电气化铁路变配电所供电设备常见故障的判断与处理
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【摘 要】 结合事故案例本文简要论述了电气化铁路变配电所常见故障类型及处理原则，介绍了电气化铁路变配电所常见故障的判断方法，提出了电气化铁路变配电所常见故障的处理方法。
电气化铁路的变配电所，是电气化铁路的“心脏”，变配电所在运行中，一但发生故障，直接影响铁路行车和各项运输任务的完成，给国家和企业造成巨大的经济损失。为了在电气化铁路变配电所发生事故后能尽快处理，恢复电气化铁路运输生产，现就电气化铁路变配电所供电设备常见故障的判断方法与处理方法进行探讨。
1 变配电所常见故障的类型
（1）主要电气设备（电压互感器、电流互感器、变压器、电抗器等）过热而使绝缘损坏；
（2）电缆头爆炸和绝缘套管破裂等引起短路事故、绝缘子损坏脏污引起放电闪络事故；
（3）电力系统发生单相接地故障；
（4）线路故障引起馈出线断路器发生跳闸故障；
（5）雷电引起的短路事故和设备烧损事故。
（6）值班人员误操作或违反操作规程造成的事故。如2001年6月25日16时57分，电调下令黍地沟变电所倒进线，由1#进线带2#变，倒为2#进线带2#变，在倒进线过程中，值班员和助理值班员在执行“合上1021隔离开关”时，误合1020接地刀闸，造成地方变电所跳闸，同心变电所全所失压19分钟，1020接地刀闸烧损故障。
2 变配电所常见故障的判断方法
2.1 一般方法
电气化铁路牵引变电所及配电所主要开关投撤为远动操作，且主变电器、主断路器馈线开关为100%备用。因此，电气化铁路变配电所值班人员根据保护测控装置显示、灯光显示、实时报警、保护动作报告，以及设备巡视、外观等情况，综合分析判断。
2.2 一般步骤
首先根据断路器的位置指示灯确定跳闸的断路器；第二根据后台机保护动作报告、实时报警确定是哪个设备的哪套保护动作了；第三根据事故报告单及继电保护范围、故障探测仪数据，判断出故障范围，明确是所内故障，还是所外故障；是110KV侧设备故障，还是27.5KV侧设备故障；最后结合设备外观检查情况，确定故障设备是否需要退出，是否要投入备用设备。
3 变配电所常见故障故障处理的一般原则
（1）故障处理和事故抢修，值班人员必须沉着、果断、忙而不乱迅速的处理。要遵循在“先通后复”的原则，有备用设备首先考虑先投入备用设备，采取简便、易行、正确、可行的方案。以最快的速度设法先行送电，然后通知有关部门再修复或更换故障设备，恢复正常运行。
（2）如遇交接班时发生事故，则应由上一班人员处理，接班人员做助手，待恢复正常后，再进行交接班，若一时不能恢复，则要经所长同意后才可交接班；
（3）属电力调度管辖范围内的设备发生异常运行和故障时值班员应将事故情况简单而准确的报告电调，并听从电调的命令进行处理，对危急设备和人身安全的情况值班员有权先行处理然后再报告电调。如：1999年2月19日17时许，燕庄配电所给出10KV系统接地信号，持续不到半分钟后恢复，值班人员巡视完设备，从窗外观察天气时，发现有小孩误入生活区箱式变内，值班人员立即断开站馈一321、站馈二323断路器，拉开3212、3215、3232、3235隔离开关，因两站馈间有联络隔开，以防止有人带电施救，然后报告电力调度组织处理。
4 变配电所常见故障的处理方法
4.1 馈线自动跳闸，且重合成功时，可按以下顺序进行处理
（1）确认跳闸断路器及各种信号，包括确认哪台断路器跳闸及跳闸时间，确认是哪个保护动作了，重合闸是否启动，以及确认故测仪指示短路电流及公里数。 同时解除音响及复归其它信号。
（2）向电力调度和生产电调汇报。
（3）检查巡视相关一二次设备，根据电调命令进行必要的倒闸作业。
（4）并将有关情况做好记录。
4.2 馈线自动跳闸且重合失败（或重合闸未启动）
（1）按照4.1（1）款执行。
（2）如实向电力调度和生产调度汇报，并要说明重合是否启动，按电力调度命令，恢复相应信号。
（3）根据电力调度命令，依据信号提示及故障电流显示情况，正确迅速判断是所内，还是线路故障，并及时向电力调度汇报。
（4）如果是线路故障，要做好随时投运送电的各项准备工作，认真监视仪表。
（5）如果是所内一次设备故障，根据实际情况，做出具体的临时处理方案，并经电力调度同意后，方可实施。对有备用设备而又难于一时处理的事故，应首先考虑撤除事故设备，投入备用设备，尽快恢复供电。
（6）如果是所内二次设备故障，且一时难于处理，根据实际情况，撤除故障设备以及相关的保护，投入备用系统及相应保护，迅速恢复供电。
（7）如果重合闸未启动，巡视与跳闸相关设备正常后。在电力调度指挥下，执行强送命令，并注意监视仪表，确认是永久故障，还是瞬时故障。如果是永久故障，则按4.2（1）―（6）款执行。若为瞬时故障，则按4.2（1） 款执行。
（8）恢复送电后，巡视设备，并将有关情况做好记录。
（9） 向供电段生产调度汇报有关情况。
4.3 断路器异常运行的处理（断路器拒动或误动）
（1）查找断路器误动作和拒绝动作原因时，首先应确定是机械部分还是电气部分故障，若是电气部分故障则应进一步确定是在电源部分或在控制回路，还是直接动作的合闸回路内。
（2）检查相关二次回路是否正常，有无短接和接地现象。直流系统的电压是否稳定正常、绝缘是否良好，有无接地现象。确认开关是否误操作，或线路是否有故障。
（3）在上述情况正常下，方可认为是断路器故障。
（4）在短时不能排除故障情况下，向电力调度申请，经同意后，撤除故障断路器和相关设备及保护装置，投送备用断路器及保护，迅速恢复供电。
（5）送电后，巡视设备，并将有关情况做好记录。
（6）向电力调度及供电段相关部门汇报事故情况。
4.4 隔离开关的事故分析和处理
（1）如果接触部分发生过热、发红、熔焊现象时，应及时向电力调度汇报，并根据具体情况，停电后，再进行处理。
（2）如果馈线隔离开关电动操作失灵，将控制屏上转换开关打至当地位，将操作机构箱开关打至当地位，进行手动操作。同时将具体情况向电力调度及供电段生产调度汇报，待停电后进行相应处理。
（3）如果隔离开关支持瓷柱破损、裂纹、 放电严重或爆炸时，根据设备具体情况，进行相应处理。若放电不严重，可暂时不停电，但必须加强巡视、观察。同时向电力调度和供电段生产调度汇报，做好随时抢修的准备，待停电后进行更换处理。若放电严重，故障已威胁到安全运行时，向电调说明情况申请短时停电。经同意后做好安全措施，拆除爆炸瓷柱，并将两引线用线夹短接在一起恢复送电。待停电后再更换恢复正常运行。
4.5 电压互感器故障处理
（1）若发生电压互感器一、二次熔断器熔断，三相电压指示不一致，熔断或断线相指示为零，其他两相电压正常或略低，后台机实时报警给出PT断线。值班人员首先应报告电调，应拉开电压互感器隔离开关，经验电、放电后检查电压互感器外部有无故障，无故障后更换高压熔断器，确认正常即可送电。如合上隔离开关后又发生熔断，则应拉开隔离开关查明原因后方可送电。当电压互感器一次熔断两相时，必须对该电压互感器进行内部检查试验，确认设备正常后后才可投入运行。
（2）当发现电压互感器内部有异声、冒烟、喷油等紧急情况时，对35KV及以下的电压互感器应确认其一次侧熔断器已熔断，然后才能拉开隔离开关，以免由隔离开关切断故障电源。如2001年7月16日7时35分，燕庄配电所给出10KV系统接地，高压室设备声音异常，值班员巡视发现48母互有喷油现象，值班员迅速报告调度，拉开48隔离开关，将48母互退出运行。对110KV电压互感器则应立即报告电调，请断开有关电源回路的断路器，确认电压互感器电源侧无电后才可拉开隔离开关。
（3）电流互感器出现故障时，值班员应立即报告电调，切断电流互感器的电源后才能进行处理。如检查发现其二次端子发热或开路时，可设法拧紧连接螺栓或用截面不小于5MM2的导线短接，然后进行处理。
4.6 单相接地故障的处理
（1）当发生单相接地故障时，值班员应先解除音响，并根据后台机显示判断接地的性质和方位。随即检查所内设备有无接地故障，如查明所内设备无故障，根据调度命令按线路重要程度依次拉路查找。
（2）两台及以上变压器并列运行的变电所若发生单相接地时，为缩小事故影响范围，应先打开母联开关，然后再进一步查寻。
（3）经消弧线圈接地的系统，当发生单相接地故障时，继续运行的时间应以消弧线圈铭牌数据规定为准，一般最长不应超过2h，上层油温不得超过95℃。
（4）值班人员在寻找接地故障时应穿绝缘靴，以防危及人身安全。进行接地点隔离操作时，必须用断路器断开接地点的电源。严禁使用隔离开关进行上述操作。
参考文献：
[1]李玉昆.供电设备运行与检修.北京：中国铁道出版社，2000.
[2]华玉兴.变配电所的运行和维护.北京：中国铁道出版社，1989.
[3]何其光，陈蓉平，常连齐.牵引变电所运行与检修.北京：中国铁道供电出版社，1990.