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摘 要：针对一次牵引变电所馈线故障跳闸的调查、诊断，详细分析了跳闸的报文数据及波形曲线，对其中不合理的阻抗角数据进行原因分析，并因此查找出了设备运行存在的问题，介绍了处理方法，对牵引变电所馈线跳闸中存在的这类问题提出了具体的整治措施。
关键词：牵引变电所；馈线跳闸；负荷阻抗角
中图分类号：U224.4 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）20-0060-02
引 言
牵引变电所，是把发电厂或电网输送来的三相交流高压电能变换成工频单相交流25kV的电能，为牵引网、电力机车、高速动车组运行提供动力的场所，是电气化铁道供电系统的重要组成部分。其运行过程易受诸多内、外部因素影响，易引发变电所馈线发生跳闸事件，从而影响铁路正常的运输生产秩序。為此，相关设备管理单位工程师以实际案例为启发，通过对牵引变电所发生的馈线跳闸事件的调查，找出问题产生的原因，并采取相应的整治措施来规避跳闸事件中隐藏的风险。如此，牵引变电所方能为牵引网、电力机车输送源源不断的电能，进而满足高速铁路发展的需要。
1 事件概况
2016年8月9日，德靖线大道牵引变电所110kV电源由I回1#变运行，另一回路热备用状态，211、212馈线分别向德宝方向和靖西方向接触网供电臂供电运行，27.5kV所用变运行，10kV所用变备用。19时22分02s，大道牵引变电所211QF过流速断保护动作跳闸，重合闸成功。天气：雷雨。
2 德靖线大道牵引变电所馈线跳闸事件调查现状
2.1 牵引变电所跳闸报文数据及波形曲线调查
大道牵引变电所211馈线过流速断动作数据：电流1825A，电压11.42kV，电阻4.39Ω，电抗10.48Ω，阻抗角度247°，故测距离6.76km[1]。
2.2 牵引变电所设备检查情况
19时22分大道牵引变电所211QF过流速断（电流速断）保护动作跳闸后，19时23分牵引变电所值班员确认跳闸信息后立即向局电调及段生产调度指挥中心汇报。
19时24分至19时40分，值班员对所内相关设备进行检查，检查发现211馈线侧17BL避雷器记数器动作一次，其他设备运行情况正常，未发生变化[2]。
2.3 接触网设备检查情况
19时23分，德保接触网工区收到跳闸信息。19时50分，德保接触网工区乘坐接触网轨道车巡视接触网设备。21时18分，德保接触网工区乘坐接触网轨道车巡视大道变211供电臂接触网设备未发现异常。次日德保接触网工区人员继续对大道变211供电臂接触网设备进行步行巡视，发现大道至靖西92#支柱斜棒瓶有闪络烧伤痕迹。德保接触网工区最近一次对大道至靖西92#支柱设备进行检查的时间为2016年7月26日，巡视未发现设备异常[3]。
3 德靖线大道牵引变电所馈线跳闸事件保护动作分析
大道牵引变电所211馈线过流速断保护整定二次值：3.39A，延时时间为0.1s，流互变比为500/1。过流速断动作数据1825÷500=3.65A>3.39A，动作电流大于保护定值，满足电流速断保护动作条件，保护装置动作正常。从历史曲线上看，跳闸前大道牵引变电所211馈线范围内无列车取流，母线电压正常，并且跳闸时间段内，211馈线范围内为雷雨天气，跳闸后重合闸成功。211馈线跳闸后，值班人员巡视检查所内设备发现17BL避雷器均出现记数器动作。
3.1 故障测距
大道牵引变电所211馈线为直接供电方式，馈线保护装置采用电抗测距法测距，本次跳闸故测值为6.76km，对应接触网公里标为107km350m处（大道至靖西间马鞍山隧道18～19#间支柱间）。大道至靖西93#支柱公里标为107km733m，与故测公里标误差0.383km。故障测距装置运行可靠[4]。
3.2 阻抗角度
跳闸后供电技术科立即安排大道牵引变电所值班员观察211、212馈线在正常负荷情况下的阻抗角，8月10日12时40分大道牵引变电所值班员反馈观测到馈线在取流时的负荷阻抗角，如图1。
3.3 初步诊断
由于田靖线列车为和谐型或韶山型机车，正常馈线取流时负荷阻抗角在0～30°间波动，大道牵引变电所馈线负荷阻抗角195°与正常负荷阻抗角相差约180°。初步判断大道牵引变电所馈线保护装置的保护、测量二次回路接线错误[5]。
3.4 现场复核情况
针对此问题，供电技术科立即通知检修车间安排人员对大道牵引变电所馈线保护装置的保护、测量二次回路进行校线。
8月12日至13日检修车间作业人员分别对大道牵引变电所211、212馈线电压互感器、电流互感器二次接线进行校线，发现211、212断路器配套的电流互感器二次接线极性接反。调整接线后，大道牵引变电所值班员继续观察馈线在取流时的负荷阻抗角。通过几天的观测，未发现负荷阻抗角异常的情况，如表1所示。
4 德靖线大道牵引变电所馈线跳闸事件产生原因及整治
4.1 产生原因
牵引变电所施工阶段，电流互感器安装及二次接线是容易出现差错的环节。通过对此次跳闸数据的分析及现场的复核情况，可以判断211馈线的电流互感器二次接线极性接反是造成此次跳闸阻抗角异常的根本原因。
4.2 整治措施
①加强牵引变电所施工阶段介入工作。在施工单位将设备移交给设备管理单位前通过人员前期的介入、检查情况和设备试验情况及时发现、解决问题。②加强牵引变电所值班人员基本业务素质培养。牵引变电所值班人员是设备管理的第一当事人，值班人员的业务素质高低直接关系现场发现问题的能力和问题处置的效率。加强值班人员的业务素质培养，有助于值班员在第一时间发现和处理设备隐患问题，将潜藏的风险隐患扼杀在萌芽状态。③提升跳闸数据分析质量。设备管理部门要提升跳闸数据分析质量。要加强牵引变电所“一闸一档”的管理和数据分析，与以往跳闸数据或其他所类似情况跳闸数据做对比分析，及时发现并整改跳闸后暴露出的设备问题，确保牵引供电安全稳定。④完善运行管理办法。明确牵引变电所设备改造后对主变差动电流、馈线负荷阻抗角等重要参数的观测要求并纳入管理办法。⑤加强牵引变电所运行管理。设备管理单位接管牵引变电所运行后应加强牵引变电所的运行管理及时发现并处理隐藏的设备隐患，确保牵引供电安全稳定。
5 结束语
综上所述，经过对一起牵引变电所馈线跳闸事件进行的调查分析，成功从跳闸的报文数据、波形曲线、阻抗角度等电气量因素中，以及理论分析和现场复核验证，找出了设备运行中存在问题。设备管理单位工程师针对问题产生情况与原因，制定了相应的整治处理措施，有效提升了牵引变电站设备运行的安全稳定性，保证了电气化铁路正常的运输生产秩序。
参考文献
[1]何 勇.铁路牵引供电典型跳闸分析及改进措施[J].上海铁道科技，2015（04）.
[2]贾晨光，张 裔.处理馈线跳闸故障的思维导图[J].石家庄铁路职业技术学院学报，2015（04）.
[3]谭秀炳.交流电气化铁道牵引供电系统.西南交通大学出版社，2009.
[4]曹建猷.电气化铁道供电系统.北京：中国铁道出版社，1983.
[5]李兴荣.影响大秦线牵引变电所安全可靠性的因素探讨[J].电气开关，2012（04）.
收稿日期：2018-5-22
作者简介：刘智平（1990-），男，助理工程师，本科，主要从事铁路牵引变电所管理工作。
关键词：牵引变电所；馈线跳闸；负荷阻抗角
中图分类号：U224.4 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）20-0060-02
引 言
牵引变电所，是把发电厂或电网输送来的三相交流高压电能变换成工频单相交流25kV的电能，为牵引网、电力机车、高速动车组运行提供动力的场所，是电气化铁道供电系统的重要组成部分。其运行过程易受诸多内、外部因素影响，易引发变电所馈线发生跳闸事件，从而影响铁路正常的运输生产秩序。為此，相关设备管理单位工程师以实际案例为启发，通过对牵引变电所发生的馈线跳闸事件的调查，找出问题产生的原因，并采取相应的整治措施来规避跳闸事件中隐藏的风险。如此，牵引变电所方能为牵引网、电力机车输送源源不断的电能，进而满足高速铁路发展的需要。
1 事件概况
2016年8月9日，德靖线大道牵引变电所110kV电源由I回1#变运行，另一回路热备用状态，211、212馈线分别向德宝方向和靖西方向接触网供电臂供电运行，27.5kV所用变运行，10kV所用变备用。19时22分02s，大道牵引变电所211QF过流速断保护动作跳闸，重合闸成功。天气：雷雨。
2 德靖线大道牵引变电所馈线跳闸事件调查现状
2.1 牵引变电所跳闸报文数据及波形曲线调查
大道牵引变电所211馈线过流速断动作数据：电流1825A，电压11.42kV，电阻4.39Ω，电抗10.48Ω，阻抗角度247°，故测距离6.76km[1]。
2.2 牵引变电所设备检查情况
19时22分大道牵引变电所211QF过流速断（电流速断）保护动作跳闸后，19时23分牵引变电所值班员确认跳闸信息后立即向局电调及段生产调度指挥中心汇报。
19时24分至19时40分，值班员对所内相关设备进行检查，检查发现211馈线侧17BL避雷器记数器动作一次，其他设备运行情况正常，未发生变化[2]。
2.3 接触网设备检查情况
19时23分，德保接触网工区收到跳闸信息。19时50分，德保接触网工区乘坐接触网轨道车巡视接触网设备。21时18分，德保接触网工区乘坐接触网轨道车巡视大道变211供电臂接触网设备未发现异常。次日德保接触网工区人员继续对大道变211供电臂接触网设备进行步行巡视，发现大道至靖西92#支柱斜棒瓶有闪络烧伤痕迹。德保接触网工区最近一次对大道至靖西92#支柱设备进行检查的时间为2016年7月26日，巡视未发现设备异常[3]。
3 德靖线大道牵引变电所馈线跳闸事件保护动作分析
大道牵引变电所211馈线过流速断保护整定二次值：3.39A，延时时间为0.1s，流互变比为500/1。过流速断动作数据1825÷500=3.65A>3.39A，动作电流大于保护定值，满足电流速断保护动作条件，保护装置动作正常。从历史曲线上看，跳闸前大道牵引变电所211馈线范围内无列车取流，母线电压正常，并且跳闸时间段内，211馈线范围内为雷雨天气，跳闸后重合闸成功。211馈线跳闸后，值班人员巡视检查所内设备发现17BL避雷器均出现记数器动作。
3.1 故障测距
大道牵引变电所211馈线为直接供电方式，馈线保护装置采用电抗测距法测距，本次跳闸故测值为6.76km，对应接触网公里标为107km350m处（大道至靖西间马鞍山隧道18～19#间支柱间）。大道至靖西93#支柱公里标为107km733m，与故测公里标误差0.383km。故障测距装置运行可靠[4]。
3.2 阻抗角度
跳闸后供电技术科立即安排大道牵引变电所值班员观察211、212馈线在正常负荷情况下的阻抗角，8月10日12时40分大道牵引变电所值班员反馈观测到馈线在取流时的负荷阻抗角，如图1。
3.3 初步诊断
由于田靖线列车为和谐型或韶山型机车，正常馈线取流时负荷阻抗角在0～30°间波动，大道牵引变电所馈线负荷阻抗角195°与正常负荷阻抗角相差约180°。初步判断大道牵引变电所馈线保护装置的保护、测量二次回路接线错误[5]。
3.4 现场复核情况
针对此问题，供电技术科立即通知检修车间安排人员对大道牵引变电所馈线保护装置的保护、测量二次回路进行校线。
8月12日至13日检修车间作业人员分别对大道牵引变电所211、212馈线电压互感器、电流互感器二次接线进行校线，发现211、212断路器配套的电流互感器二次接线极性接反。调整接线后，大道牵引变电所值班员继续观察馈线在取流时的负荷阻抗角。通过几天的观测，未发现负荷阻抗角异常的情况，如表1所示。
4 德靖线大道牵引变电所馈线跳闸事件产生原因及整治
4.1 产生原因
牵引变电所施工阶段，电流互感器安装及二次接线是容易出现差错的环节。通过对此次跳闸数据的分析及现场的复核情况，可以判断211馈线的电流互感器二次接线极性接反是造成此次跳闸阻抗角异常的根本原因。
4.2 整治措施
①加强牵引变电所施工阶段介入工作。在施工单位将设备移交给设备管理单位前通过人员前期的介入、检查情况和设备试验情况及时发现、解决问题。②加强牵引变电所值班人员基本业务素质培养。牵引变电所值班人员是设备管理的第一当事人，值班人员的业务素质高低直接关系现场发现问题的能力和问题处置的效率。加强值班人员的业务素质培养，有助于值班员在第一时间发现和处理设备隐患问题，将潜藏的风险隐患扼杀在萌芽状态。③提升跳闸数据分析质量。设备管理部门要提升跳闸数据分析质量。要加强牵引变电所“一闸一档”的管理和数据分析，与以往跳闸数据或其他所类似情况跳闸数据做对比分析，及时发现并整改跳闸后暴露出的设备问题，确保牵引供电安全稳定。④完善运行管理办法。明确牵引变电所设备改造后对主变差动电流、馈线负荷阻抗角等重要参数的观测要求并纳入管理办法。⑤加强牵引变电所运行管理。设备管理单位接管牵引变电所运行后应加强牵引变电所的运行管理及时发现并处理隐藏的设备隐患，确保牵引供电安全稳定。
5 结束语
综上所述，经过对一起牵引变电所馈线跳闸事件进行的调查分析，成功从跳闸的报文数据、波形曲线、阻抗角度等电气量因素中，以及理论分析和现场复核验证，找出了设备运行中存在问题。设备管理单位工程师针对问题产生情况与原因，制定了相应的整治处理措施，有效提升了牵引变电站设备运行的安全稳定性，保证了电气化铁路正常的运输生产秩序。
参考文献
[1]何 勇.铁路牵引供电典型跳闸分析及改进措施[J].上海铁道科技，2015（04）.
[2]贾晨光，张 裔.处理馈线跳闸故障的思维导图[J].石家庄铁路职业技术学院学报，2015（04）.
[3]谭秀炳.交流电气化铁道牵引供电系统.西南交通大学出版社，2009.
[4]曹建猷.电气化铁道供电系统.北京：中国铁道出版社，1983.
[5]李兴荣.影响大秦线牵引变电所安全可靠性的因素探讨[J].电气开关，2012（04）.
收稿日期：2018-5-22
作者简介：刘智平（1990-），男，助理工程师，本科，主要从事铁路牵引变电所管理工作。