牵引变电所微机保护及测距装置运用中存在问题分析及对策.docVIP

牵引变电所微机保护及测距装置运用中存在问题分析及对策 邓林江1, 宋剑伟2 北方交通大学经济管理系, 北京　100044;2. 怀化供电段供电车间, 湖南怀化　418000) 摘　要: 对牵引变电所馈线保护用WXB- 71 微机保护装置误动作原因以及微机故障测距装置测距精度问题进行分析,提出了相应的解决措施, 取得了较好的运用效果。 关键词: 牵引变电所; 微机保护; 故障测距 中图分类号:U 224　　　文献标识码:B　　文章编号: (2001) 0520048202收稿日期: 2001205207 湘黔线娄底—大龙区段牵引变电所自1997 年起使用了国产微机型继电保护及故障测距装置, 至今为止两种微机型装置显示了较好的技术特性, 但运行中也暴露出一些问题, 现分别就其存在的问题及改进措施进行阐述。 1 微机保护装置误动分析 大江口—沙堆供电臂自1997 年娄怀段开通后, 已出现数十起特征相似的跳闸。由于保护动作频繁, 严重影响行车, 必须进行分析处理。该变电所馈线保护采用WXB - 71 微机保护装置, 距离保护为主保护, 电流速断保护为从保护。分析跳闸打印数据发现, 其故障测距点都是11. 52 km , 即发生在同一地点。由于巡视线路正常, 故可从两方面寻找故障原因: (1) 机车故障; (2) 保护装置原因。经向行车及供电调度和机车乘务员了解, 当时机车状况良好,可排除机车原因。向行车调度了解事发时线路机车运行状况, 跳闸时有两列车在该供电臂运行; 经全面统计, 发现每次跳闸均是两列以上车在该供电臂运行, 即负荷电流很大。由此产生疑问: 保护是否没有躲过大负荷电流而产生误动? 焦点集中到微机保护装置。经校验, 保护装置本身动作可靠, 信号正常, 因而可能是保护整定值有误。根据跳闸数据可算得阻抗电阻分量R j= 5. 25 8 ,而微机保护装置整定阻抗电阻分量R j整= 7. 36 8 , R jR j整, 即负荷电流落在保护动作区内, 导致保护误动作。经查找, 定值有误的原因系设计部门在进行整定值设计时, 线路有关电气参数取理论计算值, 与线路实际状况有较大出入, 造成了整定值的偏差。而运营部门由于经过一段时间的运行实践, 掌握了较为准确的现场运行参数, 因此, 以实际情况整定线路参数误差就减小。该馈线经参照实际运行数据重新整定, 消除了类似跳闸的惯性故障。 2 微机故障测距装置精度改进措施 怀化供电段管内娄大段采用的微机测距装置, 主要用于故障跳闸后准确测定故障点, 以利供电调度迅速指挥抢修人员赶赴现场进行事故抢修, 因此测距精度成为抢修是否高效的关键。我们采用的微机测距装置仍然采用传统的电抗法原理, 如图1 所示。 图1　微机测距原理简图 对于图1 所示的直接供电系统, 认为供电臂内阻抗均匀分布, 有　　Z d = Z a + R g (1) ..........影响测距精度的因素之一是随机性很强的过渡电阻R g。通常的做法是将式(1) 按实部和虚部展开, 取虚部电抗部分进行测距, 即所谓电抗法测距。其公式为　　L = X d/X0 (2) ...........其中, Z d, X d 分别为故障时测量阻抗和电抗(8 ) ,X 0 为牵引网单位长度的平均电抗(8/km ) , L 为故障点距离。我们称之为X - L 特性。将一定距离的L 值及与之对应的X 值做成定值表, 就可作为故障测试仪的X - L 整定值。对于BT 供电系统, 则要考虑BT 漏抗。由于BT 漏抗为集中参数, 故障时测量电抗X d 与故障点L 呈分段线性关系。故障点测距表达式为L = (X d - N BTX BT?2)?X 0 (3) .......其中N BT为故障牵引网在L 范围内吸流变压器台数, X BT为BT 漏抗。显然, 无论是直接供电还是BT 牵引供电系统, 由于接触网结构、线路结构沿线的变化和变电所出口处安装的抗雷圈等设备的影响, 供电臂单位长度阻抗不可能均匀分布, 且电抗、距离曲线不可能通过原点。因此, 充分考虑这些因素是消除测距误差的途径之一。由于我段管内接触网设备已撤除吸流变压器, 故区间电抗及站场电抗基本已呈线性布置。因此确定线路单位电抗值、抗雷圈处的电抗值及抗雷圈至上网点供电线电抗值成为关键。厂家进行故测仪整定时, 与微机保护装置的做法一样, 线路阻抗按照设计提供的理论值整定, 且直接从上网点开始, 忽略抗雷圈及长度从数百米至数公里的供电线的影响; 同时理论电抗值与实际电抗值也存在较大误差, 以致故测仪投运后其误差很大。牵引供电系统由于接触网结构的复杂性, 阻抗的确定远不如电力线路那么方便, 仅仅通过理论计算是难以准确描述其阻抗特性的。由于抗雷圈、供电线、吸上线及连接方式的影响, 其阻抗从整个供电