鐵路電力貫通線常見故障分析及查找方法

1、鐵路10KV電力貫通（自閉線）線路故障分析判斷及查找方法摘 要： 介紹了鐵路系統(tǒng)10KV電力貫通線路，單線、復線區(qū)段貫通、自閉線路故障類別、產(chǎn)生的原因、分析判斷及故障查找方法。講解如何根據(jù)現(xiàn)象判斷故障，快速查找、正確處理電力線路故障，最大限度縮短停電時間，及時恢復供電，減少對運輸生產(chǎn)的干擾。 關鍵詞：貫通線 自閉線 短路 接地 故障分析 判斷 查找方法引言10KV電力貫通線（自閉線）路是鐵路電力系統(tǒng)的重要組成部分，線路因點多線長，走徑復雜，設備質(zhì)量參差不齊，受氣候、地理環(huán)境影響較大，供用電情況復雜，設備故障率居高不下，影響著鐵路供電系統(tǒng)的安全運行，直接影響到鐵路運輸?shù)陌踩c。如何正確有效地判

2、斷、查找、處理電力線路故障，縮短停電時間，及時恢復供電尤為關鍵?，F(xiàn)將電力設備故障類別，各種現(xiàn)象及分析判斷方法進行論述：一、10kV電力貫通(自閉)線常見故障（一）類別：1、短路故障：相間短路（三相和兩相短路）； 接地短路（兩相短路接地、兩點接地短路故障、單相接地短路）。2、接地故障：金屬性接地；非金屬性接地。（二）造成設備故障的主要原因：1、雷擊瓷瓶擊穿、避雷器擊穿（爆炸）引線搭接在金具上。2、外力原因造成倒桿、斷線、電纜損壞。3、設備原因造成故障，如瓷瓶擊穿、連接線夾斷裂造成缺相、電纜接頭工藝不達標造成接地或短路故障等。4、氣候因素造成故障，如大風倒樹壓在線路上。5、設備缺陷處理不及時造成故

3、障。二、10KV電力貫通（自閉）線常見故障分析及處理1、短路故障 貫通（自閉）線跳閘后，重合閘、備自投均不動作或動作均不成功時，首先由變配電所值班員分別調(diào)取跳閘、重合閘不成功、備自投不成功時的數(shù)據(jù)，通過分析初步判斷故障性質(zhì)及位置。根據(jù)分析情況，可組織對跳閘線路進行試送電。試送時應注意以下幾個方面：（1）正確選擇試送電的配電所盡量避免用信號備用電源取自配電所的站饋柜，若試送電引起進線斷路器跳閘，則會造成這些站信號主備用電源同時停電。選擇故障點遠端的變配電所進行強送，且兩配電所必須均取消備自投及重合閘。選擇進線、母聯(lián)與饋線斷路器整定值級差較大的變配電所進行強送。優(yōu)先選擇35KV等級的變電所，其次是

4、選擇配電所貫通線不在主供的變配電所，如果并網(wǎng)條件好的，則需要并網(wǎng)倒電將主供所的貫通線（自閉線）倒為備供，避免強送電時因線路故障未消除，造成越級跳閘，擴大了停電范圍。選擇地方電源供電質(zhì)量高、供電可靠的變配電所進行強送。（2）組織試送電線路未裝設故障分斷裝置，可在經(jīng)過分析跳閘數(shù)據(jù)后，對跳閘線路組織一次強送電。裝設有故障分段裝置的貫通（自閉）線跳閘后，根據(jù)故障分斷裝置工作原理，在確認故分裝置設備運行正常的情況下，可組織兩次強送。第一次強送，可閉鎖線路故障點最近的故分裝置，切除了故障區(qū)段。第二次強送，即恢復線路故障點前端設備供電。近幾年來，因故分裝置狀態(tài)不良，設備質(zhì)量參差不齊，造成動作不可靠，甚至誤動

5、作，給故障分段隔離帶來諸多隱患。例如2013年4月5日1時30分XX35KV變電所XX柜221QF過流段動作跳閘（Ia=95.64A， Ic=140.76A），重合閘、備自投均不成功。強送電時，除了故障區(qū)段故分裝置閉鎖外，還有XXX故分裝置自動分閘（未閉鎖）后沒有合閘，影響車站無電，因夜間出動不便，加之地形條件復雜，待搶修人員趕到已經(jīng)快要2小時！無端的延誤了送電時間，影響了3趟列車運行，嚴重打亂了運輸秩序。（3）以下情況，不應組織強送電：故障分段裝置無電流保護，通過強送電不能自動閉鎖裝置，不得進行二次強送電。貫通（自閉）線出現(xiàn)故障后，可通過調(diào)度主站遠動操作故障分斷裝置，再進行試送電。配電所因進

6、線、母聯(lián)與饋線斷路器整定值級差小，易造成越級跳閘，在有貫通柜主供時不應采用以上配電所組織強送電。線路故障明顯，跳閘電流很大，并造成越級跳閘，不得組織本所強送電。發(fā)覺故障電流異常大，原則不組織強送電，多為施工機具侵限或路過車輛掛碰電力線路等造成。強送電對人身和設備將造成很大的安全隱患。線路跳閘后，外部信息反映有人觸電、線路倒桿、斷線，信息確認并采取有效措施前不得組織強送電。線路上、故障線路相鄰變配電所有人進行作業(yè)時，跳閘后不得組織強送電。經(jīng)確認作業(yè)組作業(yè)正常后，方可組織強送。變配電所設備異常，饋線、母聯(lián)、進線斷路器保護動作不良，不得組織強送電。線路故障明確，每次組織試送電前，在區(qū)間沒有操作分斷新

7、一組隔離開關或分斷裝置斷路器前，不得試送電。（4）貫通（自閉）線路永久性故障判斷具有遠動功能的貫通（自閉）線路發(fā)生故障，應根據(jù)跳閘數(shù)據(jù)初步分析故障距離，選擇適當?shù)姆謹嘌b置斷路器和擬操作配電所，先遠動斷開分斷裝置斷路器，再組織配電所試送電。如試送不成功，則故障點在分斷裝置前端，先從對側(cè)配電所送電，操作斷開前一組分斷裝置，再組織配電所試送電。如試送成功，則故障點在分斷裝置后端，此時故障點已被切除。未具備遠動功能的貫通（自閉）線路發(fā)生故障，由配電所打開故障區(qū)段檢示器電源，經(jīng)過配電所試送，將線路故分裝置閉鎖，則試送所至閉鎖的故分裝置間設備正常，故障區(qū)段在閉鎖的故分裝置至后端相鄰站間。 如故障發(fā)生在夜間

8、，故障區(qū)段已被隔離，并且不影響故障線路上相關各車站行車設備，重要的是確認信號電源供電正常，次日組織巡視查找故障。2、接地故障電力系統(tǒng)中性點接地方式主要有兩種：一種是大電流接地系統(tǒng)（直接接地系統(tǒng)），其供電可靠性低，這種系統(tǒng)中發(fā)生單相接地故障時，出現(xiàn)了除中性點外的另一個接地點，構成了短路回路，接地相電流很大，為了防止損壞設備，必須迅速切除接地相甚至三相；另一種是小電流接地系統(tǒng)（不接地系統(tǒng)），其供電可靠性高，這種系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，不構成短路回路，接地相電流不大，但非接地相的對地電壓上升為線電壓。故對電氣設備的絕緣要求較高，一般接地后允許帶缺陷運行2小時。電力貫通線的接線方式屬于小電流接地系統(tǒng)，

9、因此，在線路發(fā)生接地時，要迅速隔離故障區(qū)段，恢復正常線路供電。（1）單相接地故障現(xiàn)象接地未斷線：現(xiàn)象：主供所貫通母互柜線電壓正常，相電壓一相降低，另外兩相升高，3U0大于18V。接地貫通柜可能有一相電流會升高。備供所無明顯變化。當出現(xiàn)配電所上報電力線路接地時，應按以下程序處理：電力自閉線、貫通線路發(fā)生單相接地時，相關人員能夠根據(jù)變配電所的繼電保護動作情況，及時準確地判斷出故障性質(zhì)，快速準確地查找出單相接地故障點，采取有效措施，迅速消除故障對人身和設備的危脅，確保電力貫通線路安全運行，滿足鐵路運輸生產(chǎn)經(jīng)營的需要，安全優(yōu)質(zhì)地為鐵路運輸生產(chǎn)服務。接地并斷線： 現(xiàn)象：當貫通線（自閉線）單相接地且已斷線

10、時，主供配電所母線PT電壓異常，線電壓正常，接地相相電壓降低，其余兩相相電壓升高，接地相的電流會較正常情況時偏高；備供配電所線路PT電壓異常，與斷線相相關的線電壓均明顯降低，與斷線相無關的線電壓正常。斷線未接地：現(xiàn)象：當貫通線（自閉線）線夾斷裂時，會出現(xiàn)斷線未接地的現(xiàn)象，主供配電所母線PT電壓無異常，斷線相電流較正常情況時偏低；備供配電所線路PT電壓異常，與斷線相相關的線電壓均明顯降低，接近相電壓，斷線相相電壓接近零。應按以下程序處理：核實主供所電壓情況，確認除自閉母線段外其它線路段電壓正常。經(jīng)驗總結(jié)：備供所線電壓一相電壓降低，一相正常，相電壓一相幾乎為零，另一相正常。若斷線點在靠近備供所，主

11、供所無明顯的變化，這種現(xiàn)象，也可能是備供所線路側(cè)壓互高壓或低壓保險熔斷；若斷線點靠近主供所，則主供所斷線相電流較平時小。此時，調(diào)度應該詢問配電所接地現(xiàn)象，記錄相線電壓值的變化，記錄配電所給的信號顯示。再核實備供所監(jiān)視電壓情況，確認線路是否發(fā)生斷線；同時要求電力工區(qū)核實線路中間各站點三相負荷是否有電壓異常情況，并通知電力工區(qū)做好出動準備。同時要求主備供配電所檢查所內(nèi)設備是否有異常，重點是貫通柜線路壓互等設備，若備供所是架空線引出，可要求配電所對各相驗電，以便更快更準確的判斷出是否為斷線故障，此時應充分考慮斷線可能帶來的引起人畜觸電、引發(fā)山火等不利因素，立即請示主管領導，是否將貫通線停運。同時要通

12、知電調(diào)和電務段調(diào)度。果斷對故障線路停電，以防止產(chǎn)生較大的危害。例如： 確認貫通線斷線時，通知相關電力工區(qū)出動，涉及兩個電力工區(qū)的應同時安排出動。說明故障性質(zhì)，有利于工區(qū)帶齊相關工具材料。若貫通線沿線有接觸網(wǎng)工區(qū)，可提醒車間安排網(wǎng)工區(qū)先行分斷該站相關隔離開關。電力工區(qū)分斷隔離開關遵循的原則是：交通方便、就近、分界點，盡量不影響車站信號供電。分斷線路中間隔離開關時，應先注意以下問題： 根據(jù)停電后可能影響的范圍向行調(diào)要點，考慮進一步要點可能，填寫倒電申請表時次數(shù)可充分放寬。 必要時為了防止全站信號無電，影響行車。要與電調(diào)或地方等核實信號備用電源是否可靠供電，是否開天窗。 可考慮倒電時適當延長線路停電

13、時間，使車站信號可靠切換至備用，以利于故障處理中進一步倒電。 盡量避免同一貫通線有兩個斷口就與行調(diào)銷記，以免信號主備無電。 接地點與斷線點可能并不是同一個點。電力工區(qū)出動時，應要求盡量多派人手，在趕往分斷點隔離開關處時可沿線下人，便于確定故障時較快分合隔離開關。確定故障范圍后，應采用逐一排除的方式進行處理。斷線后兩斷頭均接地：現(xiàn)象：當導線被汽車刮斷、或接地時間較長，線路燒斷后兩斷頭接地時，兩斷頭能通過大地構成回路。接地初始主供所、備供所現(xiàn)象與接地現(xiàn)象一致，待兩斷頭通過大地構成回路后接地現(xiàn)象消除，但主供所接地相電流會較平常略為偏高，偏高程度與接地點大地的阻值有關。（2）單相接地故障查找方法基本查

14、找方法a. 自閉、貫通線瞬時斷開法：當同一個配電所同時對兩個及以上貫通（自閉）柜主供，無法確定是哪條貫通線單相接地時，可逐一將主供所貫通柜斷路器斷開，由備供所備投，再通過觀察兩配電所有無報警情況，判斷發(fā)生單相接地的貫通線路。（也可通過觀察各主供貫通柜的電流情況來判斷，即電流變大的貫通柜出現(xiàn)了單相接地故障。）b.優(yōu)選法：斷開發(fā)生單相接地的相鄰的兩變配電所中間自閉、貫通線的隔離開關，以確定發(fā)生單相接地的區(qū)段，從而進一步查找確定單相接地故障點。c.相鄰段自閉、貫通饋線單相接地故障點的查找：首先斷開兩段分界點處隔離開關，以確定故障區(qū)段，然后再用“優(yōu)選法” 查找確定相接地故障點。具體查找方法：a.收到接

15、地信息，要分別詢問主、備供變配電所的供電情況及信號顯示情況，并做詳細記錄。根據(jù)配電所現(xiàn)象判斷出現(xiàn)的是上述哪一種故障情況。b.如果判斷為接地并斷線或兩斷頭通過大地構成回路時，應詳細收集相關信息。若接到危及人身的安全信息，或可能引起山火等造成重大損失的信息時，要及時果斷地斷開電源。及時組織人員以中間分斷法進行查找，隔離故障區(qū)段，盡快恢復各車站正常供電。c.如果判斷為斷線未出現(xiàn)接地時，結(jié)合中間分斷法和優(yōu)選法來查找。d.相鄰局（站）故障點的查找。首先斷開兩局（站）分界點處隔離開關，以確定故障區(qū)段，然后再用“優(yōu)選法” 查找確定相接地故障點。e.利用遠動裝置進行故障查找：當線路出現(xiàn)異常情況時，可利用遠動裝

16、置進行故障的排查：若貫通線有斷線點，則斷線點后端的車站信號主用或備用電源電壓會存在缺相的情況，這樣可通過監(jiān)測各站信號主有或備用電源的電壓情況，判斷出現(xiàn)故障的區(qū)段，再遠動操作線路上的故分裝置，將故障點隔離在兩故分裝置間，恢復正常線路的供電。若貫通線只有接地點，則各車站的信號主用及備用電壓無明顯變化，可通過遠動裝置分合線路上的故分裝置，由兩相鄰配電所各對一段線路供電。再根據(jù)兩配電所的信號顯示情況判斷故障范圍。經(jīng)過進一步對線路故分裝置的遠動操作，可將故障點隔離在兩故分裝置間，恢復正常線路的供電。故障區(qū)段隔離后，由相應電力工區(qū)對線路進行巡視，隱蔽故障點用線路整體絕緣搖測法查找，即斷開故障區(qū)段耐張桿過引

17、線，分別搖測兩端線路絕緣，故障在絕緣低一側(cè)。找到準確故障點后，再根據(jù)故障性質(zhì)制定相應的處理方案?？傊?，當電力貫通（自閉）線路出現(xiàn)故障時，要分析故障現(xiàn)象，正確判斷故障性質(zhì)，及時安排搶修人員出巡，確保鐵路運輸生產(chǎn)秩序。三、外部因素造成電力貫通（自閉）線故障的分析和查找有人故意將貫通、自閉線的隔離開關拉開一半造成接地和弧光短路故障，此類現(xiàn)象較為突出。如2013年3月18時05分報：配電所進線電源波動，進線電流波動(Ia10A至35A)，2#所用異響，母線電壓Uab=5.95KV,Ubc=10KV，Uac=5.69KV；Ua=0.6KV, Ub=5.89KV, Uc=6.4KV。判斷為進線缺相。電力工

18、區(qū)檢查是進線018#桿GK鎖具被破壞、綁扎鐵線被剪斷，隔離開關有扳動跡象，邊相觸頭放電。經(jīng)搶修人員處理后恢復正常。同樣是事在2009年8月25日18時16分，配電所監(jiān)視12#柜線路電壓異常，檢查結(jié)果是389#桿隔離開關被人為拉開一部分，中相正在放電，檢查開關無損傷，工區(qū)重新閉合開關后恢復正常。施工機械誤碰故障大都屬于金屬性接地,重合閘重合成功的幾率決定于誤碰體的通流能力。通流能力較小的物體往往被燒斷,可以重合成功,通流能力較大的物體往往重合不成功。施工地段此類故障頻發(fā)，多為挖機挖壞電纜或掛斷電力線路后造成接地短路。要求我們在工作中對施工地段要有所了解，要求工區(qū)加強日常巡視，發(fā)現(xiàn)施工及早提醒制止

19、，與施工方簽訂相關協(xié)議，防止故障發(fā)生。因?qū)Ь€掛上異物的故障大都屬于高阻接地,線路故障時異物往往被燒毀,重合成功的幾率較大。 雷雨天氣易出現(xiàn)雷擊,大雪無風天氣由于導線上積雪過多易斷線,雨加雪冰冷天氣輕載線路會因覆冰斷線,濃霧天氣絕緣子有可能污閃,暴風天氣耐張桿距離較小的線路易放電,線路負荷過重且存在導線接頭接觸不良的問題,容易引發(fā)接頭發(fā)熱燒斷故障。還有故障頻發(fā)的多為有線路交叉跨越或樹木侵限地段。四、電力線路故障查找方法總結(jié)故障的查找歸根結(jié)底還要通過人來完成,必須召集足夠合適的人員,應將故障數(shù)據(jù)、分析定性結(jié)果、現(xiàn)場情況及巡視重點向全體人員進行詳細的交代,做到每個人都心中有數(shù)。要求巡視人員必須到位到責、不能因為難于到位而漏過任何一個可疑點。而且要提醒出動巡視的人員要特別注意人身安全，將故障線路視為帶電，巡視發(fā)現(xiàn)問題不能私自處理，必須報