牽引變電所主備用交流電源自投的改造方案

梁育桂

(蘭州鐵路局 蘭州供電段,甘肅武威733009)

根據 TB 10009—2005 J452—2005《鐵路電力牽引供電設計規范》4.6條規定,牽引變電所所用交流電源應采用兩路電源,一路應取自27.5 kV母線,一路應取自10 kV電源,其二次側應裝設自動投入裝置。目前蘭新線牽引變電所交流系統根據設計要求有兩臺自用變壓器,1#,2#交流屏裝設有自動投入裝置。如圖1所示,正常情況下27.5 kV自用變壓器帶1#交流屏運行,10 kV自用變壓器帶2#交流屏備用,當交流一路故障時自動投入另一路。但是由于變電所內交流自投系統存在設計缺陷,在27.5 kV自用變壓器L12、L 13任何一相缺相時都不能實現自投。

1 交流不能自投,對變電所設備運行產生的影響

(1)影響直流系統的正常運行;

(2)目前蘭新線各牽引變電所預告、事故音響電源采用交流電源,所以在交流無輸出時無法發出預告、事故音響;

(3)遠動通訊沒有電源,變電所遠動功能無法實現。

圖1 自動投入裝置原理圖

在牽引變電所出現這種情況比較多,在主變單相低電壓啟動過電流保護啟動時就會出現這種現象,另外饋線發生短路故障,尤其是近點短路時,會造成27.5 kV母線電壓瞬間降低,交流系統不能及時切換,導致交流系統無輸出。

2010年1月17日蘭新線十八里變電所213開關跳閘后沒有任何信號,經檢查在斷路器跳閘時,A相母線電壓降低,引起自用變壓器缺相,交流無輸出引起直流充電機停止運行。值班員又誤將直流輸出開關斷開,造成在跳閘時直流系統無輸出。如果此時再有故障將引起嚴重的后果。

2010年11月23日蘭新線武威南變電所110 kV進線失壓開關跳閘,1#交流屏(27.5 kV自用變壓器)自動跳閘后退出運行,2#交流屏(10 kV自用變壓器)自投成功,在送電時合主變母線201A開關后,1#交流屏2次回路KA受電,使10 kV自用變壓器退出,由于交流屏無輸出(先天設計缺陷),27.5 kV自用變壓器缺相,使交流電源短時失電,引起變電所交、直流屏報警。

2 原因分析

根據圖2分析在1#交流屏L12或L13缺相時5 KA或6 KA失電,1 KA失電后1 KM失電,1#交流屏退出運行,但L11帶電KA受電,KA繼電器5—6接點打開使2 KM無法受電,2#交流屏不能投入,1#,2#交流屏都無法運行,交流系統沒有輸出。從上述的故障現象可以看出目前蘭新線牽引變電所的交流系統設計存在缺陷。

圖2 交流系統的設計原理

3 解決方案

經過分析,如圖3所示,將主電源繼電器KA線圈2接于1#交流啟動繼電器1 KA線圈A1處,在1#交流任何一相缺相時,KA都失電,1#交流屏退出運行,KA繼電器5-6接點閉合,2#交流屏都能正常自動投入。這樣1#交流屏出現問題時,2#交流屏能及時投入,保證了供電的可靠性,而且交流系統其他功能沒有改變,在實際設備進行改造也比較簡單。

圖3 改進后的交流系統

4 結束語

對目前蘭新線牽引變電所交流系統按照以上進行改造后運行情況良好,本文探討的設備問題其存在的幾率較高,在運行中后果非常嚴重,因此既有牽引變電所應根據實際情況進行相應的改造,新建牽引變電所在交流系統設計中也應予以考慮。

[1] TB 10009-2005 J452-2005.鐵路電力牽引供電設計規范[S].

[2] 王永康.繼電保護及自動裝置[M].北京:中國鐵道出版社,2001.