牵引变电所根据跳闸报告对设备故障进行查找和判断

1、根据跳闸报告对设备故障进行查找和判断1 、电压较高（ 20KV 以上），电流较小（ 1000A 以左 右），阻抗角在 40 °以下，可以判断为过负荷故障。 （交流 传动机车过负荷阻抗角 10-25 °）电流速断：整定时躲过最 大运行方式末端金属性短路电流。过流保护：按躲过最大负 荷电流整定过负荷引起的过电流保护跳闸， 一般具有以下六个特征：（1）整定原则：馈线过流保护定值要大于主变过负荷 保护定值 （归算至次边） 。一般来讲，在馈线过流保护动作之 前，主变过负荷保护已启动，在主变过负荷保护启动后的馈 线过流保护跳闸一般为过负荷原因。（ 2 ）阻抗角在 34 42 °

2、;左右（故障跳闸时阻抗角一 般在 65 °左右）（ 3 ）故障测距一般为供电臂末端。（ 4）3 次谐波电流一般占故障电流的 10% 以上。（5） 故障母线电压较高（ 20KV 以上），故障电流略大 于过电流保护定值。（6）馈线仅有过电流保护出口。2、机车带电过分相的判定： 同所同行或相邻两所同行相邻馈线发生机车带电过分相时，具有五个特征：（ 1）同所同行（上行或下行）同时跳闸 ,可判定为机车 带电过分相故障；两相邻所同行（上行或下行）同时跳闸。（ 2）电压较高（ 20KV 以上），电流较大（ 2000A 以 上）.（ 3 ）保护动作类型不一致，顺机车运行方向，已通过 的馈线保护为过电

3、流出口，机车前方的馈线保护为距离保护 出口。（4 ）阻抗角不同，机车已通过的馈线的阻抗角大于90 °，机车前方的馈线的阻抗角大于 0 °，小于 37 °.（ 5 ）根据馈线保护是否重合成功可判定机车运行方向， 若一条馈线重合失败，另一馈线重合成功，则机车运行方向 为自重合失败的馈线向重合成功方向前进。判定：3、阻抗保护动作：阻抗I段跳闸，一般为故障点较近（线路长度85%以内）。阻抗口段跳闸，一般为故障点较远（线路长度 85%以 外）。阻抗I、口段后加速同时动作，电流较大（3000A 以上），可判定为接地故障。4、电压低（ 17KV 以下），电流较大（ 1000A

4、以上）， 阻抗角在 70 °左右，可以判断为金属性接地故障。5、接地类型的判定：（ 1）永久接地： 变电所跳闸， 重合闸和强送均不成功， 可能是由于接触网或供电线断线接地、绝缘子击穿、隔开处 于接地状态下的分段器击穿、隔开引线脱落或断线、弓网故 障、机车故障等。（2）断续接地：变电所跳闸，重合闸成功，经过一段 时间又跳闸，可能是接触网或机车绝缘闪络，列车超限、树 木与接触网放电、接触网与接地部分距离不足、接触网断线 但未接地，弓网故障等。（3）短时接地：变电所跳闸，重合闸成功，一般是绝 缘部件瞬时闪络，电压人或动物。6 、上下行同时跳闸，两条馈线跳闸报告基本一致，可 判断为上跨电力线

5、或其它高空金属物同时坠落在上下接触 网上并接地。7 、电压为零重合成功，负荷较大时跳闸，变电所发电 压（PT）回路断线信号，可判定为电压回路断线。（低电压过电流）8 、跳闸报告中谐波含量较大且出现二次谐波，可判定 为机车内部故障。9、故标指示沿某电力机车运行方向变化，可判定为机 车故障。10 、重合或强送失败的跳闸报告一般比较准确， 应相信故标指示数值。11、变电所馈线有电，接触网无电，可能是供电线断线， 上网点断开，隔开引线断线，常闭开关误动打开等原因。12、 牵引网的特点：牵引网的负荷阻抗角较大，短路阻 抗角较小。负荷阻抗角较大是由于功率因数较低造成的，由 于电力机的功率因数较低。牵引网短

6、路阻抗角较小，其原因 是牵引网阻抗中的电阻成分较大，输电线路的电阻成分较小。线路阻抗角，一般根据线路材料确定。出厂设定为65 °“-为线路负荷角，一般取为37o交流机车过负荷阻抗角10-25 °比直流机车小。空载投入机车变压器时产生励磁涌流，含有大量的二次谐波，其幅值可达到500，600A ;牵引状态下机车的电流的相位角为2540 °，启动时5560 °，再生时可达90120 °。正常负荷下，功率因数为0.8左右。机车的电流是非正弦的，含有大量高次谐波。三次谐波含量最高为20 % 30 %。保护装置故障报告解析一、直供馈线跳闸直供方式牵引网发生

7、故障保护跳闸之后，故障报告如下：2011年06月25日16:02:14:260 故障报告:*变电所214馈线保护装置保护启动2011年06月25日16 :02:14:654故障报告：*变电所214馈线保护装置 距离II段动作故障距离：16.68km,线路阻抗角:70.10 度，电阻:1.94 欧姆，电抗:5.69欧姆，馈线电压:14.40kV, |馈线电流 2363.3A ，2次谐波电流:2.46A,3 次谐波电流 616A, 5次谐波电流:2.46A2011年06月25日16:02:16:679 故障报告：*变电所214馈线保护装置 一次重合闸动作1）各个故障电量含义如下表序号故障电量名称含

8、义备注1故障距离从短路点到变电所的距离，包含从所内到上网点的供电线长度2线路阻抗角短路阻抗角通过Z=馈线电压/ 馈线电流计算得来， 用于距离保护判断。 另外，电抗还用于故 障测距计算。3电阻短路电阻4电抗短路电抗5馈线电压短路时的变电所母线电压用于距离保护计算和 过流保护低压闭锁6馈线电流馈线短路电流，只计基波分量电流速断、过流保护 和电流增量保护判断72次谐波电流馈线短路电流的2次谐波分量用于二次谐波闭锁功 能和谐波自适应功能83次谐波电流馈线短路电流的3次谐波分量用于谐波自适应功能95次谐波电流馈线短路电流的5次谐波分量用于谐波自适应功能10一次重合闸保护跳闸之后若出现此条报文，则表明重合

9、闸动作；若没有此条报文，表 明装置重合闸不动作。重合闸之后若 有后加速保护动作，则说明故障是永 久性故障，重合闸失败。2）报告解析要点 此处故障电量是按一次值显示。保护装置的故障电量可显示一次值，也可显示二次值， 可以通过定值配置来选择； 若投一次值显示，所有的电量都是一次值； 反之则全部为二次值。 各个现场是显示一次值还是二次值，可以通过馈线电流快速判断，两千多安培电流肯定是-次值。 16:02:14:260时刻,发生短路故障，保护装置检测到电流突变或超过定值门槛，保护启动。16:02:14:654 时刻，距离II段保护出口。馈线电压14.4kV，远远低于正常网压；馈线电流2363.3A ，

10、也超出正常负荷电流范围；2、3、5次谐波电流含量很小；所以可初步判定本次跳闸是由短路故障引起，不属于过负荷跳闸。短路阻抗角70.1度，属于明显的金属性短路特征。 动作时限为 654-260=394ms ，距离II段动作时间定值为400ms，动作时限误差=400-394 = 4ms ，满足 时间定值误差 1s以下w 15ms '的要求。短路电阻1.94欧姆、短路电抗:5.69欧姆、阻抗角70.1度（注意：此处阻抗为一次值，需要换算成二次值 才能跟定值作比较），在距离II段动作范围之内（定值 R=11.91欧姆,X=9.85 欧姆，阻抗 角70度）。保护动作准确可靠。 故障点距离所内为16

11、.68km ，包含从上网点到所内的供电线长度。 16:02:16:679 时刻，重合闸出口，动作时限 16.679 - 14:654 = 2.025 ms;重合闸时间定值为 2s，误差2.025-2=25ms ，满足时间误差 1s以上三± 1.5% '的要求。重 合闸之后无后加速保护动作，说明故障为瞬时性故障，重合闸成功。、AT馈线跳闸AT方式牵引网发生故障保护跳闸之后，故障报告如下（AT馈线的故障测距功能是由2012年01月03日06:43:39:077障测距保护启动2012 年 01护启动月03日06:43:39:0792012 年 01故障月03日06:43:39:16

12、4故障报告：神池南变电所 T座故障测距装置故故标装置独立实现，所以 AT馈线每次跳闸包含馈线保护装置报告和故标装置报告）故障报告：神池南变电所 馈线213保护装置 保故障报告：神池南变电所 T座故障测距装置 F-R故障距离：6.06 km, 公里标：213.40 km, 电阻：51.67 欧姆,电抗：68.15欧姆，馈线电压：21.93 kV,U1 电压：21.93 kV,U2 电压：55.60kV,1# 馈线 电流：4049.00A, 1#T线电流：1224.001 A, 1#F线电流2816.00A,2#馈线电流：:833.00A,2#T线电流1208.00A,2#F线电流:395.00A

13、,3#馈线电流3.00 A, 3#T线电流:3.00 A, 3#F线电流：3.00 A ,1#AT 吸上电流：1365.00 A,2#AT吸上电流1259.00 A,AT吸上总电流:2624.00 A,U2电压角度291.80,1#T线电流角度：307.90 ,1#F线电流角度126.60,2#T线电流角度：309.80 ,2#F线电流角度295.20,3#T线电流角度:0.00,3#F线电流角度0.00 ,144: 0.002012年01月03日06:43:39:172故障报告：神池南变电所馈线213保护装置距离I段动作T线故障距离：0.00 km,F 线故障距离：0.00 km, 线 路阻

14、抗角：54.10 度,电阻：3.15 欧姆，电抗：4.44 欧姆,T线阻抗角：53.10 度,T线电阻：10.93 欧姆,T 线电抗：14.63 欧姆，F线阻抗角：234.30 度,F线电阻：-4.44 欧姆,F线电抗：-6.30 欧姆，馈线电压：22.23 kV ,电压 U1: 22.23 kV, 电压 U2: 22.21 kV, 馈线电流：4061.11 A,2次谐波电流：70.37 A , 3次谐波电流：135.19 A,5 次谐波电流：7.41 A,T线电流: 1216.67 A,F .线电流:2844.44 A2012年01月03日06:43:41:207故障报告：神池南变电所馈线2

15、13保护装置 一次重合闸动作1）各个故障电量含义如下表馈线保护装置序号故障电量名称含义备注1T线故障距离通过T线电抗/T线单位电抗 计算 得来，以下情况可用到该功能：客运 专线的AT供电方式，AT所和分区 所失压之后自动解列， 线路变成直供 方式，若合闸时发生故障，则AT故障测距法失效，此时需要用电抗测距 法进行测距。在朔黄线的 AT供电模 式下，AT所、分区所不自动解列， 该电量无效，不具备参考意义。/2F线故障距离同上/3线路阻抗角|短路阻抗角通过Z=馈线电压/ 馈线电流计算得来， 用于距离保护判断。4电阻短路电阻5电抗短路电抗6T线阻抗角通过Zt=电压U1/T 线电流 计算得 来，用于直

16、供方式下的 T线测距。朔 黄线该值无效。/7T线电阻/8T线电抗/9F线阻抗角通过Zf=电压U2/F线电流计算得 来，用于直供方式下的F线测距。朔 黄线该值无效。/10F线电阻/11F线电抗/12馈线电压变电所T-F母线电压；若定值里的< 电压合成投入 >，贝U U=U1-U2 （矢 量差）；若 < 电压合成 > 退出，则 U=U1。用于距离保护计算和 过流保护低压闭锁13电压U1若变电所T、F母线均设置有压互， 则5= Ut ;若压互是挂在 T-F母线 之间，则5= Utf。朔黄线5= Utf 。14电压U2若变电所T、F母线均设置有压互， 则U2=Uf ;若压互是挂

17、在 T-F母线 之间，则U2无用，但为避免报 PT 断线告警，一般将 U2与U1反接，U2=-U2。朔黄线 U2=-Utf。15馈线电流馈线短路电流，只计基波分量；为T电流速断、过流保护线、F线合成电流，l=lt-lf （矢量差）和电流增量保护判 断；以及距离保护阻 抗值计算。162次谐波电流馈线短路电流的2次谐波分量用于二次谐波闭锁功 能和谐波自适应功能173次谐波电流馈线短路电流的3次谐波分量用于谐波自适应功能185次谐波电流馈线短路电流的5次谐波分量用于谐波自适应功能19T线电流T线短路电流用于合成馈线电流； 以及直供T线电抗计 算20F线电流F线短路电流用于合成馈线电流； 以及直供F线

18、电抗计 算21一次重合闸保护跳闸之后若出现此条报文，则表明重合闸动作；若没有此条报文，表 明装置重合闸不动作。重合闸之后若 有后加速保护动作，则说明故障是永 久性故障，重合闸失败。故标装置序号故障电量名称含义备注1故障距离从短路点到变电所的距离，包含从所内到上网点的供电线长度2公里标故障点的实际公里标3电阻短路电阻通过 Z=Utf/max （l1，I2，I3 ）计算得来。用于故标距离 保护启动判断。4电抗短路点抗5馈线电压同馈线保护。6U1电压7U2电压81#馈线电流下行馈线电流，I1=lt1-lf191#T线电流下行馈线T线电流101#F线电流下行馈线F线电流112#馈线电流上行馈线电流，I2=lt2-lf2122#T线电流上行馈线T线电流132#F线电流上行馈线F线电流143#馈线电流备用馈线电流，I3=lt3-lf3153#T线电流备用馈线T线电流163#F线电流备用馈线F线电流171#AT吸上电流下行AT吸上电流当采用吸上电流比原 理和吸馈电流比测距 原理时，吸上电流值182#AT吸上电流上行AT吸上电流19AT吸上总电流上行、下行AT吸上电流总和有效；当采用上下行 电流比原理时，吸上 电流值无效。20电压U2角度U2电压角度，以U1电压为基准。211#T线电流角度同上221#F线电流角度同上232#T线电流角度同上242#F