高速铁路牵引供电系统事故预想及调度处置

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  摘要:本文主要通过预想高速铁路牵引供电系统运行过程中可能出现的事故、故障,结合调度工作实际,提出处理事故的较有效方法。
  关键词:预想 高速 供电系统 事故处置
  前言
  高速铁路因其速度高的优点及特点,必然让我们要更多的思考高速铁路运行当中供电系统可能出现的问题,并就事故情况下,如何准确、有效的处置方法提出了更高的要求。本文旨在预想牵引供电系统在运行中可能发生的不同事故,分别从变电所、接触网、电力三个方面,从调度指挥工作角度提出相应可行的处理方案,以迅速恢复供电,确保运输安全。
  一、牵引变电所故障
  1、330KV电源进线失压
  1.1、失压自投装置未启动
  与省调联系,判明原因为非变电所内部故障时,立即投入备用进线。
  1.2、变电所设备故障引起线路失压
  牵引变电所设备故障造成电力系统开关越级跳闸,若进线自投成功,所内瞬间失压后立即恢复供电。若自投不成功,立即进行倒切,投入备用电源,恢复接触网供电,通知行车调度动车组列车运行。告知省调运行方式变更。通知供电段处理并恢复。
  1.3、变电所双路进线全部失压
  与地调联系确认短时内能否恢复供电,如短时不能恢复,断开所有馈线断路器,组织相邻变电所通过分区所实施越区供电。如行车密度较大,须按规定通知行调限制列车对数,向地调了解故障原因和预期恢复供电时间,密切监视进线恢复供电情况进线恢复供电后,与行调协商尽快恢复正常运行方式。
  1.4、主变次边高压电缆头击穿,造成全所失压
  差动保护动作,若主变自投动作,所内瞬间失压后恢复供电;若自投不成功,立即倒切主变,恢复供电,并通知供电段处理。
  1.5、断路器跳闸重合失败故测指示距变电所3KM及以内
  通知工区做好抢修准备,通知行调故障供电臂动车组降弓,将分区亭与故障供电臂相关联的断路器保护定值切换为越区供电状态,并撤除其自动重合闸,确认故障供电臂所有动车组均已降弓后,断开变电所故障供电臂上网开关,闭合因故障供电臂失压而跳闸的分区所断路器,进行强送电;若强送电成功,且故障供电臂上停有列车时,应按照“停电、升弓、送电”的程序,逐列试送电排除列车故障,确认故障供电臂列车均正常时,应按照“郑机供电【2011】26号”电报要求,恢复正常运行方式,通知行调故障供电臂恢复供电,并按照强送电成功处置预案中相关要求执行;通知工区巡视查找故障跳闸原因,送电失败后,与行调共同确认抢修停电方案,并将分区所断路器定值切换回正常方式;之后按强送失败处置预案进行处理。
  1.6、自用变故障
  立即投入另一台自用变,并通知供电段处理。
  1.7、馈线开关拒分、拒合
  将馈线开关手动断开,采用环供的方式,后处理开关故障。
  1.8、开关柜内部故障
  主变次边高压开关柜内部故障,低压过电流保护动作,主变跳闸,中断供电。切除故障变电所,进行越区供电。
  1.9、牵引变电所故障退出运行
  通过分区所或通过分相开关由邻所实施越区供电,尽快恢复线路供电。
  二、接触网故障
  1、接触线、承力索断线
  接触线或承力索无损伤或损伤范围小,可进行一次性恢复;若损伤范围较大,可做临时性恢复,采取降弓通过、限制列车对数的方案,先行通车,后再做恢复性处理。
  2、分段绝缘器故障
  以通知书形式通知行调机车降弓通过,办理运统-46,停电进行处理。
  3、接地故障
  发生接地故障时,因根据具体的故障地点,采取环供、断开隔离开关以缩小故障范围,恢复故障区段供电,保证列车尽快开行。
  4、隔离开关、绝缘子故障
  停电进行处理。
  5、电力机车停于分相无电区
  确认机车停车位置、方向。确认具备闭合网上分相开关救援的条件(分相具备救援条件,分相负荷开关状态正常,供电方式正常,相关AT所、分区所通道良好等),办理降弓及离去方向供电臂停电限制行车手续;通知相关变电所、工区做好异常情况(遥控失败、开关闭合不到位等)处置准备工作;确认无电区动车组及列车离去方向供电臂上所有列车均已降弓停车,行调已发布离去方向供电臂停电调度命令,(1)根据情况调整准备越区上(下)行供电臂保护定值至“越区”位;(2)断开离去方向供电臂分区所、AT所上下行并联开关;(3)动车组离去方向供电臂停电,通过AT所、分区所压互确认;(4)闭合该行别2台分相负荷开关进行越区,通过AT所、分区所压互确认。通知行调分相无电区带电,可开行无电区动车组,通过分相合标后立即报告,严禁后续动车组启动,接到行调通知被救援动车组驶离分相无电区后, (1)断开2台负荷开关解除越区,通过AT所、分区所压互确认;(2)向动车组离去方向供电臂送电通过AT所、分区所压互确认,通知行调动车组离去方向供电臂已送电,解除停电限制行车手续, (1)调整越区上(下)行供电臂保护定值至正常位;(2)闭合离去方向供电臂分区所、AT所上下行并联开关;通知相关变电所、工区救援结束。
  6、发生吊悬脱落、打、碰弓、线夹偏磨、中心锚结松弛等故障
  根据接触网汇报的准确的位置公里标,给行调发布降弓通知书,再停电进行处理。
  7、雨、雪、雾、风力在5级以上等恶劣天气情况
  (1)、及时向管内各工区了解天气情况,要求各工区做好事故抢修准备,随时准备出动。
  (2)、馈线断路器跳闸重合成功,与行车调度联系,确认该供电臂上运行的列车及供电设备状态,并及时通知接触网工区人员巡查供电设备。
  (3)、对车站待避车辆,通过行车调度或车站值班员要求司机不要降弓等点,防止车顶瓷瓶结冰,避免升弓时烧断接触线。   (4)、遇跳闸重合失败,要立即通知在该供电臂内所有机车全部降下受电弓,确认全部机车降弓后,该供电臂首先强送一次,如强送不成功,立即通知接触网工区查找故障;如强送成功,确认接触网无故障后,该供电臂再次停电,在接触网无电状态下,按下述程序办理:
  通知其中一台机车升弓后,合闸送电。确认无故障后,再次停电,并通知另一机车升弓再次送电确认;直至确认故障机车,通知其降弓并不得自行升弓,等待救援。同时通知接触网抢修车出动.
  (5)、根据上级有关规定和天气情况,撤除相应馈线重合闸。
  (6)、处理故障时,要考虑到同时出现两处及以上故障点的情况,人员调配要得当,确保故障处理人员、机具的合理调配。在雾雪天气情况下要加强对接触网设备的巡视检查,重点对车站两端机车停车处、锚段关节、线岔等处所的检查。
  (7)、在电气化区段因冻雨、降雪造成接触网结冰、供电中断时,应将备用的内燃机车全部投入使用,必要时请求铁道部支援,从相邻或其他铁路局调拨内燃机车及乘务人员,保证足够的内燃机车赶赴灾区担当摆渡、接运等任务。
  安排电力机车在有电区段担当牵引,内燃机车在无(停)电区段担当牵引,并在发生故障时,实施互救;在供电不稳定区段安排电力机车、内燃机车共同担当牵引,优先保证受灾区段的旅客列车和重点列车运行。
  8、其他情况
  (1)、接触网故障停电时间超过10min或设备异常对行车造成较大影响
  接触网故障停电,令该供电臂上运行的机车都降下受电弓后,可进行试送电。试送电成功,给行调发布降弓通知书,要求本线及临线通过的首列车限速160KM/H,令动车组列车先升受电弓开行,动车组列车开出供电臂后,其它机车逐个升弓以判明机车有无故障。如动车组列车先升受电弓有故障,与行车调度联系,令其不得升弓,设法救援。
  有异常信息情况反馈,可通过拉开接触网四跨开关,或通过分区亭上下行环供电,开行动车组列车时,供电调度员要立即安排就近接触网工区人员操作,尽快恢复动车组列车运行,并通知行调。如动车组列车在故障区间,无法给予供电,应与行车、机车调度联系,共同制定抢修方案,尽快将动车组列车拉离无电区。
  (2)、当接到接触网上挂异物,吊弦脱落等信息,机车降弓可通过时,根据现场人员提供升降弓的具体公里标,并以通知书形式通知行车调度。要求故障现场人员做好降弓工作,安排工区带着好修料具赶赴故障现场,进行处理。
  故障抢修过程中要把人身安全放在首位,要严格执行基本作业制度,不得盲目指挥,违章蛮干。抢修完毕,人员、地线、机具撤至安全地带后,方可消令送电,送电通车观察设备运行良好后,方可通知人员撤离现场。
  三、电力故障
  3.1、贯通线故障
  贯通线发生故障时,立即采取区间断口供电方式,切除故障点。
  3.1.1、贯通线非正常运行方式
  (1)、当贯通线路区间断口运行作业时,由相邻两座配电所分别供电至断口两端箱变,配电所相应贯通线保护装置采用自供自备方式(重合闸投入)。
  (2)、对于向同一供电臂供电的相邻两座配电所一级、综合贯通线主供电源同时停电时,两所母联投入,分别向区间供电。
  (3)、当主供所的贯通调压器因故需要退出运行时,应优先采用备用所向区间供电的方式。
  (4)、当贯通线路故障跳闸后,应尽快切除故障区段,恢复非故障区段供电。
  3.1.2 、当贯通线路跳闸后,首先判断跳闸原因,如为失压跳闸,可迅速合上备供所该贯通线路断路器恢复供电;如为故障跳闸,应判断故障位置后,切除故障区段(断开相邻两个箱变与故障电缆相连的开关),由上行配电所送电至故障区段的上行侧箱变;由下行配电所送电至故障区段的下行侧箱变。
  3.1.3、当变配电所或电力贯通线出现故障时,应首先执行远动操作,判断故障范围,当无法进行远动操作时,应向电力抢修人员发布命令将相应的故障执行端“远动”和“当地”转换开关切换至“当地”位。再按倒闸作业标准程序进行故障抢修。
  3.2、贯通线箱变故障处理
  通知供电段,联系通信、信号部门,确认供电情况。断开一级贯通(综合贯通)箱变负荷开关(电抗器、变压器、高压馈出)。
  依次断开一级贯通(综合贯通)箱变出线开关,进线开关。断开电源侧相邻箱变一级贯通(综合贯通)出线侧开关,并确认负荷侧无电后,合上接地开关。断开负荷侧相邻一级贯通(综合贯通)箱变进线开关,并确认进线侧无电后,合上接地开关。合上一级贯通(综合贯通)箱变进线、出线侧接地开关。
  (1)、电源线路故障
  110KV电源停电, 110/10KV变电所供电馈出柜失压,需尽快投入10KV临电,
  电源线故障时立即联系地方供电部门,确定故障区段,分别组织处理。
  (2)、线路故障的处理,远动操作隔离故障区段后,给现场人员发令进行检查处理,现场发现故障点以后,应立即向电调汇报,在采取安全措施后方可进行故障抢修工作。
  (3)、发生永久性故障应判断故障区段,采用远动操作将故障区段迅速切除,临时恢复供电。
  故障区段切除后,通知供电段抢修人员出动,到现场进行设备故障查找。
  (4)、当涉及跨两个供电段的供电臂停电时,应首先通过远动操作打开分界点开关,相邻变配电所试送电一次,以区分故障区间,并恢复非故障区间的供电。
  (5)、高铁电调应加强对贯通母线电压的监视,根据设备运行状况,适时投、切电抗器,确保系统稳定。
  (6)、远动通道故障
  在远动设备故障、通讯中断或其他原因导致高铁无法实现远方操作时,由供电调度下令改为当地操作。
  若出现变配电所或远动箱变内设备故障、运行参数不能正常上传高铁电调等情况时,及时派专业技术人员赴现场检查处理。
  故障时由电调遥控操作进行停送电处理,若电力SCADA系统故障时,现场人员可按照郑西电调命令就地手动操作,未接到命令,严禁操作。
  结束语:
  电力、变电、接触网的安全可靠是确保牵引供电系统正常运行的保障,故障情况下,快速、准确的指挥应对能够保证以最佳的抢修方案、最快的抢修速度、最好的抢修组织,最大限度地减少对运输的影响。消除牵引变电所供电设备隐患,缩小故障影响范围、减少对运输干扰。
  参考文献
  1、铁运〔2008〕236号铁道部《铁路暴风雨雪雾等恶劣天气应急预案》
  2、郑铁安〔2010〕23号关于公布《郑西客运专线应急预案(试行)
  3、西铁总函〔2011〕487 号关于公布《西安铁路局动车组试运行实施办法》的通知(西铁总函[2011]487号)
  4、西供函[2011]8号西安铁路局高速铁路电力设备运行检修管理办法
  5、西铁安函〔2011〕597 号高铁应急预案
  6、西铁供函〔2011〕850 号郑西高速铁路西安局供电(电力)调度管理办法
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