关键词:高速铁路;变电所;设备故障;处理
高速铁路牵引变电所是牵引供电系统的可靠动力,牵引变电所一旦发生故障,将导致行车中断,无法保障其安全、准时运行。因此,提高牵引变电所供电故障处理效率、缩短故障停电时间对高速铁路运营具有重要意义。
一、故障处理的一般原则
1、故障处理应遵循“先通后复”的原则,由于牵引变电所开关和主变压器大多采用两回路供电方式,一路主供,另一路为热备用,如果发生故障,为了缩短停电时间,首先考虑将备用设备投入运行,尽量以最快的速度先行送电,然后再修复或更换故障设备,恢复正常运行状态。
2、故障处理需由经验丰富的领工员、所长或当班值组长担任总指挥,制定也相应的措施,其余当班人员作为组员服从指挥。在事故处理过程中,应与上级调度保持密切联系,随时执行调度命令,并按有关规定正确处理。
二、断路器故障及其处理
因馈线断路器通常操作较多,发生故障概率也较高,包括拒合、拒分等。
1、馈线断路器操作拒合
1)拒合原因:如果断路器只被远方操作拒合,可能的原因有通道、通信装置故障、测控装置故障(包括遥控处理板、出口继电器)、远方/当地转换开关接触不良、调度主站程序设置问题等。如果变电所内操作拒合,可分为机械故障或电气故障,机械故障的可能原因有机构卡滞和异常、行程开关弹簧变形、合闸闭锁电磁铁卡滞、连杆断开合闸后又分开等。电气故障的可能原因有:控制回路接线松动、母线合闸电源线松动、本体辅助触头接触不良、合闸线圈烧损、气室低压闭锁、GIS柜KC2继电器触头接触不良、合闸回路空开未合、合闸回路端子强度不够、柜内端子排滑线松动、合闸回路绝缘不良等。在综合自动化系统的报警信息框中可监测到许多信息,如控制回路断开、气室气压低、信号未复归、电源失电等,因此供电调度员和值班员都要密切监视设备状态、报警等,及时通知人员检查处理,消除设备隐患。
2)处理方法:当断路器供电调度远方操作拒合时,首先检查通道状态、报警信息框中是否有控制回路断开、低压闭锁等报警信息,询问值班员所内是否有异常情况,如果没有异常情况,可重新进行远程操作一次,如果仍然拒动,则应命令所内值班操作员在当地控制屏上操作,若仍拒合应立即到该断路器GIS柜本体上进行合闸操作。如果变电所内值班人员在断路器GIS柜上操作仍拒合,则表明断路器本体有故障,供电调度应进行远方倒闸操作,由同一方向的另一断路器通过上下行联络隔离开关带上下行接触网运行,如果由于远方操作变电所内检查没有异常,应通知远动系统制造商检查其程序。
2、馈线断路器操作拒分
1)拒分原因:从运行角度看,馈线断路器远动拒分原因包括主站程序及设备故障、通信装置故障、测控装置(含遥控处理板和出口继电器)故障、远方/当地转换开关接触不良等。当地拒分的电气原因有:控制回路接线松动、分闸线圈接线松动、分闸回路端子强度不足、信号未复归、柜内端子排滑线松动、辅助接点粘连与接触不良、控制回路失电等;机械原因包括机构滞和异常、行程开关弹簧变形、操作机构连杆断裂。
2)处理方法:断路器远动操作分闸拒动时,首先检查通道状态、报警信息框中是否有控制回路断开、低压闭锁等报警信息,询问值班员所内是否有异常情况,如果没有异常情况,可重新进行远方操作一次,如果仍拒分则下令所内值班员在当地控制屏上操作,仍拒分应立即到该断路器GIS柜本体上进行分闸操作。同样,如果远方操作发生的拒动所内检查没有异常,应通知远动系统制造商检查其程序。
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3、馈线断路器误动
1)误分原因:主要包括综自系统程序错误、电磁干扰、闭合连杆断开、自持机构调整不良、外部振动引起误分闸、控制回路两点短接(如两点直流接地)引起的分闸线圈受电而分闸等。造成误合的主要原因有:综自系统程序错误、控制回路两点接地引起误动、保护定值不合理、继电器干扰误动作或接点粘接未断开等。
2)处理方法:首先检查是否有报警信息,通知值班人员确认断路器的实际位置,无人值班时,调度端应做好记录,并可重新操作一次,如果仍存在误分或误合现象,隔离故障断路器,切换备用回路供电,立即通知人员赶赴现场,断开误动断路器的操作电源和电机电源,检查处理断路器。
三、隔离开关故障
1、原因:隔离开关故障主要包括拒分、拒合、分合闸不到位、显示位置不正确等,其原因包括电机与电源线故障、制动电阻故障引起的合闸回路不通、端子排接线松动、断路器与隔离开关闭锁辅助触头粘连、传动机构卡滞、连杆变形、接地刀闸不到位闭锁、操作电源失电、GIS柜内二次接线松动引起的三工位开关控制器PLC工作电压不足等。
2、处理方法:当远动拒分或拒合时,由值班人员操作变电所内的控制屏与GIS柜本体,若仍当地拒动,则投入备用设备,并通知检修人员进行抢修。如所内检查无异常,应通知远动系统制造厂检查其程序。
四、变压器漏油
变压器漏油的常见因素有器身紧固件连接松动、连接件锈蚀及质量问题、环境温度影响等。
处理方法:漏油严重不能保证安全运行时,立即用备用系统供电,将故障变压器退出运行,通知检修人员检查,如果轻微漏油的变压器在不危及供电安全时,由设备管理单位联系厂家在天窗点内由备用系统供电后再停电处理。
五、电缆线路故障及处理
1、电缆线路常见故障
1)机械损伤。由机械损伤引起的电缆故障占电缆事故的很大比例,机械损伤的主要原因包括安装过程中的损伤、直接受外力损伤、行驶车辆的振动或冲击负载,这些都会引起电缆的铅(铝)包损伤和因自然现象引起的损伤。
2)绝缘受潮。绝缘受潮的主要原因有:接线盒或终端盒结构不密封或安装不良导致进水、电缆制造不良或金属护套有小孔或裂纹、金属护套有异物刺伤或腐蚀穿孔。
2、电缆线路故障的查找与处理。由于声磁同步法具有较高的定点精度和可靠性,在探寻电力电缆主绝缘故障的准确位置时,应首选此方法。
1)首先将故障电缆的金属护套两端接地,然后用高压信号发生器在电缆故障相与金属护层(或铜屏蔽)间施加高压脉冲。为了保证故障点的放电声强度,施加的脉冲电压应尽可能高,但施加在低压电缆上的电压应尽可能不高于6 kv,通过增加电容容量来保证放电声强度。
2)携带并打开声磁同步法故障定点仪,检查仪器是否能在距高压信号发生器10米以外的电缆路径上接收到脉冲磁场信号,如接收不到,要检查电缆两端的接地线是否良好或根据情况改变其接线方式,以便在故障电缆周围产生仪器能接收到脉冲磁场信号。
3)根据故障测距结果及电缆的路径走向,找出故障点的大致方位,携带声磁同步故障定点仪到该处,通过仪器显示的脉冲磁场正负,找到电缆的位置。
4)在电缆路径上,前后移动定点仪探头位置,观察仪器屏幕上显示的声波波形,直到在某一位置上反复、周期性地看到声磁同步法定点仪上显示的故障声波波形,表明故障点已距此不远。继续移动探头,监测仪器接收到的故障点放电的声磁时间差,至放电声音波形前直线段长度最短处,即声磁时间差最小的地方,对应探头的下方即是故障点的准确位置。
综上所述,随着我国高速铁路的快速发展,对牵引供电系统提出了更高的要求。如何提高高速铁路牵引供电系统的可靠性,以保证高速铁路供电质量,从而确保其安全、准点运行,已成为高速铁路供电工作者迫切需解决的问题。
参考文献:
[1]张庆.牵引变电所远程故障诊断系统设计分析[J].河南科技,2015(22):265.
[2]陈小强.变电所综合自动化系统常见故障处理及日常运行维护[J].电气工程与自动化,2015(2
论文作者:张潇旻
论文发表刊物:《科学与技术》2019年21期
论文发表时间:2020/4/17
标签:故障论文; 断路器论文; 回路论文; 操作论文; 变电所论文; 电缆论文; 原因论文; 《科学与技术》2019年21期论文;