电力设备运行中出现的问题及解决办法

电力设备运行中出现的问题及解决办法

陈德军

（昆明地铁运营有限公司650000）

摘要：电力设备运行维护是地铁管理部门日常工作的重要内容。截止2017年，我国地铁总里程超过4200公里，30多个城市开通地铁。地铁在便利人们出行、缓解交通压力的同时，如何确保其运行安全性一直以来都是地铁管理部门关注的焦点问题。文章以地铁电力设备为例，分别从一次设备中的变压器、母线和二次设备等方面，就常见的一些问题及具体的解决措施展开了分析。

关键词：电力设备；运行问题；原因分析；解决办法

引言：地铁电气系统中包含各种类型的电力设备，这些电力设备通过导线相互连接，如果其中部分设备出现故障问题，将会影响到整个区域电力系统的正常运行，使地铁面临严重的安全隐患。因此，技术部门应当在总结以往工作经验的基础上，对电力设备运行中各类问题的形成原因有所了解，进而从专业角度采取有效的解决措施，切实保障电力设备安全运行。

一、地铁设备一次运行问题及解决措施

地铁中的一次设备包括变压器、电流/电压互感器、隔离开关以及母线等。作为地铁电力系统中的主体部分，一次设备如果出现问题，将会对地铁的部分运行功能产生直接影响，并由此引发一些安全事故。因此，在进行电力设备管理时，技术人员也必须关注一次设备中各类电气的运行工况，通过检查及时发现故障隐患，并采取应急策略，将故障损失降到最低。

1、整流变压器运行问题及解决措施

整流变压器作为一种电压（电流）转换装置，在整个地铁电力系统中发挥着重要作用。尤其是随着地铁电力系统结构日益复杂和运行负荷的不断升高，变压器的运行稳定性也变得至关重要。通常来说，变压器实际工作中可能出现问题的原因包括以下几种。

（1）变压器自身方面的缺陷。整流变压器在使用较长时间，或是运行环境比较恶劣，自身的一些材料、元件都会出现不同程度的老化现象。尤其是一些绝缘部件，逐渐失去应有的绝缘性能。同时，由于电力设备静电吸附作用的影响，表面容易堆积一定量的灰尘，并且在遇到潮湿空气后产生污闪，造成变压器短路故障。针对此类问题，可以在检修过程中着重关注变压器各绝缘材料和电气元件的情况，如果发现有严重老化、磨损等情况，应立即采取相应的更换措施，这样可以确保变压器继续保持安全和平稳运行。

（2）铁芯绝缘电阻降低。通过对变压器运行参数的检查，发现部分情况下会出现铁芯绝缘电阻突然降低，甚至瞬间为零的情况。出现此类现象的原因主要是铁芯夹件和铁芯绝缘板之间的间隔距离过大，随着变压器使用时间的增长，中间积累了一定量的油垢，铁芯绝缘板不能发挥实质性的作用，铁芯绝缘性能降低。绝缘电阻降低甚至频繁的跳零，会增加变压器的运行负荷，产生瞬时高电流，容易发生电流击穿故障。针对此类问题，一方面是合理调整铁芯夹件和绝缘板距离，保证铁芯绝缘性能；另一方面也可以采用新型的保护装置，实现对铁芯绝缘电阻的动作保护，也可以延长铁芯电阻的使用寿命和性能。

2、油浸式变压器结构问题及解决措施

油浸式变压器渗漏油是一种常见的“质量通病”，这些渗油还会吸附灰尘，形成具有一定厚度的油垢，严重影响了散热器的正常散热。此外，如果渗漏油问题较为严重，还会腐蚀变压器周边线缆的绝缘外套，加速橡胶材料的老化。根据渗漏油形式的不同，主要分为外部渗漏和内部渗翻两种情况，外部渗漏主要是通过工艺改进，选用优质材料，提高变压器的结构性能；随着近年来变压器设计的优化，内渗问题已经基本解决。

3、DC750V断路器直流短路故障及解决措施

金属性短路就是不同电位的两个金属导体直接接触或者被金属导线短路而导致的短路。这类短路中，因为短路点电阻是零，那么短路电流非常大。三轨供电系统的金属性短路故障就是三轨和钢轨间金属直接接触，或者整体绝缘支座被击穿后产生的三轨和接地扁铜直接短路所引起的故障。非金属性短路就是不同电位的两点经过电阻相连，而没有直接相连所导致的短路故障。这类故障的短路点电阻不是零，所以短路电流没有金属性短路大，但是因为持续时间也许会很长，在一定条件下，它的危害性可能会更大。三轨供电系统的非金属性短路就是线路上产生非金属短路的一种，比如像雨、雪等导体埋没或者掩盖接触轨的情况。通过对地铁DC750V牵引供电系统的构成及短路情况进行分析，主保护采用大电流脱扣保护和DDL保护相配合，后备保护采用定时限过电流保护、双边联跳保护、热过负荷保护、以及自动重合闸，是合理的。

二、地铁二次设备运行中出现的问题及解决措施

在地铁电力系统中，二次设备的功能主要是监测、保护一次设备，对于一次设备的一些常规故障或异常工况，二次设备能够及时采取控制、解决措施，是确保地铁电力系统稳定运行的第一道屏障。如果二次设备出现故障，将失去应有的保护工作。从问题原因上看，二次设备问题主要是外部因素影响，例如电磁干扰等。因此在具体采取解决措施时，也要运用信息化的监测手段，实现对二次设备运行工况的动态监控。

1、二次设备的状态监测对象

地铁中一次电力设备的种类和数量较多，为了实现对重要电气设备的有效监控，需要对二次设备的监测对象进行明确分工，避免出现“漏监测”或重复检测。具体的监测对象有：（1）交流测量系统。通过监测反馈二次回路的绝缘性能是否良好，如果存在漏电现象可以及时标定漏电区域；（2）逻辑判断系统。监测前端传感器采集到的电力设备运行数据，是否能够及时、完整的反馈到终端控制中心，以及控制中心发布的控制指令能否达到并在前端处理器发挥作用；（3）通信系统。在电力设备启动或进行远程智能控制时，通信系统所发出的信号与控制动作是否保持一致。从整体上来看，二次设备检测与一次设备相比，最大的区别在于其监测对象不是孤立的元件，而是功能相对完善的系统，这对于提高故障处理效率也有一定的帮助。

2、二次设备状态监测方法的优化

随着信息技术和自诊断技术的成熟应用，二次设备状态检测系统无论是从功能上还是监测范围上都得到了优化。地铁管理部门应当与时俱进的引进一些前端监测技术，推动二次设备状态监测向智能化、自动化方向发展。例如，可以在二次设备安装内置的自诊断功能模块，可以对二次设备中的存储器、I/O接口等功能元件进行动态巡检。同时将监测所得信息与正常参数对比，如果发现问题则立即报警。此外，还可以根据地铁电力设备监测的实际需要，通过特定编码的方式，完成一些针对性的故障测试，对于提前了解故障，以及实现故障自动化处理提供了技术支持。

结语：地铁电力系统中电力设备的数量多、种类杂，一旦其中某个电力设备出现故障问题而又得不到及时有效的处理，将会对地铁电力系统的运行安全造成严重影响。因此，管理部门一方面要总结以往工作经验，对电力设备常见的问题有全面的了解，并针对各类问题提前制定应急处理对策，这样在今后遇到电力设备运行问题时，可以第一时间进行故障处理，避免故障问题的扩大化；另一方面，也要引进信息化的监测手段，对各类电力设备的运行工作进行实时在线监测，对异常工况提前处理，真正做到“防患于未然”。

参考文献：

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