摘要：牵引变电所是牵引供电系统的核心单元，是电气化铁路的重要组成部分，牵引变电所的可靠运行直接关系到铁路的安全运输和经济效益。牵引变电所主变二次侧低压过流保护作为27.5kV母线的保护以及馈线、电容、动力变的后备保护，在牵引变电所保护中有着非常重要的作用。由于牵引变电所27.5kV母线没有备用，所以主变二次侧低压过流保护启动后，停电范围较大、无法采用备用方案先行送电，如果没有及时查明故障点，就会延长故障停电时间，中断行车，对铁路运输生产造成巨大的损失。所以，如何安全、高效的处理此类故障，最大限度的缩短故障停电时间，对牵引变电所安全、可靠供电和铁路安全运输生产有着非常重要的意义。 关键词：铁路；牵引变电；主变；过流；保护；故障 一、主变二次侧低压过流保护整定原则 主变二次侧低压过流保护电流采集点为主变二次侧断路器自带的流互；电压采集点为27.5kV母线上3YH、5YH、4YH、6YH。电流的整定应能躲过变压器正常运行时的最大负荷电流，电压启动值应满足躲过变压器正常运行时可能出现的最低电压整定。当27.5kV母线电压低于整定值，并且主变二次电流大于整定值时，主变二次侧低压过流保护就会启动。 1.低电压整定值计算原则：
Umin：变压器正常运行时可能出现的最低电压；Kk：可靠系数；Kf：返回系数；Nyh:压互变比。
2.过流整定值计算原则：
方形磁铁 Imax：变压器正常运行时的最大负荷电流；Kk：可靠系数；Kf：返回系数；Nlh：流互变比。
（图1）
二、主变二次侧低压启动过流保护的特殊性：
1.影响范围大。从电气接线上来看，主变二次侧低压过流保护启动后，牵引变电所27.kV母线就会失压，造成该母线上所有设备都处于无电状态，同时有多条供电臂停电，停电范围较大；并且在没有查出故障点并处理的情况下，无法隔离故障并送电，严重时直接造成整个牵引变电所瘫痪，牵引变电所所有的供电臂将无法正常供电。
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2.破坏程度严重。母线及与母线有电气连接的设备在发生接地故障时，由于故障电流很大，对设备绝缘部分都会产生非常严重的损伤，有些绝缘部件在被电弧烧伤以后，无法再起到绝缘作用。尤其是断路器绝缘部分在发生闪络击穿时，电弧很可能会造成控制电缆起火，甚至导致整个设备起火。电流通过控制电缆窜入主控室后，烧损控制电缆、保护装置联锁反映，最终造成直流系统瘫痪。直流系统被破坏以后，修复时工程量巨大，故障变电所可能无法短时间投运，对运输生产的影响不可估量。同时，由于单条母线失压时，动力变、自用变缺相运行，可能会烧损变压器，导致10kV电力变配电所和牵引变电所内380V电源失电，进而影响行车信号电源和牵引变电所交流系统。
3.处理时间长。由于该保护启动后，有些故障点很隐蔽，现象不明显，故障查耽误时间；另一方面，在处理母线接地故障时，必然要将母线退出运行，为了保证人身安全，要办理的安全措施非常多。甚至在短时间无法恢复时，需要要启动相邻变电所越区供电，所以处理时比牵引变电所其他类型的故障要耗费更多时间。
旋转式清堵机 4.没有备用。牵引变电所27.5kV高压室和接触网一样，没有备用，所以就决定了高压室母线在发生故障时无法采用启动备用的方法临时供电，只能将故障处理完毕后才能恢复供电。
三、主变低压侧低压启动过流保护的范围
以1号主变为例（图1），主变二次侧低压启动过流保护的范围是从201A、201B断路器自带流互至馈线、动力变、电容断路器流互和压互、自用变熔断器间27.5kV母线以及与母线有电气连接的设备。其作用第一是作为高压室母线及连接在母线上的设备发生短路故障的保护；第二是作为馈线保护、电容、动力变的后备保护。
四、故障查与判断
1.根据主变二次侧低压过流保护整定原则可以看出，要启动该保护，必须同时满足2个条件，一是当前母线电压低于整定值（即U<Uop）,二是当前主变二次侧电流大于电流整定值（即I>Iop）。按照这种原理，可以总结出，发生主变低压侧过流后，大致可以从四种情况进行分析：
(1)由于27.5kV压互回路断线，馈线取流时保护启动。此种情况包括如27.5KV压互高压熔管熔断、低压保险熔断、电压回路端子虚接等。此时，线路上有大负荷电流，且电流值大于过流整定值时，保护启动。
(2)27.5kV高压室母线存在接地故障。包括母线支持瓷瓶由于脏污、房屋漏雨或鼠害等原因闪络放电造成的接地跳闸。
(3)连接在母线上是设备发生接地故障。包括连接在母线上的各类隔开、断路器绝缘部分击穿、闪络造成的接地跳闸。
(4)馈线、电容、动力变等设备故障，断路器拒动，造成主变越级跳闸。正常情况下，馈线、电容、动力变都有各自的保护，且保护整定时间小于主变二次侧低压过流保护的整定时间。当馈线、电容、动力变断路器出现分闸拒动时（如机构卡滞、连杆断裂），此时故障点没有切除，持续时间达到整定时间、电压、电流值达到整定值时主变二次侧低压过流保护就会越级启动。
(5)定值设置错误，导致保护误动作。保护装置整定值设置错误，电流整定值过低、电压整定值过高，没有躲过变压器正常运行时的最大负荷电流和最低电压；或者由于保护整定时间没有躲过馈线、电容、动力变断路器保护定值的时间，使得在处于正常运行中的变压器发生跳闸。
(6)保护装置故障。保护装置内部元件、插件损坏，硬件损坏时保护装置出口可能将连续出口或一直导通。
2.主变二次侧低压过流保护动作后，巡视人员要重点根据现场具体故障现象去综合判断是保护误动还是存在实际接地故障。
(1)由于接地故障造成的低压过流保护启动时，除了主变保护装置有各种声光报警之外，电容、动力变的失压保护也会同时启动，这一点也可作为判断母线是否失压的直接的依据。同时，在接地发生跳闸后，由于高压室相对封闭，一般会产生烟雾或明显的气味，在巡视时要注意观察这些细节。
(2)如果母线电压为零，电容、动力变失压保护却未启动，则要考虑电容、动力变、馈线故障未跳闸（如断路器拒动），造成主变二次侧断路器越级跳闸。
(3)结合现场当时的天气，如下雨时，重点巡视检查高压室房屋是否有雨水渗漏等。
五、处理步骤和方法
1.变电所发生主变低压侧过流保护后，应该根据短路器跳闸判断是A相母线还是B相母线故障，确认后，立即要求值班人员到高压室巡视设备，或者通过视频观察高压室情况。如果存在接地故障，短路电流会很大，所以一般伴随故障会出现电弧、烟雾、异味。为了能尽快的确定故障点，为后期的抢修争取宝贵时间，应该第一时间指派值班员到高压室进行巡视，争取在烟雾、异味未散尽前尽可能准确的发现故障点。这一点在实际运用中非常关键，在牵引变电所实际运行中，出现过由于值班员没有第一时间巡视检查高压室，接地故障产生烟雾消散，同时故障点又比较隐蔽，只闻到有异味，后期在排查故障时花费的时
间较多，延误送电时间。
2.查看电压表指示情况，确定母线是否有压，并且调出主变、馈线、电容、动力变保护相关信息，查看保护动作情况，作为进一步判断故障原因的依据。
3.在故障点明确后，就要及时确定抢修方案。制定抢修方案要本着“先通后复，先通一线”的原则，在故障无法彻底恢复的情况下，要采用灵活的供电方式，临时替代或者先恢复部分设备的运行，尽可能的将故障范围缩短到最小。
(1)已查明A相母线存在故障，则可以投入B相母线，保证B相母线的供电臂正常供电。如果接地故障只存在一段母线上，为了缩短故障停电范围，可以拉开2001、2002隔开，隔离故障地点，然后在通过相应倒闸，使另一段母线带电，恢复部分供电臂供电。引航员软梯
(2)母线有接地故障，比如支持瓷瓶放电，就要及时通知人员进行抢修。一般在处理支持瓷瓶放电故障时，为了尽快恢复供电，通常采取的办法是将支持瓷瓶砸碎或拆掉后送电，但是在一些特殊地点，还要充分考虑拆掉支持瓷瓶和金具后是否影响到母线的稳固，一旦母线支持不稳脱落，就会进一步扩大故障影响范围，严重时造成母线间的短路，引起更大的故障。所以在拆除支持瓷瓶前，一定要考虑到母线固定金具的强度。
(3)连接在母线上的设备存在故障，就及时隔离设备，尽快恢复供电。如主变二次侧断
路器本体出现闪络或击穿故障，则拉出故障断路器，通过投入另一台主变尽快恢复供电；馈线断路器出现故障，则拉出故障断路器后投入备用断路器即可完成送电；电容、动力变断路器出现故障，则退出电容和动力变后拉出断路器即可恢复接触网供电。
4.如果发现馈线、电容、动力变等开关的保护装置有保护启动相关信息，但是相应的断路器未动作，这种现象可能是馈线、电容或动力变回路出现故障越级造成主变二次侧断路器跳闸，只需要手动断开电容、动力变、馈线断路器并拉出，切除故障点后即可恢复供电，馈线断路器使用备用断路器送电即可。
5.如巡视检查一次设备无异常，也未发现保护装置指示有异常的断路器，但发现电压表针摆动剧烈或保护装置上母线电压波动较大时，一般是由于27.5kV电压互感器高压熔管熔断后,线路上存在超过保护整定值的大负荷，保护同时满足“低电压”和“过电流”两个条件，引起保护误动作。判断为该原因时，说明一次设备没有接地故障，只需要投入该相另一台电压互感器后就可以投入主变二次侧断路器送电。
6.在确定抢修方案时，要充分考虑到人员、机具、材料等因素。在处理此类大型故障时，如果变电所值班人员数量不够，就要第一时间安排附近检修人员赶赴现场进行抢修；同时，对与抢修所需的材料、机具要提前安排配齐，确保到达现场后能安全、快速的完成
抢修任务。
综上所述，由于牵引变电所27.5kV高压室母线没有备用，基于这个特点，主变二次侧低压过流保护启动后，无法通过常规的、通过倒切备用设备的方式来隔离和处理故障，所以此类故障对与电气化铁路运输秩序的影响不言而喻。而在发生此类故障后，如何通过高效、合理的方式快速恢复供电就成为制定抢修方案的重中之重。通过多年的运行经验发现，通过合理的安排处置程序，快速、准确的切断故障恢复供电，从源头争取时间，是可行的并且是可操作的。
嫁接刀 本文从主变二次侧低压过流保护启动原理出发，结合牵引变电所运行实际情况，对该保护启动后各种现象产生的原因进行了分析，系统的对各种情况下的处置原则进行了总结，并针对隐性故障查困难的问题，旨在从源头缩短处理时间，通过对巡视流程进行优化，避免模式化和惯性思维，使抢修方案更贴合现场实际，更加易于实施和操作。
作者简介：刘宇星（1986-01-03），男，汉族，籍贯：甘肃省兰州市，当前职务：调度员，当前职称：助理工程师，学历：大学本科，研究方向：铁道供电
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