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的可靠性和穩定性。

配電所；跳閘；兼容；解決辦法

10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.05.21

0 前言

配電所的穩定運行是鐵路電力系統各專業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，系統的兼容性和穩定性是電力系統能夠長期運行的保障。近年來，多處發變電站都發生過無故跳閘問題，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度中心統一管理，電源由柴登鎮地方66 kV變電站10 kV915回路出線提供，為DK0+000～DK63+800 km區間鐵路沿線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。同時發現，在上級柴登地方供電所饋出的其他回路中，如出現跳閘現象，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，對區間貫通線路仔細巡查，未發現異常情況。在前2次跳閘故障中，檢查未發現問題，經上級部門同意后，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

經過調查，李家站配電所內設有消諧、消弧柜，該裝置設計目地是為了消除單相接地產生弧光過電壓。在弧光產生時，裝置根據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，系統電源任何一處（包括上級變電所和同級受電系統）絕緣不好產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，如發生同變壓器引出其他（除915線路外）回路不完全接地產生弧光，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，產生金屬接地，此時告警由不完全接地變為金屬接地，造成915線路產生完全接地，導致柴登35 kV站915回路跳閘。

從柴登35 kV站引出的電力系統內，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網老舊設備，在產生短暫接地時不發生類似李家站鐵路配電室上述接地跳閘現象。由于地方農電系統的不穩定，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、不穩定的線路，造成該地區電力系統內個別點弧光接地，李家站鐵路配電所內消諧、消弧柜動作接地，屬于消除弧光變為金屬接地，且故障未排除，導致上級所（柴登66 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的穩定性，防止故障時系統金屬接地，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，無法實現本所內零序保護，一旦饋出線出現問題，同樣會使上級的柴登變電所零序跳閘，為了避免此現象，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）在柴登變電所調大零序定值，取消零序跳閘只做報警。經過上述調整，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，未出現以上跳閘現象，線路電壓穩定在正常使用范圍內，在偶爾出現報警時調度中心能夠及時監控，派維護人員立即處理故障，提高了塔韓鐵路供電系統的穩定性。

4 目前設備普遍存在問題

目前國內各地建設也紛紛采用先進的電力成套設備，配電網多采用消弧線圈接地方式運行，一些配網曾一度采用經消弧柜接地的方式，消弧消諧高壓柜是近幾年變、配電所普遍采用的設備，當線路出現短路發生電弧接地時，它能迅速轉化為金屬接地，金屬性接地后，非故障相上的過電壓立即穩定，系統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，故障不會再繼續發展。同時金屬接地對電力系統造成的危害也是不能忽視的，且消弧柜接地系統的引進為配電網故障選線造成了極大的困難。采用消弧柜接地系統時，傳統的選線方法無法準確區分變壓器內部接地故障和外部單相接地故障類型，使得配電網無法準確選線以及及時排除故障，嚴重影響配電網安全穩定運行。

5 總結

電力網絡新設備的缺陷及與舊系統的不兼容性，是普遍存在且是經常被忽略的問題。應該合理使用新設備功能，找到既發揮先進設備的新功能，又不影響既有電力系統使用的最佳結合點，讓供電系統更加穩定。

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〔編輯 利 文〕