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关于一起瞬间红光带故障的深度分析

2018-09-14迟志鹏姜志

科技创新与应用 2018年21期

迟志鹏 姜志

摘 要:近几年,随着电力贯通、自闭负荷的大幅增加,多次造成配电所因过负荷跳闸,造成线路出现红光带,对运输造成较大干扰。根据多份技术资料,红光带是铁路较为常见的故障。通过对一起瞬间红光带故障的深度分析,排查出贯通、自闭线负荷管理存在的问题,根据运行情况,提出解决问题的措施和建议。

关键词:红光带故障;深度分析;对策和方法

中图分类号:U284.92 文献标志码:A 文章编号:2095-2945(2018)21-0051-02

Abstract: In recent years, with the rapid increase of power through load and self-closing load, many times caused by over-load tripping of distribution station, resulting in red light band on the line, which caused great interference to transportation. According to a number of technical data, red light band is a common fault of railway. By analyzing the fault depth of an instantaneous red light belt, the problems existing in the load management of the through-through and self-closing lines are found out, and the measures and suggestions for solving the problems are put forward according to the operation situation.

Keywords: red band fault; depth analysis; countermeasure and method

1 瞬间红光带故障情况

1.1 故障概况

2014年4月18日16时45分08秒,济南第二配电室至明水配电室间自闭线路过流跳闸,重合不成功,动作值:A相5.61A、B相5.63A、 C相10.21A。保护定值6A,CT变比15/5。间隔3秒后,16时45分11秒,济南第二配电室至明水配电室间贯通线路过流跳闸,重合成功,动作值:A相4.09A、B相2.54A、C相4A。保护定值4A、变比30/5。

贯通、自闭线同时跳闸后,造成胶济客专线济南东站至章丘站客运车场(含)至周村东站间上下行线瞬间红光带,胶济线济南站至济南东站(含)至黄台站(含)至历城站(含)至平陵城站(含)至章丘货运车场(含)至王村站间上下行线瞬间红光带,对运输秩序造成了较大干扰。

1.2 故障原因分析

初步分析发现自闭线151#杆处有喜鹊嘴叼2.0铁线碰触导线与金具,造成短接跳闸;对贯通线路巡视完毕后,未发现设备异常。

2 故障原因深度分析

2.1 济南第二配电室跳闸数据分析

2.1.1 东自闭故障数据

故障时间2014.04.18.16:45:08:505

0ms 过电流Ⅱ段启动,Ia:5.63A、Ib:2.44A、Ic:6.79A

200ms 过电流Ⅱ段出口,Ia:5.61A、Ib:5.63A、Ic:10.21A

259ms 過电流Ⅱ段返回,Ia:1.51A、Ib:3.84A、Ic:4.65A

1260ms 重合闸出口

1339ms 过电流Ⅱ段启动,Ia:5.09A、Ib:1.05A、Ic:6.01A

1350ms 过电流Ⅱ段返回,Ia:5.09A、Ib:1.67A、Ic:5.06A

1380ms 过电流Ⅱ段启动,Ia:2.42A、Ib:4.25A、Ic:6.13A

1580ms 过电流Ⅱ段出口,Ia:5.44A、Ib:5.13A、Ic:9.37A

1630ms 过电流Ⅱ段返回,Ia:3.55A、Ib:3.19A、Ic:4.98A

2.1.2 谐波分析情况

当C相电流有效值为7.89A时,二次谐波含量33.83%,三次谐波含量43.13%,五次谐波含量7.87%,七次谐波含量11.93%,图1。

2.1.3 东贯通故障数据

故障时间2014.04.18.16:45:11:100

0ms 过电流Ⅱ段启动,Ia:3.99A、Ib:2.50A、Ic:4.00A

200ms过电流Ⅱ段出口,Ia:4.09A、Ib:2.54A、Ic:4.00A

250ms过电流Ⅱ段返回,Ia:3.45A、Ib:2.77A、Ic:3.65A

1251ms重合闸出口

1334ms过电流Ⅱ段启动,Ia:3.02A、Ib:6.62A、Ic:4.15A

1360ms 过电流Ⅱ段返回,Ia:1.14A、Ib:2.81A、Ic:3.60A

2.1.4 谐波分析情况

当A相电流有效值为4.02A时,二次谐波含量0.89%,三次谐波含量1.24%,五次谐波含量1.55%,七次谐波含量4.31%,图3。

当C相电流有效值为4.01A时,二次谐波含量1.13%,三次谐波含量0.92%,五次谐波含量1.08%,七次谐波含量2.53%:保护启动时,零序电压有效值为0.64V。

2.2 负荷调查情况

济南第二配电室东贯通跳闸前,贯通A相电流为9.5A,过流跳闸电流为24.54A,实际增加电流为15.04A,折算到低压侧为376A。

当东自闭跳闸前,济南-明水间各站信号电流情况:济南东站贯通侧电流19.2A,历城站贯通侧电流15.0A,平陵城站贯通侧电流28.9A,章丘客站贯通侧电流14.4A,章丘贯通侧电流21.6A,黄台贯通侧电流9.6A,贯通低压侧电流总计108.7A。

当东自闭跳闸倒至东贯通供电后,济南-明水间各站信号电流情况:济南东站16时47分42秒704毫秒贯通侧电流31.2A,历城站16时47分42秒758毫秒贯通侧电流47.4A,平陵城站16时46分46秒087毫秒贯通侧电流48.6A,章丘客站16时46分52秒526毫秒贯通侧电流39.9A,章丘16时47分05秒614毫秒贯通侧电流25.2A,黄台16时46分57秒766毫秒贯通侧电流26.0A,贯通低压侧电流总计218.3A。

跳闸后信号贯通电流比跳闸前电流增加约100A。

2.3 故障的真正原因

2.3.1 自闭线路跳闸的原因

自闭线151#杆为耐张杆(已装设防鸟刺和防鸟风车),在中相导线旁下方有一只鸟落在横担上,落鸟身体有放电痕迹,嘴中衔有铁丝一根(约长63cm),铁丝一端搭在中相线上,是自闭线路跳闸的真正原因。

2.3.2 贯通线路跳闸的原因

通过对配电室录波情况进行分析,东贯通保护启动前两个周波电流由3A逐渐上升至4A,达到过电流启动值,且电流高次谐波含量低,零序电压接近为零,判定自闭线路过流跳闸后,所带负荷在倒切电源时产生瞬间较大负荷冲击电流,造成贯通线路过电流跳闸。

2.3.3 管理方面存在的问题

随着沿线生产生活设施的改善,大量的用电设备增加,负荷急剧攀升,造成贯通线路基本处于满负荷工作状态。当自闭线路发生故障跳闸时,自闭负荷会倒至贯通线,造成自闭和贯通负荷叠加,贯通負荷瞬间增大,超出了整定范围,最终导致跳闸。

3 解决问题的措施和建议

(1)强化非行车负荷管理。协调相关部门,在具备地方电源的车站,将空调等大功率负荷由贯通电源调整至地方电源供电,减少对信号贯通电源的影响。

(2)优化配电室定值设置。对沿线配电室的定值进行普查,根据负荷情况进行调整。同时将济南-明水贯通过电流定值由4A(一次值为24A)调整为4.5A(一次值为27A)。

(3)核定配电室调压器容量。对调压器特别是贯通调压器容量进行调查,对不满足负荷要求的立即进行更换,将济南第二配电室贯通调压器由400kVA更换为500kVA,将自闭调压器由200kVA更换为400kVA。

(4)做好提前介入工作。对需接引电源的设备进行调查,提前与设计院和施工单位等进行沟通,做好负荷的合理分配,能接引地方电源的一律接引地方电源;同时加强配电室的电源管理。

参考文献:

[1]陈朝霞.25Hz相敏轨道电路红光带故障处理与防范措施[J].科技与企业,2014(09).

[2]陈多伟.铁路行车安全事故分析及防范对策[J].工业技术创新,2016(05).