衢州牵引变电所主变低压断路器过流跳闸简析

俞益飞 上海铁路局调度所

随着电气化铁路在我局的不断增加，牵引供电系统在运输生产中的作用越来越大。特别是动车组的大量上线运行，对牵引供电的要求也越来越高。不仅要求牵引供电随时提供可靠的、高质量的供电能力，而且要确保牵引供电各种设备时刻保持良好的技术状态，减少各类牵引供电设备故障的发生，降低对运输生产的干扰。因而，认真分析每次牵引供电设备故障，仔细查找故障原因，针对牵引供电的设备存在的问题制定相应的整改措施，不断提高牵引供电设备的稳定运行。

1 故障概况

2010 年x 月x 日17：20 沪昆线衢州牵引所2#变后备保护装置低压侧A 相过流保护动作，202A 断路器跳闸，造成沪昆线145、146、147、148 单元供电臂停电。17：23 试送202A 成功，17：32，202A又过流跳闸。17：40：退出2#主变后备保护低电压启动过电流保护软压板后试送正 常 。 影 响D93、K533、30016、1251、30018 次电力机车运行。

2 故障原因分析

2.1 主变过流原理分析

沪昆线衢州牵引所主变采用三相V/V 接线变压器，主变后备保护有：高压侧电流保护、低压侧电流保护、过负荷保护和主变失压保护，其中高低压侧电流保护均采用低压启动保护模式。其启动原理：主变过电流保护按躲过可能出现的最大负荷电流整定，由于电力机车启动电流比较大，保护的灵敏度往往不能满足要求，为此采用低电压启动的过电流保护。只有在电流元件和电压元件同时动作后，才能启动延时装置经延时后动作于跳闸(见图1)。

图1 过流保护原理图

另外，在实际运行过程中，电压互感器（以下简称TV）熔断器会发生熔断，对电压回路的电压监测报警也显得重要，当电压回路发生断线时，低电压继电器将误动作，因此在保护装置中还配置电压回路断线闭锁功能。

2.2 过流跳闸数据分析

查看故障跳闸记录与保护定值比较，第一次跳闸时A 相电压（Ua=42.97 V）低于低压整定值（Udy=65 V），A 相电流（Ia=2.70 A）大于过流整定值（Iae=2.18 A），符合启动条件，保护装置属于正常启动。联系运输部门，当时A 相母线馈出的供电臂内有5 趟电力机车运行，其中一趟动车组，初步判断为过负荷引起。当行车部门按规定扣停部分电力机车，但在一趟动车组和一趟电力客车升弓运行时又发生第二次过流跳闸。查看第二次故障跳闸记录发现A 相动作电压Ua=43.65 V，查看牵引所内A 相母线电压显示异常，数值约15 kV，再进一步安排牵引所值班员检查发现5TV 高压熔丝熔断，但未自动切换到6TV 运行，后台电脑无报警信息。

2.3 TV 熔断器熔断未自动切换原因分析

每段母线接有两台TV，一主一备运行，当一台TV 故障时，母线二次电压自动切换到另一台（见图2）。

图2 母线电压切换原理图

A 相母线电压Yma 由5TV(主用)和6TV（备用）互相切换取得，当5TV 和6TV 都有电时，母线电压Yma 取的是5TV 的电压，当加在1YJ 两端电压失压时，母线电压Yma 自动切换到6TV 的电压。检修人员进一步检查发现：电压继电器使用的型号与设计型号不符，造成继电器在失压时接点无法正常切换，导致母线电压Yma 一直取的是5TV 的电压，致使过流跳闸的低电压闭锁功能失效，造成第二次跳闸为误动作。

2.4 电压回路断线闭锁报警功能失效原因分析

牵引所内母线电压主要设置TV 断线报警功能，当TV 二次电压不正常时，装置应该发出报警信息和声音提醒，以便及时处置。检修人员查看主变低压侧保护装置设置情况：低电压启动整定值UDY 为65 V，而TV 断线报警整定值Udx 为30 V。当时A 相母线电压换算到二次值为54 V，未达到电压异常告警启动值而未告警。所以TV 断线报警整定值设置不正确，造成电压告警存在盲区。

3 采取措施

(1)将所内母线电压切换电压继电器进行更换，由ITM 型更换为设计的ITTO型，并对管内浙赣线各所ITM 型电压继电器也全部进行更换。

(2) 建立好熔断器电阻测量值数据库，检修人员在日常检修时，加强对熔断管电阻的测量和数据的对比，对于测试数据有异常的熔断管及时进行更换。结合管内其他牵引所熔断管多次熔断的现象，将0.5 A 熔断器更换为额定电流为1 A 的熔断管。

(3)联系厂家对沪昆线浙赣段各个牵引所27.5 kV 侧TV 断线保护程序升级，将TV 断线电压整定值由30 V 调整为72 V，避免电压告警盲区。

(4)加强日常设备巡视，注意对母线采集电压的监视，发现异常及时处理。对于今后发生主变过流跳闸，应及时查看母线电压情况，以便采取针对性措施，尽快恢复主变正常供电。

4 结束语

经过半年多运行的检验，沪昆线浙赣段各所主变未再发生主变过流跳闸，所内熔断器熔丝熔断情况也大大减少。上海局电气化铁路运行时间不长，对典型的牵引供电故障原因进行详细分析，可以不断提升维护水平和应急处置能力。以上仅为个人在实际工作中的一些心得，希望能与各位同仁共同探讨，积累经验，以提高牵引所运行的稳定性，确保铁路运输的安全稳定。