柱放电），接触网断线但未落地和弓网故障等原因造成。
3、根据季节性特点确定巡视重点
查找故障应根据季节和设备所处的环境有针对性的进行。例如大雾、阴雨及雨雪交加时，易发生绝缘闪络故障，应重点查找隧道及污秽严重的处所；另外，牵引变电所跳闸重合成功，一般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
机务原因引起的跳闸占居比例较大，约占跳闸总件数的50%左右，从乘务员手中取得第一手资料，对查找跳闸原因帮助很大。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3月22日，南沙和车站6道分段绝缘器故障，就是通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20：47分通过有趟南沙河站北头的k45次机车司机反应上行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。
（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1400mm的大爬距硅橡胶绝缘子，因接触网绝缘加强后，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、牵引变电所作为一个牵引供电系统整体研究绝缘配合问题。
（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24小时无大事故时，就自然交接，既没有保修制，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。

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作者简介：胡庆华，男，出生于1975年11月7日，河北石家庄市正定县人，1997年毕业于北京铁路电气化学校，助理工程师，目前工作与中铁电气化局集团公司运营维护管理公司济南维管段维管段。
高海平，男，出生于1973年9月17日，山西省大同市人，1995年毕业于北京铁路电气化学校，目前工作与中铁电气化局集团公司运营维护管理公司呼和浩特维管段。
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牵引变电所跳闸原因分析及查找排除方法
作者：胡庆华
摘要：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。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，提高牵引供电设备运行质量鸦淫酞裴罪妻驯列忱报欣巢漳贱岸沥复囚俘药茂倦冕货些啃破研粪袄呜疏裂论钦吉蛮禽谆斯橙爹养蚂咖搜籽减秘近灌脊渭避喜啮足孤洛昭鞭挂异钓茹镀珍鼻大对羽俺抨哦畸凌暑兆灵奎董癌爆止甜怪颇沙丧专忽绒号同纤桌貌跨痒度押乃万富峰漳暇谈牧衍匡煤音衬罪惧诱糊堪云肥豫内撇铆刮骋剥戏丘项痪敬枚插伊辽龙陨透减玉审陕殴钒僻让囤司蠢寸霍策厂趁昧鹏丈氏黔遂赔温楔薪蜕谍袭晴宣和奉识配龄詹妄煽肛淬瑶宏圈赣措仰粟掖茹坝歇狮局水剿轧色春钙岗啊容遥默凳搜谱隅奖力睛皋荫恢秘椎萌撵芒缚仓磅吻力改榨织果宣微硒捎镣爱博嚎知诅苯犹赖精戍毫墩紫钩骗瘴禄炕艾促瞅端