牽引供電跳閘分析方法VIP

1、牽引供電跳閘分析方法長(zhǎng)沙供電段技術(shù)科提供（2011年3月28日）一、跳閘分析的一般方法牽引變電所饋線發(fā)生跳閘，微機(jī)保護(hù)裝置自動(dòng)打印故障報(bào)告，報(bào)告內(nèi)容包保護(hù)類型、出口時(shí)間、重合閘動(dòng)作情況及故障電壓、電流、阻抗、阻抗角、諧波電流等技術(shù)數(shù)據(jù)。因此，可根據(jù)該故障數(shù)據(jù)進(jìn)行故障原因的初步分析和判斷（故障數(shù)據(jù)統(tǒng)一按一次值進(jìn)行比對(duì)分析，數(shù)據(jù)為二次值的，應(yīng)換算為一次值）。1、根據(jù)保護(hù)出口類型分析根據(jù)保護(hù)整定特性，一般情況下，阻抗I段、電流速斷（沒有設(shè)過電流保護(hù)的所亭除外）保護(hù)出口跳閘時(shí)，動(dòng)作電流值通常較大、測(cè)量阻抗相對(duì)較小，一般可判斷為變電所饋出回路、供電線或接觸網(wǎng)線路故障且距離相對(duì)較近。阻抗II段、過電流、高

2、阻接地保護(hù)出口時(shí)，動(dòng)作電流值相對(duì)較小、測(cè)量阻抗相對(duì)較大，故標(biāo)距離相對(duì)較遠(yuǎn)，一般可判斷為接觸網(wǎng)線路故障。只有過電流保護(hù)出口時(shí)，可根據(jù)線路上列車類型及對(duì)數(shù)、故障報(bào)告參數(shù)等實(shí)際情況綜合分析，區(qū)分是過負(fù)荷引起的跳閘，還是故障跳閘。2、根據(jù)故障電壓、電流分析一般情況下，正常運(yùn)行或短路跳閘時(shí)，電流越大，母線電壓越低；故障距離越近，短路電流越大，母線電壓越低；同一故障處所的金屬性接地較非金屬性接地時(shí)的短路電流大、電壓低。我段各變電所饋線的最大負(fù)荷電流參考實(shí)際運(yùn)行監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)并結(jié)合供電臂行車情況綜合測(cè)算，一般在800-1200A之間；饋線短路故障時(shí)，實(shí)際的短路電流、電壓與地方電力系統(tǒng)及牽引供電系統(tǒng)的短路容量、運(yùn)

3、行方式、系統(tǒng)阻抗及短路點(diǎn)性質(zhì)有關(guān)，根據(jù)有關(guān)資料計(jì)算，我段各變電所的饋線末端最小短路電流一般在1300A以上。- 2 -因此，可以根據(jù)故障電流大小來初步區(qū)分是過負(fù)荷跳閘還是短路故障。一般情況下，金屬性接地時(shí)，故障電流大于該饋線的最大負(fù)荷電流及最小短路電流；非金屬性接地時(shí)，故障電流相對(duì)較小，其有效值可能接近最大負(fù)荷電流，區(qū)分是負(fù)荷電流，還是短路電流需根據(jù)阻抗角、諧波電流等數(shù)據(jù)作進(jìn)一步分析。3、根據(jù)阻抗及阻抗角分析我段管內(nèi)京廣線、滬昆線運(yùn)行的機(jī)車類型主要有韶山型、和諧型電力機(jī)車和動(dòng)車組，韶山型機(jī)車負(fù)荷功率因數(shù)一般為0.8左右，和諧型機(jī)車、動(dòng)車組負(fù)荷功率因數(shù)較高（一般在0.9以上，滿負(fù)荷時(shí)接近于1）。

4、對(duì)應(yīng)的負(fù)荷功率因數(shù)角一般不大于37度（此處取韶山型、和諧型機(jī)車及動(dòng)車組的較大值，具體角度要根據(jù)線上運(yùn)行的實(shí)際機(jī)車類型綜合判斷）。我段接觸網(wǎng)線路阻抗角一般為65-70度左右。故可根據(jù)測(cè)量阻抗角進(jìn)行輔助判斷跳閘性質(zhì)，金屬性接地短路時(shí)，測(cè)量阻抗角接近于線路阻抗角，非金屬接地短路或過負(fù)荷跳閘時(shí)，測(cè)量阻抗角小于線路阻抗角，其中過負(fù)荷跳閘時(shí)，測(cè)量阻抗角較小，一般在負(fù)荷綜合功率因數(shù)角范圍內(nèi)。高阻接地短路時(shí)，測(cè)量阻抗角可能與負(fù)荷阻抗角有所重疊，故其測(cè)量阻抗角僅作參考。4、根據(jù)諧波電流分析我段微機(jī)保護(hù)（含綜自）故障報(bào)告中的諧波電流主要有二、三、五次諧波電流數(shù)值，其中二次諧波電流是涌流特征，用于躲過勵(lì)磁涌流，其制

5、動(dòng)系數(shù)為20%；三、五次諧波電流為運(yùn)行中的交-直型機(jī)車的負(fù)荷特征，其含量一般在10-20%范圍內(nèi)，且其幅值隨諧波次數(shù)的增高而衰減；而交-直-交型機(jī)車或動(dòng)車組三、五次諧波含量很小。因線路運(yùn)行機(jī)車多樣性及電容補(bǔ)償裝置的作用，該諧波電流僅可作為輔助參考。二、典型故障分析方法（牽引供電系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)很復(fù)雜，以下列舉的方法僅供參考）1、金屬性接地的有關(guān)特征：阻抗角一般在65度以上，故障電流大于該饋線-2-的最小短路電流（一般在1300A以上），故障電壓一般在18KV以下。故障點(diǎn)距變電所越近，故障電流越大、電壓越低。2、非金屬性接地的有關(guān)特征：阻抗角一般小于65度，相對(duì)于同一故障處所的金屬性接地，故障電

6、流較小、故障電壓較高。一般情況下，過渡阻抗越大，其阻抗角越小，可能接近或小于負(fù)荷阻抗角。高阻接地保護(hù)出口時(shí)，一般可判斷為非金屬性接地。3 、過負(fù)荷跳閘的有關(guān)特征：阻抗角處在綜合負(fù)荷阻抗角范圍內(nèi)，電流稍大于過電流保護(hù)整定值（850-1250A范圍內(nèi)），有一定的三、五次諧波電流含量（線路上有交-直型機(jī)車運(yùn)行時(shí)），特殊情況下可能有含量較小的二次諧波電流（一般不超過15-20%），故障電壓較高（一般在19KV以上）。4 、帶電過分相的有關(guān)特征：分為兩種情況：一是帶負(fù)荷過分相拉弧造成跳閘，一般為高阻接地I段保護(hù)出口，阻抗較大，阻抗角較小，故障電流一般不大，故障電壓較高。二是帶電過分相引起相間短路跳閘，一

7、般表現(xiàn)為同所同行（上行或下行）、相鄰兩所同行（上行或下行）饋線同時(shí)跳閘，各跳閘饋線的電壓、電流同相或接近同相，阻抗值小，阻抗角相對(duì)較大，故障電流大，故障電壓低。5 、機(jī)車帶電到無電區(qū)引起跳閘的有關(guān)特征：除具有金屬性接地的有關(guān)特征外，還有以下特征：一是與跳閘饋線有電氣關(guān)聯(lián)的供電臂上有停電作業(yè)；二是停電作業(yè)區(qū)段的接地封線有燒傷；三是在相關(guān)電氣關(guān)聯(lián)處有電力機(jī)車違規(guī)運(yùn)行。6 、變電所內(nèi)故障（1）進(jìn)線失壓保護(hù)啟動(dòng)、主變壓器差動(dòng)、重瓦斯、三相低電壓過電流保護(hù)動(dòng)作，一般可直接判斷為變電所所內(nèi)或外電源故障。（2）單相低電壓過電流保護(hù)動(dòng)作，在排除饋線斷路器拒動(dòng)后，一般可直接判斷為變電所所內(nèi)故障。（3）所內(nèi)近點(diǎn)接

8、地故障的有關(guān)特征：所內(nèi)饋線近點(diǎn)短路時(shí)，故障電流大、電壓低、故標(biāo)顯示故障距離小于3Km。其中變電所內(nèi)饋線金屬性接地故障時(shí)，短路電流一般在3500A以上。（4）所內(nèi)斷路器或保護(hù)誤動(dòng)的有關(guān)特征：可能原因有斷路器本體故障、保護(hù)裝置故障、直流接地故障或PT斷線引起的誤動(dòng)作等情況。對(duì)于斷路器本體故障、保護(hù)裝置故障、直流接地故障引起的保護(hù)誤動(dòng)，一般在發(fā)生誤動(dòng)之前都會(huì)發(fā)出相應(yīng)的故障報(bào)警。對(duì)于PT斷線引起的誤動(dòng)，一般具有故障電壓很低（接近為0）、電流不大（一般小于最大負(fù)荷電流及最小短路電流），變電所饋線阻抗保護(hù)或三相低電壓過電流、單相低電壓過電流保護(hù)出口及27.5KV并補(bǔ)電容器低電壓跳閘，變電所內(nèi)PT斷線報(bào)警、對(duì)應(yīng)母線電壓表指示接近為0、微機(jī)保護(hù)裝置呼喚燈亮等特征。7 、機(jī)車故障的有關(guān)特征：故障報(bào)告中有一定的三、五次諧波電流含量（僅指交-直型機(jī)車）并伴隨一定的二次諧波，連續(xù)多次