电力机车高压电压互感器爆炸引起接触网断线的原因及预防措施.pdf

第30卷第5期
铁道机车车辆
Vol 30 No 5
2010年-10月
RAILWAY LOCOMOTIVE & CAR
Oct
铁路供电技术
文章编号:1008-7842(2010)05-0097-02
电力机车高压电压互感器爆炸引起
接触网断线的原因及预防措施
刘艳
(成都铁路局贵阳机务段技术科,费州贵阳550011)
中图分类号:U264.7文献标志码:B
电力机车从接触网获取25kV、50Hz单相工频交下车检査后发现机车B节车车顶有漏油现象,接触导
流电,高压经受电弓、主断路器、高压电流互感器送至机线烧断。
车内部的牵引变压器。高压电压互感器(25kV/100V)2原因分析
并联于车顶25kV高压母线上,将25kV降压至100
由于高压互感器内部绕组绝缘水平降低,短路接地
V,再经降压变压器(100/5)降压为交流5V,供机车微后,造成变电所跳闸,接触网停电。这时机车网压表无
机柜进行?压保护,同时提供给机车网压表显示及机车网压显示,乘务员认为接触网停电,将受电弓降下。当
电度表的电压源。当电力机车发生短路、过载、欠压、接变电所自动重合闸,车站通知来电,乘务员将受电弓再
地故障时,主断路器跳闸,断开机车?侧高压
次升起,这时高压互感器内部绕组已经接地,接触网与
SS型电力机车网侧电路短路与接地保护是通过受电弓接触瞬间,强大电流通过空气介质,弓网间拉弧
高压电流互感器及一次侧过流继电器执行的。当一次放电将接触烧损,由于碳导热能力比铜差,故受电弓
电流达到整定值时,一次侧过流继电器动作使主断路滑板有烧痕而接触网烧断。
器跳闸。但该保护仅对高压电流互.感器以下的电路发
通过进一步分析造成高压电压互感器爆炸的原因
生短路与接地故障起作用,而当高压电流互感器以上的主要有
车顶电路发生短路与接地时,机车自身不能保护,只有
(1)高压电压互感器本身的阻抗很小,额定电压比
通过牵引变电所跳闸进行保护。
为25000/100,由于主断路器断合闸瞬间操作过电压,
牵引变电所采用阻抗保护,而不采用过流保护。当合闸涌流引起电压互感器产生铁磁谐振过电压,过电
由于车顶电器接地引起变电所跳闸后,变电所会自动重压、过电流导致电压互感器绕组线圈绝缘破坏;或者绕
合闻一-次,若车顶电器瞬间接地后接地点消除(如车顶组线圈由于本身制造工艺上存在缺陷,造成层间绝缘破
绝缘子瞬间爬电),则变电所重合闸成功。若机车车顶坏等。绕组线绝缘破损后内部绕组匝间短路发热,油
电器接地点不消失(如高压互感器接地),则机车在不降箱内空气压力、温度升高,高压安全阀动作,变压器油喷
弓的情况下,变电所会再次跳阐;而在机车降弓情况下,出,运用中未能及时发现车顶情况继续运行,高压互感
变电所重合阐后,机车升弓时,就会因弓网拉弧造成接器变压器油大量减少后,线圈冷却及绝缘状态恶化,电
触阏断线,中断行车,影响铁路运输生产。
流急速增长烧毁线圈,造成线内部短路后接地,由于
机车顶电故障
箱内温度急速升高,压力成倍增大,导致电压互感器箱
2009-03-12S585009固定重联机车,担当沪昆线货盖炸裂
物列车牵引任务,列车进入怀化东站7道时,机车主断
(2)1台25kV高压电压互感器的一次绕组是由多
路器跳阐,零压灯亮,网压表无网压显示,乘务员检査受达数万匝的漆包线一层一层地卷绕起来的,层与层之间
电弓无异状后,用无线电向车站询问原因,车站通知接要用大面积绝缘薄膜隔离。显然,数层数越多,隔离
触网临时停电,乘务员按车站要求降弓等待。车站通知用的绝缘溥膜越多,气隙含量就越多。这些气隙、漆膜
接触网来电后,乘务员刚一升弓,机车车顶出现强烈电和绝缘薄膜都会吸附水分,高压电压互器箱体焊缝处滿
弧并伴有放炮响声,接触网再次断电,乘务员立即降弓,油,或者高压互感器组装或检修时带入的水分,当水分
刘艳(1972一)女,江苏盐城人,工程师(修回目期:2010-07~08)
万方数据
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铁道机车车辆
第30卷
超标或气温突降时,过量水分遇到气温下降在绕组表面2009年在整备作业中检査出6台高压互感器高压安全
结露、使绝缘下降引起绕组闪络。最终造成燃弧、气压阀误动作,向外喷油的机车。将其中2台高压电压互感
急剧上升而互感器爆炸。
器送至新造厂检测后发现高压安全阀实测开启压力只
(3)高压电压互感器上高压安全阀开启压力标准有15kPa。
为35±5kPa,当油箱内的压力超过标准时,高压安全
(3)乘务员在运行途中,车顶发生顶电故障,接触
阀动作,向外喷油,以免箱体爆炸。由于高压安全阀内网断电时,机车乘务员不要盲目升弓,要对车顶电器重
部积灰、弹簧锈蚀,开启压力过低,造成高压安全阀误动点检查,如发现车顶异常如车顶有异物,瓷瓶导电杆烧
作,向外喷油。互感器内变压器油大量减少后,线問冷损,高压互感器安全阀动作,车体上有变压器油泄漏等
却及绝缘状态恶化,电流急速增长烧毁线圈,造成线圈情况时禁止升弓,在原因不明情况下,乘务员应利用供电
内部短路后接地,箱内温度急速升高,压力成倍增大,导段重合闻的机会,由供电段确定顶电点,判断顶电机车。
致电压互感器箱盖炸裂。
(4)由于高压电压互感器爆炸后可能引起接触网
3预防措施与建议
断线,在不影响机车功能的前提下,对机车线路进行改
(1)提高高压电压互感器的检修质量,在机车小辅造,将高压电压互感器拆除,参见图1。其改造原理为:
修程中检测高压电压互感器一、二次线对地绝缘。对拆除车顶高压电压互感器接线,将主变压器辅助绕组
高压电压互感器变压器油进行化验分析,同时在机车整a/b视为变比为25000/20的电压互感器,?侧25kV
备作业中加强对高压互感器检査,及时更换吸混器,对高压经主变压器降压为220V,再经降压变压器(220/5
多次漏油的互感器,必须将油排尽后进行焊修,保证箱降压,输出5V电压经677、678号线送到微机柜103插
体密封。2009年贵阳机务段共检査出25台高压互感头,同时降压变压器另一抽头(20/100)送出100V给机
器滿油机车,2台变压器油不合格机车。
车网压表及机车电度表,监控机车网压,对机车进行保
(2)由于新造机车检修手册中对高压安全阀检修护。该方案只需拆除原机车上降压变压100TV,购置降
未作要求,机务段对高压安全阀检修工艺及更新范固均压变压器(220/100/5),装在原100TV安装座上,按照改
未提出要求,高压安全阀处于长期失修状态,因此中修造后的电路原理阁重新接线。改造后,网压欠压时,微机
时对高压安全阀进行更换,并申请购买高压安全压力阀柜仍然能进行网压保护,同时机车网压表显示正常,机车
检测试验设备,检测高压安全阀整定值符合技术标准。电度表能正确记录机车运行中的用电量。
25 kv 50 Hz
25kV50H2
6TV高压电压互忠器
4 QF
降压变压器
102QA
SSSS
t103PV网压表
103PV表
代V降压变压净
678
105P」电度表
wil 3
2 LH
105j电度表
(a)改前
b)改造后
图1改造前、后电路原理图
结束语
参考文献
贵阳机务段按照上述方案对SS0002机车改造[1]刘友梅.紹山3型4000系