论文-提高铁路10KV电力贯通线路稳定性

PAGEPAGE2提高铁路10kV电力贯通线路稳定性Xx（xx工程有限公司，北京，100000）摘要：通过分析神州铁路10kV电力贯通线路不稳定的状态，找出发生电力故障的原因和影响要素，并采取一些列的措施，降低故障率，提高线路运行的稳定性，减少系统损耗，降低成本支出，提高经济效益，有利于铁路的长久稳定运营。并从中总结经验，灵活运用到实际中，提倡在其他新建项目开展过程中，对所积累的技术成果进行推广加以利用，把技术成果转化为实际经济价值。关键词：分析；不稳定；状态；影响；要素；提高；措施；转化；价值Improvingthestabilityofrailway10kVpowertransmissionlineXx(xxd，Beijing100000，China)Abstract：Byanalyzingtheunstablestateofrailway10kVpowertransmissionline,findoutthecausesandfactorsoftheelectricpowerfailure,andtakesomemeasurestoreducethefailurerate,improvethestabilityofthelineoperation,andreducethelossofthesystem.reducingthecostandincreasingtheeconomicbenefitswillbenefitthelongandstableoperationoftherailway.Andfromthesummaryofexperience,flexibleapplicationtopractice,advocatingintheprocessofothernewprojects,theaccumulationoftechnicalachievementsinthepromotionoftheuseoftechnicalachievementsintotheactualeconomicvalue.Keywords：Analysis；instability；state；influence；factor；improvement；measure；transformation；value.前言神州铁路起点为锦州西港口终点至朝阳北站，正线全长282公里，为国家I级铁路，神州线主要承担\t"/item/%E9%94%A6%E8%B5%A4%E9%93%81%E8%B7%AF/_blank"锡林郭勒盟、白音华周边煤田及各种矿产到\t"/item/%E9%94%A6%E8%B5%A4%E9%93%81%E8%B7%AF/_blank"辽西地区的运送，承担着通过锦州港货物外运的任务，成为赤大白铁路重要的集运线路之一。我项目施工的三电一标（锦州至朝阳段）线路，全长118公里，横跨锦州、葫芦岛、朝阳三个区市，施工内容包含锦州至朝阳段全部的通信、信号和电力工程（三电综合项目），其中电力工程承担着神州全线设备及生活用电的供应，电力工程的稳定性直接影响到铁路运营的质量和能力，提高供电线路供电的稳定性具有非常重要的意义。1电力系统状态分析神州线在2016年10月1日至2017年10月1日运营期间，发生故障26次。运行费用较高，无功功率大于有功功率。申请停电计划次数较多，全年停电计划达到22次。在现状调查期间，我们对故障的原因、停电计划申请、配电所定值、系统设备各项指标进行统计，调查结果如下：故障统计情况序号故障类别次数发生比例备注1弧光告警623%树木侵害2人为因素14%人为破坏3线路接地415%避雷器断线、树害、鸟害4施工跳闸312%现场施工开挖5天气因素1246%雷击、大风系统设备情况序号项目单位数量备注1干线电缆长度公里62.62线路导线长度公里83.33区间设备容量KVA3425变台、箱变4电抗器容量KVA1085电容器容量KVAr600停电计划情况序号计划类别数量发生比例备注1常规检修42故障检修63线路设备安装5增高架、隔开等4树木砍伐1树木侵线5其他单位申请6现场施工配电所定值设置情况整定值可靠

系数返回

系数自启动系数装电

容量流互

变比过流

（A)过流

时限(S)速断（A)速断时限(S)失压保护失压时限重合闸时限回路KHKFKzSNLHIgltIsdtUt（s）t（s）电源一NLH=200/51.250.951.5870401.40.54.20.041V2电源二NLH=200/5000000.00.00.00.000贯通1（赤峰）NLH=20/51.250.951.536048.20.224.665-70V

投入21.2贯通1（朝阳）NLH=20/51.250.951.535048.00.223.965-70V

投入21.2站馈一NLH=200/51.250.951.5160400.40.31.1站馈二NLH=200/51.250.951.50400.00.30.0站馈三NLH=200/51.250.951.50400.00.30.0站馈四NLH=200/51.250.951.50400.00.30.0母联回路NLH=400/51.250.951.50800.00.50.0自闭一

NLH=10/51.250.951.5020.00.20.065-70V

投入21.2自闭二

NLH=10/51.250.951.5020.00.20.065-70V

投入21.2自闭调压器

NLH=15/51.250.951.5030.00.40.0贯通调压器

NLH=20/51.250.951.540049.10.427.3电容柜NLH=40/51.250.85300KVAR85.165-70V

投入22因素分析从以上调查表可以得出这样几点信息：自然天气影响是造成故障发生的主要原因，树木侵害、避雷器断线、鸟害、大风、雷击都影响到线路的稳定，如何消除此项影响，是增强线路稳定性的关键。配电所部分定值设置较小，容易发生零序一段跳闸故障。线路呈感性，是产生超高无功功率比的重要原因，合理调整系统的容抗比例，增强线路稳定，降低电费支出。线路施工项目较多，应加强现场管理，避免人为破坏现象。经过现场调查收集信息和综合讨论，总结出造成线路运行稳定性差的原因有以下诸多因素：（1）线路整体呈感性，线路感性高是造成无功功率高的主要原因，按照当地供电局规定，功率因数达不到90%，要收取额外的无功功率费用，这是造成电费高的主要原因。（2）配电所内的聚优柜消弧装置设计目地为消除单相接地产生弧光过电压，在弧光产生时该装置根据PT开口零序电压及各相电压变化情况确定哪一相接地，并迅速启动单相真空接触器接地，改弧光接地为金属接地，迏到消弧目地。但该装置在实际使用中，系统电源任何一处（包括上级变电所和同级受电系统）绝缘不好产生接地时，该装置均动作，将该相通过真空接触器接地，铁路配电所故障显示由非金属接地变为金属接地。虽然这样消除了线路上的弧光，但是铁路配电系统金属接地后，回路中零序电流突然增大，会造成上级所零序电流保护跳闸；（3）西港口站10kV配电所外部电源无进线隔离开关，在进行检修时无法进行断开，需要提前1个月报送停电申请，且在配电所进线电源柜发生故障时不能及时断开造成安全隐患；（4）线路避雷器、变压器、电抗器与导线的连接部位采用铜铝过渡线鼻子，在风吹和雨水侵蚀下容易造成铜铝过渡处断裂，导致接地故障发生；（5）树木侵线情况严重，线路多处地方存在树害，朝阳、锦州地区多大风天气，树木搭线情况时有发生，导线单根搭线接地后，在配电所显示弧光告警，如持续时间长，可转为金属接地，甚至跳闸事故；（6）鸟害的影响，线路上鸟窝虽然能够及时清理，但是部分地段麻雀等飞禽数量密集，在大量聚集时容易造成相间短路；（7）线路地线装置缺失，容易引发雷击，特别是朝阳地区多山谷、雷雨季节较多，线路受到雷击的概率较大，线路上跨路、跨线等保护接地装置部分受损或缺失，存在安全故障隐患。（8）沿线施工地点较多，容易造成人为损害，防护网、排水沟、绿化、管网、地方石油天然气等施工大量存在，造成多次高压电缆被挖断的情况。（9）运营维护人员的技能水平和工作经验有待提高，及时有效的处理各项故障，能够为线路抢修、恢复争取更多的机会，提高线路有效运行时间。3采取相应的措施3.1非要因（1）施工破坏：施工破坏能够造成线路故障，属于偶然，通过加强管理、加强巡查力度来避免。员工技能经验不足：通过培训教育、加强自身学习等方式进行提高。3.2要因对影响线路稳定性的主要因素逐项分解，制定了如下措施：序号要因采取措施1线路感性高线路增设电抗器3台，型号为：BKDS-10kV，额定容量38Kvar，电抗值875Ω，电流6.6A。2消弧消谐装置投入铁路配电所聚优柜退出消弧功能，保留电压显示、过压保护、谐波消除功能；在贯通和站馈高压回路增加零序互感器功能，实现本所内零序保护；跟上级所协商，在上级所后台调整零序过流定值，调大出线柜零序定值，取消零序跳闸只做报警。3配电所电源无隔离开关配电所进线增加2座箱式负荷开关，型号为：DFW-12/T630,具备带电显示功能，自带接地装置。4接头连接不牢靠更换全线容易断裂的铜铝线夹、铜铝鼻子等，采用全镀锡防断裂类型。5树害、鸟害砍伐沿线临近树木325棵，加强巡查管理。6接地装置缺失补齐接地装置69处，并做接地标识。（1）线路呈感性，当线路中感性负载过多时候会影响线路的功率因数，感性增多，功率因数下降，无用功增长，有用功使用率下降。配电所模拟屏显示（拍照）：线路增设电抗器3台，型号为：BKDS-10kV，额定容量38Kvar，电抗值875Ω，电流6.6A。（拍照）：（2）消弧消谐装置的投入，消弧消谐装置消弧功能会经常动作，很容易实系统变成金属接地，当零序电流超过上级所的定值，还会造成上级所的出线柜断路器跳闸，对线路的稳定性造成很大的影响。铁路配电所聚优柜退出消弧功能，保留电压显示、过压保护、谐波消除功能；在贯通和站馈高压回路增加零序互感器功能，实现本所内零序保护；跟上级所协商，在上级所后台调整零序过流定值，调大出线柜零序定值，取消零序跳闸只做报警。（3）配电所进线电源无隔离开关，对设备检修造成很大不便，安全性能下降。配电所进线增加2座箱式负荷开关，型号为：DFW-12/T630,具备带电显示功能，自带接地装置。装设箱式负荷开关（拍照）：（4）接头连接不牢靠，接头断线发生几率较高，在断线的情况下容易发生线路接地情况，是造成线路不稳定的重要因素。更换全线容易断裂的铜铝线夹、铜铝鼻子等，采用全镀锡防断裂类型。接头断裂(拍照）:（5）树害、鸟害的存在是造成弧光接地和相间短路的主要因素。砍伐沿线临近树木325棵，加强巡查管理。树害(拍照）:（6）接地装置的缺失使线路遭受雷击的概率加大，是造成线路不稳定的重要因素，线路上跨越道路、跨越地方铜通信线应设接地，但是很多地方缺失，部分被破坏，影响了系统的正常运营。补齐接地装置69处，并做接地标识。部分跨越接地缺失(拍照):4效果检查通过采取措施，对神州铁路0-118公里全线进行整改后观察，在7月1日至9月30日期间，线路稳定性明显提高，运营电费基本控制在正常范围，由于加强了现场管理，乱施工现象明显好转，停电计划有序进行。4.1措施实施前后对比序号观测项目4月5月6月7月8月9月1电费（元）4278545568533352553122346301552故障次数2332013施工监督次数1222234线路巡查222335从上表可以看出7-9月份发生故障的次数和使用电费明显减少，随着管理的加强，供电线路会越来越稳定，效果会更明显，说明影响线路稳定性的因素分析正确，措施得当，问题得到控制，达到了预期目的。4.2改进成本消耗序号投资项目内容施工成本（万元）1增设电抗器三台杆式电抗器，型号：BKDS-10kV15.62增设零序互感器零序互感器装置4套6.53增设负荷开关2座箱式负荷开关，型号为：DFW-12/T63084更换连接头更换铜铝鼻子124处，铜铝设备线夹31处3.55清理树害、鸟害砍伐树木325棵4.56补齐接地装置接地装置69处0.87合计38.94.3经济效益项目投资约为：38.9万元每年电费估算结余：20000千瓦*0.7元/千瓦*12月=168000元每年节约处理故障估算费用：26次*5