衢州牽引變電所主變低壓斷路器過流跳閘簡析

俞益飛 上海鐵路局調度所

隨著電氣化鐵路在我局的不斷增加，牽引供電系統在運輸生產中的作用越來越大。特別是動車組的大量上線運行，對牽引供電的要求也越來越高。不僅要求牽引供電隨時提供可靠的、高質量的供電能力，而且要確保牽引供電各種設備時刻保持良好的技術狀態，減少各類牽引供電設備故障的發生，降低對運輸生產的干擾。因而，認真分析每次牽引供電設備故障，仔細查找故障原因，針對牽引供電的設備存在的問題制定相應的整改措施，不斷提高牽引供電設備的穩定運行。

1 故障概況

2010 年x 月x 日17：20 滬昆線衢州牽引所2#變后備保護裝置低壓側A 相過流保護動作，202A 斷路器跳閘，造成滬昆線145、146、147、148 單元供電臂停電。17：23 試送202A 成功，17：32，202A又過流跳閘。17：40：退出2#主變后備保護低電壓啟動過電流保護軟壓板后試送正 常 。 影 響D93、K533、30016、1251、30018 次電力機車運行。

2 故障原因分析

2.1 主變過流原理分析

滬昆線衢州牽引所主變采用三相V/V 接線變壓器，主變后備保護有：高壓側電流保護、低壓側電流保護、過負荷保護和主變失壓保護，其中高低壓側電流保護均采用低壓啟動保護模式。其啟動原理：主變過電流保護按躲過可能出現的最大負荷電流整定，由于電力機車啟動電流比較大，保護的靈敏度往往不能滿足要求，為此采用低電壓啟動的過電流保護。只有在電流元件和電壓元件同時動作后，才能啟動延時裝置經延時后動作于跳閘(見圖1)。

圖1 過流保護原理圖

另外，在實際運行過程中，電壓互感器（以下簡稱TV）熔斷器會發生熔斷，對電壓回路的電壓監測報警也顯得重要，當電壓回路發生斷線時，低電壓繼電器將誤動作，因此在保護裝置中還配置電壓回路斷線閉鎖功能。

2.2 過流跳閘數據分析

查看故障跳閘記錄與保護定值比較，第一次跳閘時A 相電壓（Ua=42.97 V）低于低壓整定值（Udy=65 V），A 相電流（Ia=2.70 A）大于過流整定值（Iae=2.18 A），符合啟動條件，保護裝置屬于正常啟動。聯系運輸部門，當時A 相母線饋出的供電臂內有5 趟電力機車運行，其中一趟動車組，初步判斷為過負荷引起。當行車部門按規定扣停部分電力機車，但在一趟動車組和一趟電力客車升弓運行時又發生第二次過流跳閘。查看第二次故障跳閘記錄發現A 相動作電壓Ua=43.65 V，查看牽引所內A 相母線電壓顯示異常，數值約15 kV，再進一步安排牽引所值班員檢查發現5TV 高壓熔絲熔斷，但未自動切換到6TV 運行，后臺電腦無報警信息。

2.3 TV 熔斷器熔斷未自動切換原因分析

每段母線接有兩臺TV，一主一備運行，當一臺TV 故障時，母線二次電壓自動切換到另一臺（見圖2）。

圖2 母線電壓切換原理圖

A 相母線電壓Yma 由5TV(主用)和6TV（備用）互相切換取得，當5TV 和6TV 都有電時，母線電壓Yma 取的是5TV 的電壓，當加在1YJ 兩端電壓失壓時，母線電壓Yma 自動切換到6TV 的電壓。檢修人員進一步檢查發現：電壓繼電器使用的型號與設計型號不符，造成繼電器在失壓時接點無法正常切換，導致母線電壓Yma 一直取的是5TV 的電壓，致使過流跳閘的低電壓閉鎖功能失效，造成第二次跳閘為誤動作。

2.4 電壓回路斷線閉鎖報警功能失效原因分析

牽引所內母線電壓主要設置TV 斷線報警功能，當TV 二次電壓不正常時，裝置應該發出報警信息和聲音提醒，以便及時處置。檢修人員查看主變低壓側保護裝置設置情況：低電壓啟動整定值UDY 為65 V，而TV 斷線報警整定值Udx 為30 V。當時A 相母線電壓換算到二次值為54 V，未達到電壓異常告警啟動值而未告警。所以TV 斷線報警整定值設置不正確，造成電壓告警存在盲區。

3 采取措施

(1)將所內母線電壓切換電壓繼電器進行更換，由ITM 型更換為設計的ITTO型，并對管內浙贛線各所ITM 型電壓繼電器也全部進行更換。

(2) 建立好熔斷器電阻測量值數據庫，檢修人員在日常檢修時，加強對熔斷管電阻的測量和數據的對比，對于測試數據有異常的熔斷管及時進行更換。結合管內其他牽引所熔斷管多次熔斷的現象，將0.5 A 熔斷器更換為額定電流為1 A 的熔斷管。

(3)聯系廠家對滬昆線浙贛段各個牽引所27.5 kV 側TV 斷線保護程序升級，將TV 斷線電壓整定值由30 V 調整為72 V，避免電壓告警盲區。

(4)加強日常設備巡視，注意對母線采集電壓的監視，發現異常及時處理。對于今后發生主變過流跳閘，應及時查看母線電壓情況，以便采取針對性措施，盡快恢復主變正常供電。

4 結束語

經過半年多運行的檢驗，滬昆線浙贛段各所主變未再發生主變過流跳閘，所內熔斷器熔絲熔斷情況也大大減少。上海局電氣化鐵路運行時間不長，對典型的牽引供電故障原因進行詳細分析，可以不斷提升維護水平和應急處置能力。以上僅為個人在實際工作中的一些心得，希望能與各位同仁共同探討，積累經驗，以提高牽引所運行的穩定性，確保鐵路運輸的安全穩定。