铁路10KV电力贯通(自闭线)线路故障分析判断及查找方法10KV电力贯通线(自闭线)路是铁路电力系统的重要组成部分,线路因点多线长,路径复杂,设备质量参差不齐,受气候、地理环境影响较大,供用电情况复杂,设备故障影响着铁路供电系统的安全运行,直接影响到铁路运输的安全正点。
如何正确有效地判断、查找、处理电力线路故障,缩短停电时间,及时恢复供电尤为关键。
现将电力设备故障类别,各种现象及分析判断查找方法简述如下:一、10kV电力贯通(自闭)线常见故障1. 短路故障:⑴相间短路(三相和两相短路);⑵接地短路(两相短路接地、两点接地短路故障、单相接地短路)。
2. 接地故障:⑴金属性接地;⑵非金属性接地。
二、造成设备故障的主要原因:1. 雷击瓷瓶击穿、避雷器击穿(爆炸)引线搭接在金具上。
2. 外力原因造成倒杆、断线、电缆损坏。
3. 设备原因造成故障,如瓷瓶击穿、连接线夹断裂造成缺相、电缆接头工艺不达标造成接地或短路故障等。
4. 气候因素造成故障,如大风倒树压在线路上。
5. 设备缺陷处理不及时造成故障。
三、10KV电力贯通(自闭)线短路故障分析及处理贯通(自闭)线跳闸后,重合闸不动作或动作不成功时,首先由变配电所值班员和生产调度分别调取跳闸、重合闸不成功时的数据,通过分析初步判断故障性质及位置。
根据分析情况,可组织对跳闸线路进行试送电进行故障排查。
试送电进行故障时应注意以下几个方面:1. 正确选择试送电的配电所⑴尽量避免用信号备用电源取自该配电所的馈线柜,若试送电引起进线断路器跳闸,则会造成这些站信号主备用电源同时停电。
⑵选择故障点远端的变配电所进行强送,且两配电所必须均取消重合闸,待线路故障处理完毕恢复供电时重新开通。
⑶选择进线、母联与馈线断路器整定值级差较大的变配电所进行强送。
选择配电所贯通线不在主供的变配电所,如果并网条件好的,则需要并网倒电将主供所的贯通线(自闭线)倒为备供,避免强送电时因线路故障未消除,造成越级跳闸,扩大停电范围。
⑷选择地方电源供电质量高、供电可靠的变配电所进行强送。
2. 组织试送电进行故障排查⑴线路未装设远动分断装置,可在经过分析跳闸数据后,对跳闸线路组织一次强送电。
⑵装设有远动分段装置的贯通(自闭)线跳闸后,在确认故障分段装置设备运行正常的情况下,配电所保护Ⅰ段动作跳闸后,重合闸不成功时,原则上不能一个供电臂贯穿性试送电(雷击跳闸除外)。
保护Ⅱ、Ⅲ段跳闸后,重合闸不成功时,允许贯穿性(跳闸前所有负荷)送电一次。
⑶线路故障排查时首先使用“1/2分段查找法”缩小故障区段,分别从该供电臂两端的配电所采用“递推法”再进行排查,从离配电所最近的车站开始逐区间查找,基本能确保冲击故障点2次既能确定故障区间。
⑷如故障发生在夜间,故障区段已被隔离,并且不影响故障线路上相关各车站行车设备,重要的是确认信号电源供电正常,次日组织巡视查找故障。
⑸故障区间确定后,隔离故障区间,对无故障的区段立即恢复线路设备供电,待故障查找消除后,在不影响行车时段恢复线路正常的贯通运行方式。
3.以下情况,不应组织强送电:⑴故障分段装置无电流保护,通过强送电不能自动闭锁装置,不得进行二次强送电。
贯通(自闭)线出现故障后,可通过调度主站远动操作故障分断装置,再进行试送电。
⑵配电所因进线、母联与馈线断路器整定值级差小,易造成越级跳闸,在有贯通柜主供时不应采用以上配电所组织强送电。
⑶线路故障明显,跳闸电流很大,并造成越级跳闸,不得组织本所强送电。
发觉故障电流异常大,原则不组织强送电。
强送电对人身和设备将造成很大的安全隐患。
⑷线路跳闸后,外部信息反映有人触电、线路倒杆、断线,信息确认并采取有效措施前不得组织强送电。
⑸线路上、故障线路相邻变配电所有人进行作业时,跳闸后不得组织强送电。
经确认作业组作业正常后,方可组织强送。
⑹变配电所设备异常,馈线、母联、进线断路器保护动作不良,不得组织强送电。
⑺线路故障明确,每次组织试送电前,在区间没有操作分断新一组隔离开关或分断装置断路器前,不得试送电。
四、10KV电力贯通(自闭)线接地故障分析及处理电力系统中性点接地方式主要有两种:一种是大电流接地系统(直接接地系统),其供电可靠性低,这种系统中发生单相接地故障时,出现了除中性点外的另一个接地点,构成了短路回路,接地相电流很大,为了防止损坏设备,必须迅速切除接地相甚至三相;另一种是小电流接地系统(不接地系统),其供电可靠性高,这种系统发生单相接地故障时,不构成短路回路,接地相电流不大,但非接地相的对地电压上升为线电压。
故对电气设备的绝缘要求较高,一般接地后允许带缺陷运行2小时。
电力贯通线的接线方式属于小电流接地系统,因此,在线路发生接地时,要迅速隔离故障区段,恢复正常线路供电。
1. 单相接地故障现象⑴接地未断线:现象:主供所贯通母互柜线电压正常,相电压一相降低,另外两相升高,3U0大于18V。
接地贯通柜可能有一相电流会升高。
备供所无明显变化。
当出现配电所上报电力线路接地时,应按以下程序处理:电力自闭线、贯通线路发生单相接地时,相关人员能够根据变配电所的继电保护动作情况,及时准确地判断出故障性质,快速准确地查找出单相接地故障点,采取有效措施,迅速消除故障对人身和设备的危胁,确保电力贯通线路安全运行,满足铁路运输生产经营的需要,安全优质地为铁路运输生产服务。
⑵接地并断线:现象:当贯通线(自闭线)单相接地且已断线时,主供配电所母线PT电压异常,线电压正常,接地相相电压降低,其余两相相电压升高,接地相的电流会较正常情况时偏高;备供配电所线路PT电压异常,与断线相相关的线电压均明显降低,与断线相无关的线电压正常。
⑶断线未接地:现象:当贯通线(自闭线)线夹断裂时,会出现断线未接地的现象,主供配电所母线PT电压无异常,断线相电流较正常情况时偏低;备供配电所线路PT电压异常,与断线相相关的线电压均明显降低,接近相电压,断线相相电压接近零。
应按以下程序处理:核实主供所电压情况,确认除自闭母线段外其它线路段电压正常。
判断方法:备供所线电压一相电压降低,一相正常,相电压一相几乎为零,另一相正常。
若断线点在靠近备供所,主供所无明显的变化,这种现象,也可能是备供所线路侧压互高压或低压保险熔断;若断线点靠近主供所,则主供所断线相电流较平时小。
此时,调度应该询问配电所接地现象,记录相线电压值的变化,记录配电所给的信号显示。
再核实备供所监视电压情况,确认线路是否发生断线;同时核实线路中间各站点三相负荷是否有电压异常情况,并通知电力工区做好出动准备。
同时要求主备供配电所检查所内设备是否有异常,重点是贯通柜线路压互等设备,若备供所是架空线引出,可要求配电所对各相验电,以便更快更准确的判断出是否为断线故障,此时应充分考虑断线可能带来的引起人畜触电、引发山火等不利因素,立即请示主管领导,是否将贯通线停运。
同时要通知电调和电务段调度。
果断对故障线路停电,以防止产生较大的危害。
⑷断线后两断头均接地:现象:当导线断线、或接地时间较长,线路烧断后两断头接地时,两断头能通过大地构成回路。
接地初始主供所、备供所现象与接地现象一致,待两断头通过大地构成回路后接地现象消除,但主供所接地相电流会较平常略为偏高,偏高程度与接地点大地的阻值有关。
2. 单相接地故障查找方法⑴基本查找方法①自闭、贯通线瞬时断开法:当同一个配电所同时对两个及以上贯通(自闭)柜主供,无法确定是哪条贯通线单相接地时,可逐一将主供所贯通柜断路器断开,由备供所供电,再通过观察两配电所有无报警情况,判断发生单相接地的贯通线路。
(也可通过观察各主供贯通柜的电流情况来判断,即电流变大的贯通柜出现了单相接地故障。
)②优选法:断开发生单相接地的相邻的两变配电所中间自闭、贯通线的远动断路器,以确定发生单相接地的区段,从而进一步查找确定单相接地故障点。
③相邻段自闭、贯通馈线单相接地故障点的查找:首先断开两段分界点处隔离开关,以确定故障区段,然后再用“优选法”查找确定相接地故障点。
3. 具体查找方法:①收到接地信息,要分别询问主、备供变配电所的供电情况及信号显示情况,并做详细记录。
根据配电所现象判断出现的是上述哪一种故障情况。
②如果判断为接地并断线或两断头通过大地构成回路时,应详细收集相关信息。
若接到危及人身的安全信息,或可能引起山火等造成重大损失的信息时,要及时果断地断开电源。
及时组织人员以中间分断法进行查找,隔离故障区段,尽快恢复各车站正常供电。
③如果判断为断线未出现接地时,结合中间分断法和优选法来查找。
④相邻局(站)故障点的查找。
首先断开两局(站)分界点处隔离开关,以确定故障区段,然后再用“优选法”查找确定相接地故障点。
⑤利用远动装置进行故障查找:当线路出现异常情况时,可利用远动装置进行故障的排查:若贯通线有断线点,则断线点后端的车站信号主用或备用电源电压会存在缺相的情况(单相供电的信号变有可能不影响),这样可通过监测各站信号主有或备用电源的电压情况,判断出现故障的区段,再远动操作线路上的故分装置,将故障点隔离在两故分装置间,恢复正常线路的供电。
若贯通线只有接地点,则各车站的信号主用及备用电压无明显变化,可通过远动装置分合线路上的故分装置,由两相邻配电所各对一段线路供电。
再根据两配电所的信号显示情况判断故障范围。
经过进一步对线路故分装置的远动操作,可将故障点隔离在两故分装置间,恢复正常线路的供电。
故障区段隔离后,由相应电力工区对线路进行巡视,隐蔽故障点用线路整体绝缘摇测法查找,即断开故障区段耐张杆过引线、电缆连接点,断开隔离开关等,分别摇测两端线路绝缘,故障在绝缘低一侧。
找到准确故障点后,再根据故障性质制定相应的处理方案。
五、外部因素造成电力贯通(自闭)线故障的分析和查找1. 有人故意将贯通、自闭线的隔离开关拉开一半造成接地和弧光短路故障。
2. 施工机械误碰故障大都属于金属性接地,重合闸重合成功的几率决定于误碰体的通流能力。
通流能力较小的物体往往被烧断,可以重合成功,通流能力较大的物体往往重合不成功。
施工地段此类故障频发,多为挖机挖坏电缆或挂断电力线路后造成接地短路。
3. 因导线挂上异物的故障大都属于高阻接地,线路故障时异物往往被烧毁,重合成功的几率较大。
4. 雷雨天气易出现雷击,大雪无风天气由于导线上积雪过多易断线,雨加雪冰冷天气轻载线路会因覆冰断线,浓雾天气绝缘子有可能污闪,暴风天气耐张杆距离较小的线路易放电,线路负荷过重且存在导线接头接触不良的问题,容易引发接头发热烧断故障。
还有故障频发的多为有线路交叉跨越或树木侵限地段。
六、电力线路故障隔离后查找方法及要求1. 故障的查找归根结底还要通过人来完成,必须召集足够合适的人员,应将故障数据、分析定性结果、现场情况及巡视重点向全体人员进行详细的交代,做到每个人都心中有数。