論鐵路10kv供電系統接地短路故障分析及解決對策

【摘 要】本文主要就我國鐵路10KV供電系統因接地短路出現的故障進行詳細地分析與探討，并結合我國鐵路10KV供電系統的實際狀況以及其相關的工作實踐，對接地短路故障的成因以及其預防工作提出了相應的、科學的、合理化的解決對策。

【關鍵詞】鐵路10KV供電系統；單相接地；故障分析；預防與對策

由于鐵路10KV供電線路以及其相關設備會常年受到當地的氣候以及當地的地理環境影響，所以就造成了單相接地故障的頻頻發生，致使其對信號供電的安全造成了極其不利的影響。與此同時，單相接地故障的頻頻發生對于配電設備來說也造成了極大的損害。因此，對鐵路10KV供電系統接地短路故障的發生成因進行詳細地分析與探討是相當必要的，此外還要提出相應的、科學的、合理的解決對策，這對鐵路10KV供電系統的正常安全運行來說具有舉足輕重的意義。

一、鐵路10KV供電系統接地短路故障所帶來的危害

鐵路10kv供電系統主要是是以中性點不接地，小電流接地為形式的供電系統。單相接地故障是鐵路10kv供電系統中最常見的故障之一，這是因為小電流接地系統的特有性質所致，當發生單相接地的故障時，故障運行的時間只被允許進行不超過兩個小時。但是如果供電系統內另外兩相發生了接地時，則會形成兩相接地短路的故障，這樣就會產生相當大的短路電流，這是絕對不被允許的。在小電流接地供電系統中最為復雜的一種短路故障就是兩相接地短路故障，因此本文將會結合相關的實際案例，對在小電流接地供電系統中常出現的兩相接地短路故障進行詳細的分析與探討，并對在兩相接地短路故障中出現的不同表現進行整理與總結，對此提出相應的解決對策。從而有助于變電所相關的工作人員可以更加及時地、準確地對短路故障進行判斷，以此保證供電系統以及相關設備的正常安全運行。

案例分析：2008年7月14日在安康供電段西鄉鐵路10kv配電所發生一起短路故障，其供電系統主要是貫通供電系統的中性點不接地運行，貫通母線饋出共有東貫通與西貫通兩條線路，當時發生故障就出現了貫通母線PT接地報警，電壓表指示B相接地，東貫通跳閘速斷的現象。工作人員將西貫通線路退出運行后，發現貫通母線PT接地的信號馬上消失，經過仔細檢查發現西貫通路線B相有一個避雷器擊穿接地。對此短路故障進行分析如下：

（一）西貫通線路B相避雷器擊穿接地。貫通系統中的三相在正常情況下是平衡的，但是當西貫通路線B相出現避雷器擊穿接地現象時，就會造成B相接地，此時系統中的中性點就會產生漂移，致使接地相的電壓降為0kv，而其他兩相（A相、B相）對地電壓就會升高為線電壓，此時電壓是正常電壓的一點七倍。

（二）東貫通線路產生了另一個接地點，致使出現了兩相接地的故障。當貫通系統中A相或者C相相對地電壓升高之后，由于此時A相或者C相存在絕緣薄弱點，就會出現絕緣薄弱點被擊穿接地的現象，從而造成西貫通路線B相與東貫通路線A相或者C相之間接地過渡的電阻短路。

（三）因為電流保護的二次回路固有的缺陷，導致了東貫通與西貫通僅有一條線路跳閘的現象。現如今我國的鐵路10kv供電線路的配電所電流保護二次回路中的電流互感器仍然是兩相不完全星形接線。在正常的情況下，如果該電路發生任意的相間短路，電流互感器至少能夠檢驗到一相的短路電流，因此才可以進行正常的電流保護，使出現故障的線路發生跳閘，從而達到保護線路的目的。在上述的故障中，盡管在西貫通路線和東貫通路線中仍有大量的短路電流流過，但是短路的電流在經過西貫通的B相與東貫通的A相或者C相構成了回路，此時西貫通接與東貫通A相或C相的電流互感器就不能檢查到短路的電流，因此就不能正常地進行電流保護，故障線路也就不會發生跳閘，然而東貫通的電流互感器則可以檢查到A相或C相的短路電流，因此東貫通線路會進行電流保護，自動跳閘。

二、對在小電流接地系統中各種兩相接地短路故障的不同表現進行總結歸納

（一）僅一條線路發生任意兩相接地短路的供電故障，其母線PT有接地信號，該條線路的電流會使其馬上跳閘，從而達到保護線路的目的。這類短路故障與普通的相間短路故障相似，線路跳閘后，接地信號就會消失。因此試送該線路供電，一般不會成功。

（二）同一母線內的不同線路間發生兩相接地的短路故障。這種兩相接地短路故障一般分為三種情況；第一種情況是當第一接線點為A相（C相）時，母線PT就會發出接地信號，顯示出A相（C相）接地，當另一條線路B相發生第二接地點后，第二接地點線路不會發生跳閘，而第一接線點會出現跳閘的現象。此時，母線PT仍然會有接地信號，但是此時B相是接地相，因此試送跳閘故障路線供電，一般不會成功。第二種情況是當第一接線點為A相（C相）時，母線PT就會發出接地信號，顯示出A相（C相）接地，當另一條線路C相（A相）發生第二接地點后，兩條接地點的電流會同時產生保護作用，兩條線路均會跳閘。此時，接地信號會完全消失。單獨試送任意一條線路供電都會成功，此時母線PT顯示接地，但是再試送另一條供電線路，則會出現兩條線路再次同時跳閘的現象。第三種情況是如果第一接線點為B相時，母線PT會產生接地信號，此時會顯示出B相接地，當另一條A相或者是C相產生第二接線點時，先接地的線路不會發生跳閘，然而第二接線點則會出現線路跳閘的現象，此時，母線PT仍然會顯示B相接地。欲送跳閘故障路線供電，一般也不會成功。

三、針對鐵路10kv供電系統出現的短路故障提出的相應對策

（一）一定要加強日常供電的運行管理工作。變配電所的工作人員應該進行認真巡視，對于供電設備要做到精檢細修，以此來提高供電設備的運行質量，從而進一步預防在供電過程中出現接地短路故障等問題。

（二）當供電路線出現單相接地故障時，相關部門應該進行及時地拉路查找，盡可能在最短時間內將接地路線退出運行，從而保證在最大程度上減少接地運行的時間。

（三）對于所發生的不同兩相接地短路故障，首先不可以盲目地判斷為二次回路誤動作，要對跳閘的供電路線進行多次的供電試送，從而避免擴大事故的發生范圍。其次要仔細地檢查相關的線路設備，盡快地找出接地點以及絕緣薄弱點，從而可以進行及時地整治，以此杜絕絕緣薄弱點擊穿現象的再次發生。

（四）可以優化供電線路接地短路故障的安全檢查設備，安裝故障電流錄波裝置，此裝置可以準確地判斷出兩相接地的短路故障，這樣可以在最大程度上減小不必要的時間浪費。

五、結束語

本文主要針對在鐵路10kv供電線路系統中出現的接地短路故障進行了詳細地分析與探討，并結合相關的實際案例進行介紹，對于在鐵路10kv供電線路系統中存在的接地短路故障的類型進行了分類介紹與經驗總結，最后提出了相關的預防措施。

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