牵引变电所馈线跳闸分析与判断

牵引变电所馈线跳闸分析与判断

李立章

（大秦铁路股份有限公司大同西供电段山西大同037000）

摘要：在牵引变电所馈线跳闸故障发生后，需要供电调度及管理人员立即对跳闸的原因进行分析与判断，从而精准定位故障点和故障性质，根据跳闸原因制定科学有效的故障处理方案，快速完成故障处理。因此，文章对牵引变电所馈线跳闸故障的判断方法与查找方法进行了分析，以便为供电调度及管理人员提供参考与借鉴，在发生故障时，快速作出反应与准确的判断，降低故障造成的影响。

关键词：牵引变电所；馈线挑战故障；判断方法；查找方法

近年来随着我国铁路列车运行速度的提升，动车组和重载列车运行数量也在不断增加，牵引供电的作用与价值日益得到凸显。但是牵引变电所一旦出现馈线跳闸故障就会导致供电突然停止，影响列车的运输能力，甚至会导致行车中断，因此，牵引变电所的供电调度及管理人员必须掌握馈线跳闸故障分析、处理的能力，精准的排查故障点，选择合理的处理方法，降低故障的影响与损失。

一、故障判断方法

一是，根据馈线跳闸故障发生后，重合闸做出的动作对故障类型进行判断。在牵引变电所中，所有接触网的馈线开关都安装了自动重合闸，根据馈线跳闸故障发生后，重合闸的动作情况可以进行故障类型判断。例如，馈线跳闸发生后，重合闸成功，那么可以定性为瞬时故障；如果重合闸不成功，可以定性为永久性故障；如果重合闸成功后又出现了跳闸情况，那么可以定性为断续性故障[1]。

二是，故障发生后，根据电量与非电量等提示信息进行故障类型判断。在馈线跳闸发生后，由于电气化铁道接触网自动化运行水平较高，会形成故障报文，其中会明确的记录故障时电流值、电压值、故障录波波形等信息，通过这些信息也可以进行故障类型判断。例如，当电压值低于17000V以下、电流值高于1000A以上、阻抗角为70°时，可以定性故障为金属性接地故障；当电压值高于20000V以上、电流值大于2000A以上、机车前后方馈线抗组角分别小于40°和大于90°时，可以定性故障为机车带电过分相；当信息中出现谐波大且会产生二次谐波的情况，可以断定是机车内部有故障出现；当电压值高于20000V、电流值小于1000A、阻抗角小于40°，可以定性故障为过负荷[2]。当感抗小于阻抗，阻抗角10°-37°，可定性树木侵线，隧道结冰与线索绝缘距离不足，接触网断线后通过枕木接地或与支柱距离不足放电等现象发生，根据设备情况确定具体故障。

三是，根据故障发生后供电臂开关跳闸动作进行故障类型判断。牵引供电接触网的运行有其自身的特殊性，其会在机车运行过程中，利用受电弓以高速滑动的方式在接触网上取流，所以，供电臂开关跳闸会做出适当的动作，可以根据此动作判断故障类型。例如，在同一牵引变电所内，同一个方向的供电臂出现上下行同时跳闸的情况，反馈的故障报告与故障标准值基本一致，可以将故障定性为接触网遭受高空金属物或上跨度电力线坠落并进行接地。而相邻供电臂出现同时跳闸的情况，可能是由机车带电过分相、重联机车升双弓等情况造成。

二、查找

（一）依据故障标定装置显示查找

当牵引变电所发生馈线跳闸故障后，所内故障标定装置会将故障标定数据上传供电调度，参照其标定数据由供电调度中心通知下属接触网工区范围内依据探测装置的指示信息对可能发生故障的地段进行故障排查，并配合接触网设备进行重点地段故障查找。近年来，随着我国科学技术的进步，故障探测装置的精准性也在不断提升，根据其提供的指示信息可以将故障地段范围缩小至两段以内，高效对两地段内进行重点排查，能够精准定位故障点，找到发生故障的原因，从而科学的进行故障处理[3]。例如，2018年1月份，某地区牵引变所211DL阻抗出现了馈线跳闸故障，故障发生后重合闸成功，此时进行故障测距，距离为2.63km；同时，变电所内213DL阻抗也发生馈线跳闸故障，但是此地段故障发生后重合闸失败，进行故障测距测得距离为3.9km。根据故障距离显示，在发生后，供电调度人员迅速对近所端的网工区进行了检查与巡视，其中发现近所端内某区间下行线分相位置的承力索出现了断裂的问题。

（二）依据其他部门信息反馈

一方面，可以向机车司机了解情况，根据其反馈的现场信息进行故障查找。通常情况下，当故障发生后，机车司机往往是第一个了解到情况与掌握故障第一手资料的人，这些信息对供电调度人员查找故障位置、分析故障原因有着重要帮助。通常情况下，司机会反馈出是否有异物出现、是否发生断线以及刮弓情况，是否出现了机车内部故障、绝缘子击穿或闪烙等故障。

另一方面，可以根据车站工作人员反馈的信息进行故障判断。机车出现设备放电、网上异物等情况时通常会将消息第一时间反馈到车站，所以，车站工作人员会第一时间了解相关信息，而这些信息极有可能是导致牵引变电所馈线故障的原因[4]。例如，在2017年，某牵引所内216DL、217DL两段阻抗内出现了跳闸故障，故障发生后重合闸失败，试送后发现216DL阻抗失败，而217DL阻抗成功。这时向车站工作人员了解情况，工作人员反映机车运行过程中反映接触网有异物的情况，技术人员达到现场后，发现是由于在当地施工机械电缆掉落在接触网，导致承力索断线从而引发了故障。

（三）巡视所内设备

一旦牵引变电所发生馈线跳闸故障，变电所值班人员、供电调度员要及时对变电所内部所有设备进行检测，包括室外设备在内，查看是否由于设备故障导致跳闸的发生，从而确定故障方向，抓住最佳故障处理时机，减少损失。例如，在2017年7月份，某地区变电所213DL与214DL两组开关阻抗同时做出了一段保护动作，而重合闸未成功，由于故障发生时间在凌晨左右，变电所内的值班人员在发现这一故障后，立即对变电所内部的所有设备进行了检查，最终发现是由供电线电缆头因被击穿烧坏导致的故障，要想进行处理，需要进行电缆头更换，所以采取了越区供电的方式，保障供电的稳定进行。

（四）依据气象状况

通常情况下，在大风、雷雨天气发生馈线跳闸故障，要先考虑是否是由绝缘子被击穿、避雷器爆炸、电缆头损坏、接触网上出现异物导致的故障。而在大雾天气时，发生馈线跳闸故障要首先考虑是否是由绝缘被击穿、闪烙，是否出现绝缘器被烧伤等问题。此外，在大雪以及冻雨等恶劣天气下，除了考虑到绝缘受损问题，还需要考虑到雪融后对设备放电产生的影响，是否会造成弓网拉弧放电等问题[5]。而如果天气晴朗，不存在恶劣天气的影响，需要考虑是否有入地电缆故障、弓网故障等导致跳闸发生。

（五）分段排查

牵引变电所内有很多故障点不易被发现，所以应建立分段排查制度，组织不同的队伍分段进行故障排查，从而能够在较短时间内确定故障地段，精准定位故障点。在进行巡视过程中，变电所值班人员主要对设备状态、是否存在异响、异常灯光等情况进行检查，及时将信息反馈给供电调度中心，并结合其它信息的反馈确定故障位置。

结束语：

综上所述，文章介绍了牵引变电所馈线跳闸故障的判断方法与查找方法，希望能够引起供电调度人员的重视，在发生馈线跳闸故障后能够从容面对，根据以往的故障经验有序的进行故障处理，从而尽快恢复设备的正常使用，降低影响。

参考文献：

[1]许根才.牵引变电所馈线故障导致越区跳闸事件分析[J].内蒙古煤炭经济，2016，26（16）：141-143.

[2]宁建斌.铁路牵引变电所与开闭所的保护配合分析[J].铁道工程学报，2017，31（4）：70-74.

[3]赵强，张琳娜，张之明，等.雷击引发的牵引变电所越级跳闸故障分析[J].铁道技术监督，2014，22（3）：28-30，36.