鐵路牽引變電所設(shè)備故障實(shí)時(shí)檢修的探索

白建龍

摘 要：隨著我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，科學(xué)技術(shù)也在快速發(fā)展，電氣化鐵路迎來新的春天，同時(shí)需要加強(qiáng)對鐵路牽引變電所，主要電氣設(shè)備進(jìn)行保護(hù)，尤其是變壓器、斷路器、開關(guān)和互感器的安全性能，在整個(gè)列車運(yùn)行過程中，發(fā)揮著極其重要的作用。加強(qiáng)對鐵路牽引變電所主要設(shè)備的日常檢修管理，做到提前預(yù)警式故障分析，利用現(xiàn)代信息技術(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢修，同時(shí)通過狀態(tài)檢修實(shí)時(shí)分析牽引變電所的常見設(shè)備故障，盡可能消除或縮小設(shè)備故障及其安全隱患，提高牽引變電所供電質(zhì)量，保障列車安全正常運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：電氣化鐵路 變電所 設(shè)備故障 實(shí)時(shí)檢修

中圖分類號：U226.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2019）03（c）-0014-02

在電氣化鐵路牽引供電系統(tǒng)中，由于種種原因，主要電氣設(shè)備發(fā)生方方面面的故障是在所難免的。為確保列車安全正常運(yùn)行，必須加強(qiáng)對牽引變電所主要設(shè)備的日常檢修工作。及時(shí)采取有效措施，優(yōu)先投入備用回路設(shè)備，本著“先送電后修復(fù)”的原則，限制事故進(jìn)一步發(fā)展，徹底消除安全隱患，必要時(shí)采取越區(qū)供電等措施，以最快速度保證對接觸網(wǎng)線路的供電。

1 牽引變電所主要電氣設(shè)備故障分析

1.1 變壓器工作原理及故障

變電所普遍應(yīng)用的是油浸電力變壓器，作為最主要的供電設(shè)備，必須加強(qiáng)制度化、常態(tài)化的日常檢修工作。它的故障從內(nèi)、外兩方面進(jìn)行分析。內(nèi)部故障主要表現(xiàn)為，變壓器油箱內(nèi)發(fā)生的問題，包括各相繞組之間常常發(fā)生短路，繞組的線匝之間有時(shí)也發(fā)生短路，繞組或引出線的接地故障等。外部故障相對容易發(fā)現(xiàn)，主要是變壓器油箱外部的絕緣套管老化或損毀造成的，由于外力強(qiáng)襲導(dǎo)致的引出線上發(fā)生的各種故障。大致分為以下幾種：絕緣套管閃絡(luò)、破碎、線路接地等故障；導(dǎo)致變壓器故障的原因是多方面的，最主要的是電路故障，其次是磁路故障，另外還有油路故障。作為故障的發(fā)生因素，無論哪方面的原因都不能忽視，任何一種極微小的故障都可導(dǎo)致整個(gè)變壓器無法正常工作。另外從變壓器的主體結(jié)構(gòu)考慮，其主要故障包括繞組故障、鐵心故障、油質(zhì)故障和附件故障四種。從普遍的易發(fā)現(xiàn)象和工作習(xí)慣角度分析，變壓器的設(shè)備故障也可這樣劃分為以下三種：絕緣故障、鐵心故障和分接開關(guān)故障。

1.2 短路電動(dòng)力引起繞組變形故障

變壓器受短路沖擊時(shí)，如果短路電流小，繼電保護(hù)正確動(dòng)作，繞組變形將是輕微的；如果短路電流大，繼電保護(hù)延時(shí)動(dòng)作甚至拒動(dòng)，變形將會很嚴(yán)重，甚至造成繞組損壞。對于輕微的變形，如果不及時(shí)檢修，恢復(fù)墊塊位置，緊固繞組的壓釘及鐵軛的拉板、拉桿，加強(qiáng)引線的夾緊力，在多次短路沖擊后，由于累積效應(yīng)也會使變壓器損壞。因此診斷繞組變形程度、制訂合理的變壓器檢修周期是提高變壓器抗短路能力的一項(xiàng)重要措施。

2 互感器的常見故障與分析

互感器是牽引變電系統(tǒng)運(yùn)行過程中的主要設(shè)備，它的功能是將高壓和大電流，按照一定比例變換成標(biāo)準(zhǔn)低電壓、常用電流。從而有助于實(shí)施電力系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備、測量儀表等的標(biāo)準(zhǔn)化和小型化。包括電流互感器和電壓互感器。

2.1 電流互感器

電流互感器主要起到變流作用，同時(shí)具有電氣隔離功能。電流互感器也被稱作升壓（降流）變壓器，是牽引變電過程中的中樞神經(jīng)，起著至關(guān)重要的作用。普遍應(yīng)用于電力系統(tǒng)中，尤其在測量儀表的精確度，需要實(shí)施繼電保護(hù)的過程中，必須通過電流互感器的功能，幫助相關(guān)設(shè)備獲取回路電流信息。通過電流互感器的有效應(yīng)用，能夠按照一定比例，在規(guī)定時(shí)間迅速將高電流轉(zhuǎn)換為低電流運(yùn)行狀態(tài)。方便應(yīng)用的同時(shí)，必須要加強(qiáng)電流互感器的保護(hù)和檢測工作，通過實(shí)施狀態(tài)檢修，對于一些常見故障，及時(shí)進(jìn)行處理，加強(qiáng)安全防范措施，將不必要的損失降低為零。

2.2 電壓互感器

電壓互感器主要用于電壓和功率的測量，但它的核心組成部分僅僅是一個(gè)帶鐵心的變壓器。有了電壓互感器，工作人員能夠?qū)Ω邏夯虺邏旱碾娏ο到y(tǒng)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，按照一定比例將高電壓轉(zhuǎn)換成100V的低電壓。電壓互感器一次側(cè)接在一次系統(tǒng)，二次側(cè)接測量儀表、繼電保護(hù)等，特別注意電壓互感器二次側(cè)不能短路。為了確保變電系統(tǒng)的安全運(yùn)行，在使用電壓互感器之前，一定要按照電力運(yùn)行規(guī)程所規(guī)定的具體項(xiàng)目，進(jìn)行嚴(yán)格的檢查，做到安全防患于未然。需要注意的是電壓互感器二次繞組時(shí)，必須有一點(diǎn)接地，只要這樣，當(dāng)電壓互感器出現(xiàn)故障時(shí)，才能避免儀表和繼電器出現(xiàn)高電壓的危險(xiǎn)，才能確保人身安全不受到損害。

3 斷路器常見故障分析

3.1 斷路器原理及分類

斷路器的工作原理，主要是通過自動(dòng)調(diào)節(jié)功能，來合理分配電能，從而實(shí)現(xiàn)對電源線路、電動(dòng)機(jī)等相關(guān)設(shè)備的保護(hù)。當(dāng)牽引變電所電力系統(tǒng)發(fā)生故障，諸如運(yùn)行過載、短路或欠壓等故障時(shí)，能夠自動(dòng)切斷電源，確保運(yùn)行安全。斷路器的最大優(yōu)點(diǎn)是，發(fā)生故障時(shí)自動(dòng)斷電而不需要變更零部件，它不同于熔斷器式開關(guān)。斷路器的種類很多，從使用范圍大致劃分為高壓和低壓斷路器兩種，高、低壓界線的劃分，一般以3kV為界點(diǎn)。低壓斷路器也就是人們常說的自動(dòng)開關(guān)，是一種能夠自動(dòng)進(jìn)行失壓、欠壓、過載、和短路保護(hù)的常用電器。

3.2 高壓斷路器故障分析

變電所主要應(yīng)用的電力控制設(shè)備是高壓斷路器，也就是高壓開關(guān)，具有高性能的滅弧作用。高壓斷路器對于電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行與否，起著至關(guān)重要的作用，它能根據(jù)需要迅速切斷和接通線路。如果變電系統(tǒng)發(fā)生了故障，高壓斷路器就能夠自動(dòng)配合繼電保護(hù)，準(zhǔn)確而及時(shí)切斷故障電流，防止事故延發(fā)。高壓斷路器的常見故障主要是，絕緣件質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，拉桿隨意拉脫，導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)部分的操作不到位。通過實(shí)施在線檢測，對高壓斷路器及其它電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)行實(shí)時(shí)觀察與必要檢修，根據(jù)運(yùn)行原理進(jìn)行科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆诸惞收显\斷，盡可能提高設(shè)備運(yùn)行的安全可靠性，降低線路維修成本，保障列車安全運(yùn)行。

4 提高人員素質(zhì)強(qiáng)化監(jiān)管工作

加強(qiáng)鐵路牽引變電所的安全監(jiān)管工作，首先要從人的主觀意識開始，時(shí)時(shí)處處提高警惕。實(shí)施設(shè)備故障的狀態(tài)檢修，目的是把一切安全隱患排除在事故發(fā)生以前。所有先進(jìn)的技術(shù)都需要人來操作，提高相關(guān)工作人員素質(zhì)，做好一切安全防護(hù)工作，采取積極有效措施，加強(qiáng)監(jiān)管工作。當(dāng)出現(xiàn)危及人身或設(shè)備安全的緊急情況，值班人員必須具備過硬技術(shù)，能夠果斷處理，必要時(shí)采取先處理應(yīng)急，然后再報(bào)告的電力調(diào)度制度，確保人身和設(shè)備安全。值班人員利用掌握的必要應(yīng)急知識，結(jié)合過去牽引變電所運(yùn)行中的一些經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，對牽引變電所運(yùn)行中較常見的電氣設(shè)備故障進(jìn)行分析研究，尤其要對變壓器、互感器和斷路器這些主要設(shè)備的運(yùn)行原理，進(jìn)行詳細(xì)了解，把故障發(fā)生的概率進(jìn)行認(rèn)真統(tǒng)計(jì)，對于常用的科學(xué)快速的處理方法了如指掌，從而降低一切損失，有效遏制事故蔓延。

5 結(jié)語

綜合考慮現(xiàn)代化鐵路牽引變電所設(shè)備故障，其中最容易發(fā)生故障的主要設(shè)備是互感器和高壓斷路器。當(dāng)變電所的高壓斷路器發(fā)生故障時(shí)，首先應(yīng)想盡一切辦法，按照調(diào)度遠(yuǎn)方操作，控制室遠(yuǎn)方操作，斷路器當(dāng)?shù)仉妱?dòng)操作，斷路器本體手動(dòng)儲能手動(dòng)操作的順序，先保證供電，然后再查找故障，確保盡快送電到接觸網(wǎng)線路。盡可能使設(shè)備從傳統(tǒng)的預(yù)防性檢修，提高到事前預(yù)警式的狀態(tài)檢修。

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