浅谈牵引变电所的安全运行及故障处理

浅谈牵引变电所的安全运行及故障处理

郭天岚

（国网辽宁省电力有限公司沈阳供电公司辽宁省沈阳市110003）

摘要：安全是牵引变电所管理的重要内容，也是其运行的基础，所以在日常工作中，必然做好各项科学防护措施，不仅要确保各项责任的落实，而且在对操作中各种规程进行严格遵守，确保每一个工作环节的安全性，从而确保牵引变电所运行的可靠性，为铁路机车提供安全、可靠的电力支持。本文主要对牵引变电所的安全运行及故障处理进行分析。

关键词：牵引变电所；安全运行；故障处理

电力牵引的专用变电所。牵引变电所把区域电力系统送来的电能，根据电力牵引对电流和电压的不同要求，转变为适用于电力牵引的电能，然后分别送到沿铁路线上空架设的接触网，为电力机车供电，或者送到地下铁道等城市交通所需的供电系统，为地铁电动车辆或电车供电。一条电气化铁路沿线设有多个牵引变电所，相邻变电所间的距离约为40～50公里。在长的电气化铁路中，为了把高压输电线分段以缩小故障范围，一般每隔200～250公里还设有支柱牵引变电所，它除了完成一般变电所的功能外，还把高压电网送来的电能，通过它的母线和输电线分配给其他中间变电所。

1处理原则

故障处理及事故抢修，要遵循“先通后复”的原则。对有备用设备，首先考虑投入备用设备，采用简便、可行的方案，迅速、果断地进行故障处理或事故抢修，以最快的速度设法先行供电。然后通知有关部门再修复或更换故障设备，恢复正常运行状态。没有备用设备，首先考虑采用解列、隔离、越区供电等方式，优先隔离变电所内设备故障，恢复接触网设备供电，然后通知相关部门组织后期处理。

2牵引变电所分类

牵引变压所分为直流和交流两类。直流牵引变电所的功能是把区域电网的高压电加以降压和整流，使之成为直流1500伏、750伏或城市交通用600伏电压，再送到接触网，为直流电力机车或电动车辆供电。交流牵引变电所根据牵引变压器绕组接线不同，又分为三相、单相和三相-两相牵引变电所。

2.1三相牵引变电所

变压器原边绕组通常为星形连接，副边绕组为三角形连接。三角形的一个连接点接铁路行车轨道，另两个连接点分别接牵引变电所左右两侧的供电分区接触网。由于两侧相位差60°，需要分段。这种牵引变电所的优点是变压器副边保持三相，可供变电所本身和地方的三相用电；缺点是变压器的容量未能充分利用。

2.2单相牵引变电所

采用1～2台单相变压器。用一台单相变压器时，副边绕组的一端接轨道，另一端同时供给左右两侧的供电分区接触网。为了检修方便，两供电分区采用相关分段加以隔离。若用两台单相变压器时，其原边绕组分别接到高压三相母线中两对不同的母线上，使三相负载平衡；两个副边绕组按V形接线，公共点接轨道，其余两端分别向两侧的分区供电，并用相关分段。单相变电所的优点是变压器容量利用较充分。但地区负荷需专用变压器；简单的单相接线，还影响三相系统的平衡。

2.3三相-两相牵引变电所

变压器原边绕组接成T形，与三相高压母线连接；副边为两相连接，共用端接轨道，另两端分别接供电分区，由于两者相位差90°，两分区也需隔开。这种形式的牵引变电所一定程度上克服了三相和单相牵引变电所的缺点。中国早期的牵引变电所大多采用三相牵引变电所，从80年代起出现采用三相－两相牵引变电所。

3牵引变电的安全运行

为了适应现代化管理水平，必须强化变电值班员的业务素质，加强责任感，提高技术水平，努力学习业务知识，熟练掌握处理各种电气事故的能力，确保电气设备安全运行。认真贯彻落实各项规章制度和安全生产责任制。通过板报、事故教育录像、典型事故案例分析，增强变电值班员的安全生产意识，建立健全安全生产责任制和奖惩办法，使安全责任落实到位。激发运行人员安全工作责任心。同时为了完善技术管理，组织职工培训班，加强员工技术培训，定期开展技术讲座和规程学习，使变电运行人员熟练掌握职责范围内的设备现场布置、系统连接、结构原理、性能作用、操作程序，并具备设备的简单维护、保养能力；同时积极开展事故预想、反事故演习，提高运行人员的事故处理应变能力和自我防护能力。

4常见故障的应急处理方案

4.1牵引变电所遭受雷击的来源及解决方法

雷电是一种大气中的放电现象，雷电流也是电流，强大的雷电流所产生的热量，可烧断导线和烧毁电力设备；雷电产生的过电压能击穿电气绝缘，甚至引起火灾和爆炸，造成人身伤亡。雷电过电压分直击雷过电压和感应雷过电压两种。直击雷过电压是雷闪直接击中电气设备导电部分时所出现的过电压。感应雷过电压是雷闪击中电气设备附近地面，在放电过程中由于空间电磁场的急剧变化而使未直接遭受雷击的电气设备（包括二次设备、通信设备）上感应出的过电压。变电所防护直击雷一般采取装设避雷针或采用沿变电所进线段一定距离内架设避雷线的方法解决。而对雷电侵入波的感应雷过电压的保护主要是装设避雷器和抗雷线圈。

4.2隔离开关瓷柱破损、裂纹、放电严重，爆炸时，根据设备具体情况，若放电不严重时，可暂时不停电，必须加强巡视、观察，并向供电调度汇报，做好随时抢修的准备，待天窗点内进行更换处理。若放电严重造成直接接地，必须向供电调度说明情况，经供电调度同意后，在做好安全措施的前提下，将爆炸瓷柱拆除，并将两引线用线夹按规定连接在一起后恢复供电。加强巡视、观察，有天窗点时再更换。

4.3穿墙套管击穿

穿墙套管击穿、爆炸，首先向供电调度汇报，经供电调度同意后，当能采取改变运行方式等隔离措施，在不影响供电的情况下，使故障穿墙套管的断路器退出运行。然后根据供电调度命令，在做好安全措施的前提下，进行穿墙套管的更换，及时恢复设备正常运行方式。如若不能，则考虑将故障穿墙套管所在进线或馈线断路器小车拉出，并断开与其相连的隔离开关，使击穿的穿墙套管处于隔离状态；在做好安全措施的前提下，根据实际情况，从两供电线相距较近且容易接线处将两供电线短接，先行送电，等有停电点后在更换穿墙套管，恢复设备运行状态。

4.4母线故障处理

变电所母线发生故障时影响很大，严重时会使整个变电所停电，甚至发生火灾。母线故障的原因有值班员误操作，也有外部原因造成，如小动物或线路故障时，继电保护误动。发生故障后，变电值班员立即进行检查，如果是小动物引起母线断线故障则及时用绝缘物将小动物处理掉，立即恢复送电。如发生线路故障而继电保护拒动，应立即将故障线路断路器手动分闸，使故障线路与其他设备分开，保证未发生故障设备继续运行。

4.5交流自用电系统故障或失压

交流自用电系统故障或失压，硅整流充电装置将失去电源而无法工作，则此时无法向蓄电池充电，由蓄电池组完全承担直流母线上的负荷，值班人员应通过调节蓄电池电压调节手柄位置，来维持直流母线水平。

结束语：

综上所述，牵引变电所典型故障主要包括一次设备、二次设备和电缆线路故障。故障处理时应本着“先通后复”的原则尽快恢复送电，同时还要坚持人身安全第一的原则，一切作业必须有供电调度命令，严禁无令操作，臆测行事。一切作业均应做好安全措施，确保人身安全和设备运行安全。只有日常工作中不断探索，总结故障查找及处理经验，才能快速找到故障原因，获得合理的解决方案，确保牵引变电所运行的安全性。

参考文献：

[1]高速铁路牵引变电所的典型故障与处理[J].杨大丽.现代商贸工业，2015，04

[2]高速铁路牵引变电所常见设备故障及处理[J].王春旭，乔垒，刘聪，赵国礼.郑州铁路职业技术学院学报，2014，01

[3]电气化铁路牵引变压器安装施工工艺研究[J].石琼.科技传播，2014（24）