铁路10kv供电系统两相接地短路故障现象的分1.docVIP

铁路10kv供电系统两相接地短路故障现象的分析铁路10kv供电系统中性点不接地，是小电流接地系统。系统中最常见的故障为单相接地故障，由于小电流接地系统的特性，发生单相接地故障时，允许故障运行时间不超过2小时。但如果系统内另两相发生接地时，将形成两相接地短路故障，产生很大的短路电流，这是不允许的。两相接地短路故障是小电流接地系统中较为复杂的一种故障类型，文中将结合一次故障案例对小电流接地系统的两相接地短路故障进行分析，总结出发生两相接地短路故障时的各种不同表现，并提出相关措施。有利于变配电所运行人员及时、准确的判断故障，保证设备安全正常运行。如图1所示，一10kv铁路配电所，自闭供电系统中性点不接地运行，自闭母线馈出共有两条线路，分别为东自闭、西自闭。故障表现为：自闭母线PT接地报警，电压表指示B相接地，同时东自闭速断跳闸，备供所备投成功。将西自闭线路退出运行后，自闭母线PT接地信号消失。经检查发现西自闭线路B相有一避雷器击穿接地。对故障原因分析如下：1、西自闭线路B相避雷器击穿造成接地。系统各电压向量如图2所示，正常情况下，自闭系统三相平衡，当西自闭线路B相避雷器击穿，造成自闭系统B相接地，此时系统中性点产生漂移，接地相即B相对地电压降为0kv，其他两相（A、C）对地电压升高为线电压，即正常相电压的 倍。2、东自闭线路产生另一点接地，造成自闭系统两相接地短路。如图3所示，当系统中A相和C相对地电压升高 倍后，由于东自闭线路A相或C相存在绝缘薄弱点，在 倍相电压作用下，绝缘最薄弱处被击穿接地，造成西自闭线路B相与东自闭线路A相或C相之间经接地过渡电阻短路。3、由于电流保护二次回路的固有缺陷，导致东、西自闭仅有一条线路跳闸。如图4所示，当前铁路10kv配电所电流保护二次回路中电流互感器为两相不完全星形接线。正常情况下，该线路发生任意相间短路，电流互感器至少能检测到一相短路电流，因此能正常启动电流保护，使故障线路跳闸，从而达到保护线路的目的。在上述故障中，虽然东自闭和西自闭线路中均有很大的短路电流流过，但短路电流经西自闭线路的B相和东自闭线路的A相或C相构成回路，西自闭接于A相和C相电流互感器不能检测到短路电流，因此不能启动电流保护回路，线路不会跳闸；东自闭电流互感器则可以检测到A相或C相的短路电流，能启动电流保护，因此东自闭线路速断跳闸。通过以上分析，可以将小电流接地系统中各种两相接地短路故障的不同表现总结如下：1、单一条线路发生任意两相接地短路故障，母线PT有接地信号，该条线路电流保护动作，使线路跳闸，与普通相间短路故障类似。线路跳闸后，接地信号消失。试送该线路，一般不成功。2、同一母线段内的不同线路间发生两相接地短路故障，有三种情况：2.1第一接地点为B相时，母线PT发接地信号，显示B相接地，当另一条线路A相或C相产生第二接地点后，先接地线路不会跳闸，第二接地点线路电流保护动作，线路跳闸。跳闸后，母线PT仍显示B相接地。试送故障跳闸线路，一般不成功。2.2第一接地点为A相（C相）时，母线PT发接地信号，显示A相（C相）接地，当另一条线路B相产生第二接地点后，第二接地点线路不跳闸，第一接地点线路电流保护动作，线路跳闸。跳闸后，母线PT仍有接地信号，但接地相变为B相。试送故障跳闸线路，一般不成功。2.3第一接地点为A相（C相）时，母线PT发接地信号，显示A相（C相）接地，当另一条线路C相（A相）产生第二接地点后，两条接地线路电流保护均能动作，全部跳闸。跳闸后，接地信号消失。单独试送任意一条线路均能成功，母线PT会显示接地；如果再试送另一条线路则会造成两条线路再次同时故障跳闸。措施：1、加强日常运行管理，认真巡视，精检细修，提高设备运行质量，防止出现绝缘薄弱点。2、线路发生单相接地故障后，应及时拉路进行查找，尽快将接地线路退出运行，最大限度缩短接地运行时间。3、当发生不同线路两相接地短路故障后，不能盲目误判为二次回路误动作，对跳闸线路进行多次试送电，以免扩大事故范围。4、当发生不同线路两相接地短路故障后，应仔细检查有关线路设备，查找接地点和绝缘薄弱点，及时进行整治，以免绝缘薄弱点再次发生击穿。5、对线路加装故障电流录波装置，可准确的对两相接地短路故障进行判断。