某高原铁路通信基站高压熔断器熔断原因分析

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1、铁道运营技术第16卷第2期V01．16NO．22010年4月RailwayOperationTechnologyApril2010某高原铁路通信基站高压熔断器熔断原因分析徐金阳，唐金胜，田铭兴(兰州交通大学自动化与电气工程学院，1．讲师；3．教授，甘肃兰州730070；2．青藏铁路公司机务部，工程师，青海西宁810080)摘要：某高原铁路沿线通信基站采用特殊的供电方式，针对箱式变压器因雷击过电压引起高压熔断器熔断的主要原因，提出了降低接地电阻和选用高原型高压熔断器的建议，以减少故障的发生。关键词：高压熔断器；熔断；

2、内部过电压；雷击过电压中圈分类号：TU856文献标识码：A文章编号：1006—8686(2o10)02—0010—03某高原铁路沿线通信基站的电源均由沿线架设额定电压为线电压，即35kV。的一条35kV电力贯通线供给。通信基站箱式变压器(简称箱变)的控制和保护由负荷开关和熔断器共U同实现，这种控制和保护方式具有线路简单，经济适V用的特点⋯。高压熔断器一旦熔断后，必须采用人W工方式进行更换，才能恢复供电。通信基站运行过程中，曾多次发生通信基站箱变高压侧熔断器熔断故障，每次更换熔管后均正常运行。熔断器如此频繁熔断，已严

3、重影响通信基站的供电可靠性，并给维图1通信基站电气原理图护造成很大困难。因此，对其高压熔断器熔断故障的原因进行深入分析，提出相应的解决方案，显得尤为重要。2高压熔断器熔断原因的理论分析1通信基站的供电方式熔断器熔断故障有2类：一类是正常熔断，因短路故障造成电流迅速升高而发生熔断事故，其发生该铁路所设的电力贯通线，除作为44个车站的次数很少；另外一类属于非正常熔断，其发生次数多主电源外，还是沿途187个通信基站的主电源。通而不确定，原因也十分复杂。非正常熔断主要有2信基站箱变采用1台单相20kV·A干式变压器供个原因

4、：一是内部过电压；二是雷电过电压。从实际电，高压侧安装1台线路负荷开关(T接处设2只氧运行和现场情况来看，熔断器熔断不属于正常熔化锌避雷器)，通过2条单芯电缆接人箱式变电站高断。因此，着重分析非正常熔断的原因。压侧，与变压器连接穿墙套管问安装2只熔断器，变压器二次侧直接引出2条电缆(一条给通信机械室2．1内部过电压在1035kV的中性点不接地供电，一条给线路负荷开关的操作电源供电)，通信的系统中，电压互感器因铁磁谐振和单相接地故障机械室安装有防雷装置。通信基站电源的主接线如恢复后对地电容的充电电流，都可造成高压熔断

5、器图1所示。图中，QS为高压负荷开关，用于切断负的熔断。依照这2点故障因素，对熔断原因进行分荷电流；FU为高压熔断器，用来进行短路保护。通析。信基站负荷量较少，为节约投资，箱变为1台单相变2．1．1铁磁谐振由于单相接地故障，造成绕组的压器。因35kV贯通线无中性线，变压器一次侧的电压升高为线电压，铁芯饱和后，形成过大饱和电10某高原铁路通信基站高压熔断器熔断原因分析流，产生谐振现象，从而导致熔断器熔断。由图1可以看出，该铁路通信基站电气接线，不同于l0～35kV中性点不接地配电系统母线上的电压互感器电气接线。l0—

6、35kV中性点不接地配电系统母线上的电压互感器电气接线是三相系统，而通信基站电气接线是单相系统，且其电源取自三相架空线的线电压。三相系统的相地短路和相相短路只能引起相图3通信基站电源系统的等效电路圈电压的升高，而线电压却不发生变化。所以，由相地短路和相相短路引起的过电压，以及由其激发的谐2．1．3结论通过以上分析，可知该铁路通信基站振过电压和低频饱和电流都不是该铁路通信基站高高压熔断器熔断故障原因，应不同于l0～35kV中性压熔断器熔断故障的原因。点不接地配电系统母线上的用于保护电压互感器一2．1．2电容的充电电流

7、图2为电压互感器三相系次侧高压绕组的熔断器熔断原因，即内部过电压不统的等效电路图。C1，C2，C3为导线对地电容，Ll，是导致该铁路通信基站高压熔断器熔断的原因。L2，L3为电压互感器的绕组。当系统正常运行时，对地电容C1。C2，C3上的电压均为相电压。若c3相2．2雷击过电压该铁路35kV电力贯通线无避发生接地短路故障，￡，c。，：将升高至线电压。一旦雷线，易遭受雷击。雷电波会沿着输电线路侵入到接地故障消除，仉。，：力图恢复到正常的相电压。通信基站中，形成较大的过电电压，产生较大过电由于原来的接地点己被切断，C1

8、，C2只能通过电压流，可能引起熔断器熔断。根据运行和维修部门的互感器的一次侧的绕组L1，L2对地进行放电，即对记录，该铁路通信基站高压熔断器熔断故障发生时地电容对互感器的一次绕组进行充电。若C1，C2足总是伴有雷电出现，且具有较强的随机性。雷电活够大，绕组上产生的充电电流就会足够大，引起铁心动本身具有高幅值和随机性，故雷电波入侵通信基的过分饱和。具有过饱和铁