变电所交流电源系统故障分析及应对措施.pdf

研究?探讨
变电所交流电源系统
故障分析及应对措抢
李文起:北京铁路局石家庄供电段、高级工程师,河北石家庄,050000
吴海青:北京铁路局,高级工程师,北京,100860
摘要:介绍变电所交流电源系统交流接触器
KM1与KM2失电、中间继电器2KA烧毁、中间继
电器KM烧毁、交流空气开关QF跳闸、低压熔
断器FU熔断5种故障类型。分析故障产生原
因,提出针对5类故障的应对措施。通过主备
方式电源互投、并列方式互投、并列方式转主
备供电方式现场试验,并经过运行考验和进
步完善技术措施,交流电源系统运行状态良
统全部停电故障,直接影响变电所二次设备、照明动力
好,有效解决中间继电器烧毁、交流盘两路电系统和分相隔离开关电动操作机构正常供电;变电所远
源同时断电和交流继电器受交流电源影响等问动通信系统中断,直流蓄电池过度放电,分相隔离开关
题
不能电动操作;造成变电所直流电源瘫痪,综合自动化
关键词:变电所;交流电源系统;故障分析;
系统不能正常工作,影响正常行车安全。因此,应尽量
应对措施
减少或杜绝交流电源系统停电故障的发生。
故障类型与分析
京九线变电所交流电源系统故障主要原因是
27.5kV或10kV变压器供给交流配电盘上的220V和380V
九线变电所自用电交流电源系统(简称交流电电源(母线电压)瞬时失压,造成中间继电器KA和低压
源系统,特指220V或380V交流电源)采用先进保险烧毁,导致变电所交流二次电源失电。故障可分为
的PLC控制电源装置,具有功能强大、远程通信方便、交流接触器KM1与KM2失电、中间继电器2KA烧毁、中
适用无人值守有远动监控的牵引变电所。2009年12月ー间继电器KM烧毁、交流空气开关QF跳闸、低压熔断器
2010年6月、,京九线变电所交流电源系统时有跳闻停电FU熔断5种类型。
故障;交流中间继电器、熔断器烧毀,造成交流电源系
(1)中间继电器KM烧毁。交流电源回路未加低
综 CHINESE RA∥ Lwrs201D7
变电所交流电源系统故障分析及应对措施李文起等
研究?探
压熔断器FUI,FU2(见图1)。在27.5kV母线电压瞬FU1,FU2熔断,使交流接触器KM1,KM2全部失电断
时失压时,1L1线处220V电压随之失压,中间继电器开,造成全所交流二次电源失电。
KM失压,KM常闭接点闭合、常开接点断开,220V电
(5)空气开关QF1与QF2全部跳闸。在27.5kV母
源从27.5kV側切换到10kV(2L11线)側供电。短时间线电压失压时,PLC延时6s才能启动中继电器1KA动
内27.5kV母线恢复电压,1L11线处220V电压随之有作,出于母线电压瞬时失压后,在3s内电压恹复正常,
压,中间继电器KM受电动作,KM常开接点闭合、常闭1KA没来得及动作,电压又恢复正常,因此交流接触
接点断开,在中间继电器KM接点转换过程中,由于拉器KM1ー?直处于闭合供电状态。PLC判断Ⅰ段母线失压
狐的作用使KM的常开接点和常闭接点同时接通,导致后,立即启动中间继电器3KA动作,使母联接触器KM3
27.5kV側与10kV側220V电源形成通路,由于二者电位动作闭合,使27.5kV侧与10kV侧二次电源通过I,Ⅱ
差实测值为102V、此电压形成的短路电流将中间继电器段母线连在一起,由于27.5kV側与1kV侧二次电源压
KM接点烧毁,使交流接触器KM1,KM2全部失电断开,差约为100V,迅速形成大的环流,此电流相当100V的
造成全所交流二次电源失电。
短路电流。因此,导致变电所交流空气开关QF1,QF2
仝部跳闸断开,造成全所交流二次电源失电。
KM
2应对措施
KM
针对交流接触器KM1与KM2失电、中间继电器2KA
烧毀、中间继电器KM烧毁故障,采用主备供电方式
FU2
103
(27.5kV电源为主供10kV电源为备用),空气开关
QF1,QF2,QF3处于闭合位置,接触器KM2处于断开
位置,接触器KM1与KM3处于闭合位置。采取的应对措
图1交流电源系统控制回路接线示意图
施:一是更换故障的中间继电器KA,解体检查其他中间
(2)中间继电器2KA烧毁。在110kV进线失长时,继电器,更换有缺陷的器件。二是将中间继电器KM全
27.5kV侧母线失压,1L11线处220V电压随之失压。PLC部更换为开断容量500VA的交流接触器;在交流电源系
装置判断失压后,使中间继电器1KA失电断开,2KA受统控制回路接线中的的1I11,2I11位置处加5A的熔断
电闭合,带动交流接触器KMI断开和KM2闭合,由10kV器(见图1)。三是改造交流盘PLC电源。改造后交流系
侧380V电源供电。此过程中,由于中间继电器2KA容量統控制回路接线(见图2),从交流逆变器引接一路交
小,经过几次断开和闭合后,继电器接点被烧毁,造成流电源NL111为PLC单独供电,确保PLC本体模块电源的
全所交流二次电源失电。
可靠性。更改PLC程序,在线路大压PLC延时6s后出现
(3)变电所交流接触器KM失电断开。PLC本体监跳阐动作。
控模块的交流电源接在图1的10kV电源2L11处,在变
电所10kV母线电压瞬时失压时,PLC失去电源,10kV
电源恢复有电后,由于电源的冲击作用,使PLC本体模
电源」PLC本体模块
1L1
2L1
块程序出错而死机,引起中间继电器1KA,2KA失电断
FU1
FU2
开,交流接触器KM1,KM2全部失电断开,造成全所交
2KZ
流二次电源失电。
3KZ
(4)低压保险烧毁(见图1)。在变电所27.5kV母
KM
N
线电压瞬时失压时,中间继电器KM烧毁是由于27.5kV
侧与10kV側二次电源在切换过程中形成短路,形成很大
注:KZ为中淘接触器,=的短路电流。因接触器接点容量大,故此将低乐熔断器
图2改造后交流系统控制回路接线示意图
CHINESE RAILWAYS20107综思