(大秦铁路股份有限公司大同西供电段 山西大同 037000)
摘要:科学运用10kv故障定位系统,在线路发生短路故障时,可以快速定位故障范围,减少故障拉口次数,巡视人员通过故障指示器翻牌动作情况快速直达,利于故障点的精确查找。确定故障区段后,可以通过分闸两侧远控开关,切除故障区段,从故障区段两侧分别送电,快速恢复非故障区段运行,缩小故障范围,提高10kv线路运行可靠性。文章通过对在迁曹线已经应用的10kv故障定位系统进行分析,通过现实案例分析比较认为该系统在有效缩短故障点判断、定位方面具有显著优势,为实际生产中的故障处置提供了科学依据,具有现实指导及推广应用意义。
关键词:10kv 故障定位 分析 应用
引言
迁曹铁路是国家Ⅰ级双线电气化铁路,是北煤南运重要通道,有效疏解了大秦铁路运输压力,在服务京津冀一体化、服务唐山港口经济方面发挥着举足轻重的作用。铁路10kv线路为沿线信号、通信、G网等一级负荷及车站生产生活供电。如果发生故障势必影响用户正常用电,严重的还会影响信号电源以致运输中断。受沿线铁路环境外部因素、天气等季节性因素及设备质量影响,每年都会发生10kv线路故障。对故障点的准确判断及定位直接关系到故障处理的整体延时,如何快速对故障点进行定位,及时提供给应急抢修小组,是整个故障处置的先决条件。
1 10kv故障定位系统介绍分析
10kv故障定位系统由调度后台监控、故障定位指示、通讯、远控开关等几部分组成。调度后台监控具有实时监控、设置电源、故障区段判断、远动拉口功能。故障定位指示器安装在线路上,具有短路电流下翻牌并向调度端反馈信号功能。通讯主要是依靠GSM移动网络,实时向调度端传输故障指示器状态及在远程操作开关时提供指令。远控开关是一种利用移动网络通信具有远动操作分合闸功能的10kv断路器。
1.1电源回路介绍
常见的10kv电源回路有单电源和双电源两种。单电源回路即线路成一字型,只有一侧具有电源母线,只能从一侧供电。双电源回路即线路成一字型,线路两端都设有电源母线,一侧母线主供,另一侧母线备供,同时只允许一侧母线供电
1.2设置电源侧
短路故障发生时,短路电流是从短路点流向电源侧的。单电源回路电源侧只有一个。对于双电源回路一般同时仅允许一路母线设置为电源,其他母线为备用电源。实际运行过程中,任何一路母线都可能是主供电源,而故障时,完全相同的一组故障指示器动作,由于主供电源的不同,则故障点的位置则会完全不同。当主供电源变更时,由调度值班员在系统中设置哪一路为主供电源,主供电源字体设定为红色,备供侧电源字体设置为绿色。下面以迁安北至滦南贯通为例说明,设置电源侧的过程。
图1.2.1
如图1.2.1所示,当前运行方式是滦南贯通主供,迁安贯通备供,之后实现线路切换为迁安贯通主供,滦南备供,此时,调度值班员需要在系统中设置迁安贯通为电源侧:右键迁安贯通母线,并选择“设为电源侧”菜单命令:设置完成后如图1.2.2所示,系统将迁安贯通设置为电源侧(迁安贯通字体变红),同时将滦南贯通设置为非电源侧(滦南贯通字体变绿):
图1.2.2
1.3故障定位指示器
以交通便利汽车容易到达、把住关键设备为原则在线路及箱变内电缆头处安装故障指示器。它的动作原理是距离故障点最近的指示器在线路发生短路故障时会翻牌动作变红。故障时调度可通过后台终端翻牌动作指示情况迅速判断出故障区段,通知设备所属供电运行工区快速赶赴现场对故障区段仔细查巡。这一系统已在迁曹线应用,已安装终端故障指示器50处,调度后台终端一套,效果良好。
1.4远控开关
远控开关即无线远动操作断路器,是目前逐渐发展起来的新技术,利用GSM移动网络接受调度端操作指令,可以实现对电力线路上的远控开关进行远控分闸和远控合闸操作,在故障时对线路进行分段停电,缩小事故范围。在自闭贯通线路及长大电缆中间安装可远动无线操作的10KV断路器用于故障时拉口判断并隔离故障区段,迅速恢复其他正常区段供电。此项新技术设备在迁曹线已安装23处,包括在新投运的滦南至东港自闭线上也安装了5套。
2应用案例浅析
案例一:2019年5月1日16:18,迁安北配电所主供的迁安北至滦南间自闭318发生跳闸,重合失败。调度根据10kv故障定位系统指示发现区间283#故障指示器翻牌动作,立即启动应急预案,确认信息后,14:30远动断开了228#、414#远动开关,16:32试送迁安北配电所318成功,16:34再试送滦南配电所272成功。14:35通知菱角山供电运行工区故障区段在228#-414#间283#附近。15:10通过巡视发现292#隔开顶部有鸟搭窝遗留的铁线,立即用拉杆进行了处理,取下后发现铁线有明显闪络痕迹。15:20整个迁安北至滦南恢复正常运行。从跳闸到切除故障区段只用了14分钟,巡视人员根据提供的信息到找到故障点到处理完毕只用了35分钟。
案例二:2019年7月5日20:22雷雨大风天气下迁安北配电所主供的迁安北至滦南间贯通328发生跳闸,重合失败。调度根据10kv故障定位系统指示发现菱角山至柏庄间93#故障指示器翻牌动作,立即启动应急预案,确认信息后,20:26远动断开了菱角山至柏庄间74#远动开关,20:28试送迁安北配电所328成功。通知菱角山供电运行工区故障区段在74#至滦南间93#附近。21:10通过巡视发现菱角山-柏庄90#杆电缆头挂有树枝,立即用拉杆进行了处理,取下后通知调度可以试送。21:15远动闭合了菱角山至柏庄间74#远动开关,整个迁安北至滦南贯通恢复正常运行。从跳闸到切除故障区段只用了6分钟,巡视人员根据提供的信息找到故障点处理完毕恢复整个贯通正常供电不到一个小时。将故障区段缩至最小,结合故障指示器的动作情况,对线路关键设备进行针对性巡视,大大减轻了夜间巡视视线不良情况下大范围的巡查,提高了时间效率,缩短了故障延时。
3结语
通过对10kv故障定位系统进行分析并结合实际案例应用发现,该系统能够快速将故障范围缩至最小并恢复正常区段供电,有效提高了故障处置效率,提高了故障巡视的针对性,整个故障延时明显缩短。故障处理时间也从原来的人工拉口、分段试送所需的大概两个小时左右减少到现在的半个小时左右。既降低了工人的劳动强度又提高了设备应急管理水平,在生产实践中有较好的应用前景。
主要参考文献:
[1] 李红英. 迁曹线滦港段电气化铁路开通运营[N].河北经济日报,2007-11-29(001).