华山变电所2#馈线过负荷跳闸分析

　　摘 要：本文通过对华山牵引变电所过负荷跳闸一些数据的统计分析，找出了引起跳闸的深度原因，同时提出了遏制频繁过负荷跳闸的相应措施。
　　关键词：过负荷跳闸;分析;对策
　　Abstract: This paper based on the Huashan traction substation over load tripping the statistical analysis of some data to identify the cause tripping depth, at the same time to curb frequent load tripping corresponding measures.
　　Key words: overload trip; analysis; countermeasures
　　中图分类号：TM922.3 文献标识码： 文章编号：
　　近年来，和谐号大功率机车的牵引运用，使得牵引网馈线过负荷跳闸件数急剧增加。据西安局牵引供电管理部门统计，2011年全局管内牵引变电所馈线过负荷跳闸达110多件，2012年1~2月两个月发生26件。牵引网馈线的频繁过负荷跳闸，不但会给铁路运输带来干扰，而且会给牵引网供电设备带来一定的危害;每次跳闸，接触网维修人员要对相关设备进行巡视检查，也造成了人力和物力方面的浪费。
　　为了遏制牵引网的过负荷跳闸，各级牵引供电管理部门都在不断的采取各种措施。在这里，笔者收集摘取了2011年陇海干线两个牵引变电所的频繁跳闸的跳闸信息数据。通过对这些跳闸数据的反复观察和分析，对跳闸区段列车牵引吨数、运行规律的了解统计，对跳闸区段线路情况等其它相关信息的一些调查，我们总结发现了一些造成频繁跳闸的重要因素。缩弱消除这些因素，对遏制过负荷跳闸，保证牵引供电设备的可靠运行能提供一定的帮助。
　　下面是2011年4月份到11月份收集的华山牵引变电所的过负荷跳闸数据：
　　(见附表)

日期	时间	变电所	开关	保护	供电臂	跳闸原因	复合时间	天气	故测仪指示	短路电流	定责
4月5日	04时10分	华山	214	过流	华山罗敷上行	17710（SS3B-05098）、33050（HXD3-6185+6186）、27018（HXD3-6214+6213）、XM108（SS3B-6018）多台机车同时取流造成过负荷跳闸	重合成功	阴	18.79	1476	过负荷
6月17日	16时37分	华山	214	过流	华山罗敷上行	27042（HXD3-921+992）、27014（HXD3-711）、27046（ss3b-454+455）多台机车同时取流造成过负荷跳闸	重合成功	阴	18.79	1490	过负荷
6月17日	16时39分	华山	214	过流	华山罗敷上行	27042（HXD3-921+992）、27014（HXD3-711）、27046（ss3b-454+455）多台机车同时取流造成过负荷跳闸	重合成功	阴	18.79	1496	过负荷
6月20日	15时24分	华山	214	过流	华山罗敷上行	11084（HXD3-911+912）、27012（ss3b-6216）、27034（HXD1-519+520多台机车同时取流造成过负荷跳闸	重合成功	阴	18.79	1496	过负荷
6月29日	03时11分	华山	214	过流	华山罗敷上行	27014（HXD1-453)27016(HXD 3-695)11076(HXD1-541)同时取流过负荷跳闸	重合成功	晴	/	1498	过负荷
6月29日	13时08分	华山	214	过流	华山罗敷上行	27042（HXD1-489)27044(HXD 3-710)27046(HXD1-696)同时取流过负荷跳闸	重合成功	晴	/	1498	过负荷
7月9日	16时52分	华山	214	过流	华山罗敷上行	81802A（HXD3-479+480)，27024(HXD3-518)，83066(HXD3-919+920)同时取流过负荷跳闸	重合成功	阴	/	1578	过负荷
7月9日	16时53分	华山	214	过流	华山罗敷上行	81802A（HXD3-479+480)，27024(HXD3-518)，83066(HXD3-919+920)同时取流过负荷跳闸	重合成功	阴	/	1594	过负荷
7月13日	05时20分	华山	214	过流	华山罗敷上行	27012（HXD3-711+712)，83070(HXD3-501+502)，28102(HXD3-915+916)，27014(HXD3-583+584)同时取流过负荷跳闸	重合成功	阴	6.88	1520	过负荷
7月14日	08时34分	华山	214	过流	华山罗敷上行	27026（HXD3-703+699)，27022(HXD3-923+924)，28104(HXD1C-6227+6228)同时取流过负荷跳闸	重合成功	阴	10.47	1498	过负荷
7月26日	17时18分	华山	214	过流	华山罗敷上行	83068（HXD10459）27050（HXD16216）83066（HXD10515）过负荷	重合成功	晴	6.42	1508	过负荷
7月26日	17时24分	华山	214	过流	华山罗敷上行	83068（HXD10459）27050（HXD16216）83066（HXD10515）27054（HXD30701）过负荷	重合成功	晴	6.11	1508	过负荷
7月27日	14时25分	华山	214	过流	华山罗敷上行	27030（HXD1-707-705）11078（HXD3-708+706）27090（HXD1-509）过负荷	重合成功	晴	7.8	1642	过负荷
8月6日	02时49分	华山	214	过流	华山罗敷上行	27010（HXD-537)，33050(HXD3-924)，27080(HXD1-584919+920)同时取流过负荷跳闸	重合成功	晴	9.25	1606	过负荷
8月7日	17时00分	华山	214	过流	华山罗敷上行	17710（HXD3-693)，27054(HXD3-699)，17712(HXD3-924)83066（HXD1-500）同时取流过负荷跳闸	重合成功	晴	9.71	1750	过负荷
8月10日	15时35分	华山	214	过流	华山罗敷上行	17712（HXD1-495)，27090(HXD1-620)，27092(HXD3-697) 51002（HXD1-545-546）同时取流过负荷跳闸	重合成功	晴	2.67	1672	过负荷
8月30日	15时32分	华山	214	过流	华山罗敷上行	81802 A（HXD3-930+929)，27040(HXD1-6205+6206)，83072(HXD1-6211+6212) 、1106（HXD1-00510）机车取流过负荷跳闸	重合成功	晴	8.1	1620	过负荷
8月31日	01时33分	华山	214	过流	华山罗敷上行	27012（HXD3-708+706)，27010(HXD3-780)，83052(HXD3-459) 、17702（HXD3-475）机车取流过负荷跳闸	重合成功	晴	9.02	1642	过负荷
9月2日	16时00分	华山	214	过流	华潼上行上行	27044（HXD1-508+507)，17712(HXD3-921+922)，83060（HXD3-0855）机车同时取流过负荷跳闸	重合成功	晴	12.04	1780	过负荷
9月24日	15时51分	华山	214	过流	华山罗敷上行	85184（HXD3-847)，27026(HXD1-21-22)，27028（HXD3-915）机车同时取流过负荷跳闸	重合成功	晴	18.79	1582	过负荷
9月25日	01时55分	华山	214	过流	华山罗敷上行	27008（HXD3-703)，27006(HXD1-409)，27004（HXD3-854+851+852）机车同时取流过负荷跳闸	重合成功	晴	10.32	1626	过负荷
10月1日	13时13分	华山	214	过流	华山罗敷上行	27058（HXD1-707+750)，17710(HXD1-6193+6194)，83054（HXD1-571）机车同时取流过负荷跳闸	重合成功	晴	4.74	1688	过负荷
10月7日	15时56分	华山	214	过流	华山罗敷上行	28114（HXD1-6208)，17712(HXD3-856)，27034（HXD1-6197）机车同时取流过负荷跳闸	重合成功	晴	10.09	1618	过负荷
10月22日	15时27分	华山	214	过流	华山罗敷上行	28108（HXD3-0852)，27044(HXD3-821)，27046（HXD3-0851）机车同时取流过负荷跳闸	重合成功	阴	18.79	1838	过负荷
10月24日	12时16分	华山	214	过流	华山罗敷上行	83056（HXD3-852+853)，27036(HXD3-833)，41060（HXD3-832）机车同时取流过负荷跳闸	重合成功	阴	18.79	1794	过负荷
10月25日	16时22分	华山	214	过流	华山罗敷上行	27044（HXD3-699)，27042(HXD3-824)，27066（HXD3-854+8G-852）机车同时取流过负荷跳闸	重合成功	阴	18.79	1754	过负荷
11月2日	00时05分	华山	214	过流	华山罗敷上行	11070（HXD3-780)，17702(HXD3-923)，27002（HXD3-833）机车同时取流过负荷跳闸	重合成功	阴	18.79	1886	过负荷
11月10日	15时20分	华山	214	过流	华山罗敷上行	27002（HXD3-914)，27006(HXD3-780)，27028（HXD3-824+840）机车同时取流过负荷跳闸	重合成功	晴	18.79	1704	过负荷
11月15日	11时53分	华山	214	过流	华山罗敷上行	27036（HXD3-855+856)，27038(HXD3-923+924)，11082（HXD-6233）机车同时取流过负荷跳闸	重合成功	晴	8.33	1830	过负荷
11月20日	12时19分	华山	214	过流	华山罗敷上行	27002（HXD3-830+834)，27004(HXD3-06202)，28016（HXD3-858+57347）机车同时取流过负荷跳闸	重合成功	晴	7.41	1700	过负荷

　　上面的统计数据显示：(1)2011年4月至11月间，华山-罗敷上行供电臂共发生过负荷跳闸30件;发生跳闸时的最大电流数值为1886安，发生时间是2011年11月2日0时05分，估测仪指示公里数为距变电所18.79千米，原因为11070(HXD3-780)，17702(HXD3-923)，27002(HXD3-833)机车同时取流过负荷造成跳闸;最小电流数值为1476安，发生在2011年4月5日4时10分，指示公里数仍为距变电所18.79千米，原因为17710(SS3B-05098)、33050(HXD3-6185+6186)、27018(HXD3-6214+6213)、XM108(SS3B-6018)六台机车同时取流造成过负荷引起跳闸;(2)上面两件最大和最小电流值的跳闸指示公里数都为该供电臂的末端;(3)每件跳闸原因均为该供电臂上有三列及以上的牵引吨数在4500吨左右的列车在启动或运行;(4)同一供电臂，估测仪指示公里数接近，过电流为1886安时造成了过负荷跳闸，1476安造成了跳闸;(5)过负荷为1886安能造成跳闸，而在电流大于1476安时没有发生连续跳闸，说明造成跳闸除了负荷大的因素外，还可能有其它因素存在。
　　通过对两个发生以上跳闸的变电所以及供电臂线路状况的调查得知，(1)华山变电所华县至罗敷供电臂全长18.5km，含华山至华山西、华山西至桃下、桃下至罗敷三个区间和华山西、桃下两个站场;华县变电所华县至渭南供电臂过电流的保护定值为1200安;(2)该两个供电臂供电区段长度分别为18.2km和16.4km，均处上行坡道区段，最大坡度达3‰;(3)该区段货物列车的牵引机车均为大功率和谐号机车系列、韶山4型等机车。
　　对于该区段过负荷跳闸的频繁发生和不断增加，西安局牵引供电管理相关部门为保证设备的安全运行，也在不断采用如下措施：(1)在该供电区段接触网架设载流承力索;(2)增大馈线线径、单只馈线改为双只馈线供电;(3)牵引变电所开关等设备也在进行不断的检查改造等;(4)为遏制过负荷跳闸的频繁发生，对该跳闸馈线的过流保护定值不断调整增大;(5)进行负荷监视，画负荷曲线等等。但对频繁过负荷跳闸解决效果进展不大，致使至今过负荷跳闸仍不断发生。牵引供电管理者深知，牵引馈线保护的定值不能频繁更改加大。若保护定值过大可能造成如下后果：(1)整定值电流的增大，相应的造成跳闸的短路电流也随着增大。当接触网等供电设备发生高阻接地故障时，短路电流可能接近整定值电流，不会引起保护动作，开关不跳闸。这样即会使高阻故障被掩盖，失去查找故障的时机，而持续的大电流会使相应的供电设备发生烧损，造成事故范围的扩大;(2)整定值电流的增大，造成跳闸的临界最大负荷电流也会加大。持续的大负荷电流也会对运行的牵引供电设备造成危害。(3)保护整定值的加大，可能会使保护装置节点通过持续的大电流而发热，造成相应的保护节点容量不足而发生烧损等。
　　建议与措施
　　(1)遏制频繁的过负荷跳闸，对于牵引供电运行管理者来说至关重要。要做好这个工作，保护定值调整前期的负荷调查非常重要。首先，只有采集到准确、合理的最大负荷值，画出准确的负荷曲线，求出必要的平均负荷值，才能得到比较准确的保护调整值。其次，调整改设保护定值，究竟什么数值最合适，既不会因为保护定值较小造成频繁跳闸，也不致整定值太大使供电设备因大负荷电流的长期运行烧损设备，是一个需要深化讨论的问题。牵引供电设备负荷电流曲线多数呈不规律的锯刺波形，但对运输统一组织合理调整并非不能改变。在此笔者认为，可以设想分别画出牵引供电设备运行中的最大额定负荷曲线、牵引供电设备运行中发生高阻故障最低电流值曲线、牵引变电所采集到的最大运行负荷曲线，研究找出几个曲线的交汇点，为确定保护定值的最佳点打下基础。(2)加强与运输生产部门和机务部门的沟通，随时准确的掌握列车牵引吨数增加信息和机车调整运行数据信息，以便适时调整采集牵引负荷电流数据，适当调整保护定值。(3)提高该馈线末端电压是当务之急。通过前面的统计数据发现，多数过负荷跳闸发生在馈线末端，而且发生跳闸的过负荷电流不是最大值。通过计算可看出，和谐号机车的额定功率为7200千瓦。当牵引网电压为27.5千伏时，额定功率运行取流为262安左右;而当牵引网电压为20千伏时，同样是额定功率运行取流会为360安左右。所以牵引网电压高时，同样功率运行取流数值会大大减小，这样可以避免机车同功率运行发生过负荷跳闸发生的次数。简单可以采用架设附加馈线或捷接线的方法提高馈线末端电压，也可以采用其它方法。

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文章名称： 华山变电所2#馈线过负荷跳闸分析

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