铁路牵引变电设备安全稳定性提升措施探讨

铁路牵引变电设备安全稳定性提升措施探讨

耿璇

北京局集团有限公司石家庄供电段， 河北 石家庄 050006

摘要：牵引变电设备就是利用电气设备将牵引用电能提供给机动车，从而实现铁路机动车正常运输的技术。一般情况下，电能通过高压输电线所电力系统得以输送，并在输送的过程中经过变流处理及降压处理，再向接触网进行输送，从而向沿线路的电力机动车提供电能，达到运行的目的。要想在最大程度上实现铁路牵引变电设备安全稳定运行，就要充分了解铁路牵引变电所概念，理解高速铁路牵引变电所的牵引变压器工作原理，并且从工作原理的角度出发，强化变电设备故障分析工作，保障变电所安全稳定运行;提高变电设备的抗雷程度，降低变电所故障发生概率;积极引进新兴材料，提高变电所的安全性能;创新铁路变电设备控制方式，提高变电所的稳定性能。

关键词：铁路牵引；变电设备；安全稳定

引言

在电气化铁路运营过程中，应用牵引变电设备为铁路电力机车提供电能。在铁路运行过程中，牵引变电设备发挥着重要的作用。因此需要保证铁路牵引变电设备运行的安全性和稳定性，保证铁路安全稳定的运行。由于铁路牵引变电设备运行过程中受到多种因素的影响，因此需要运用先进的技术手段，并采取具体的保护措施，优化牵引变电设备控制方式，为铁路正常、稳定的运营打下坚实的基础。

1铁路牵引变电设备的相关简介

牵引供电系统是电气化铁路的重要组成部分，向电力机车供给牵引电能，其主要由牵引变电所和接触网两部分组成。牵引变电所把高压输电线送来电能通过降压与变流之后传输到接触网，由接触网向电力机车提供电能。牵引变电所是牵引供电系统的心脏，接触网是牵引供电系统的动脉，二者的稳定性直接影响电气化铁路的运行安全。由于单个牵引变电所容量有限，因此在铁路沿线每隔一定距离设置一个牵引变电所，保证电能输送充裕。另外，当某个变电所出现故障无法运行时，可以由相邻变电所越区供电，提高了供电系统的稳定性。目前京沪线各牵引变电所之问的距离一般为40-50km;由于牵引变电设备在铁路供电系统的核心地位，牵引变电设备稳定性出现问题，就会直接对铁路运行安全产生影响，并有可能带来极其严重的后果。为了保障铁路运行安全，就必须提高铁路牵引变电设备的安全性与稳定性，加强运营维护工作。

2铁路牵引变电设备安全稳定性提升措施探讨

2.1改进和创新控制方式

在当前我国铁路运行的过程中存在较多的无人值守的变电所，无人值守变电所通常会使用2种电源，多以27.5kV以及10kV为主，这其中由于27.5kV电源存在质量较差的问题，因此通常会选择10kV电源作为主要电源。但10kV电源在使用过程中容易受到外界因素的影响，在电路运行过程中易发生短路故障，这样在铁路运营过程中，变电所中的电源需要频繁地进行更换。而且在10kV线路运营过程中，极易发生单相接地问题，这主要是由于在缺乏低压断相保护的基础上，变电所内的交直流设备中易发生烧损现象。针对这种情况，要想有效解决，需要在电源低压侧加装断相保护装置，实现对低压设备的有效保护，为低压设备安全、稳定的运行提供重要的保障。

2.2补强接地及防雷保护措施

为了提升铁路牵引变电设备的运行安全性和稳定性，要针对铁路牵引供电设备中接触网受环境影响因素明显的特点，对原有的网开关接地防雷系统进行如下优化措施，以更好地提升铁路牵引变电设备的运行效能。（1）补强铁路牵引变电设备中的接触网分相处电动隔离开关的本体接地和机构箱接地，改变原网开关接地防雷系统中的接触网分相隔离开关本体和机构箱共用接地的现象，将铁路牵引变电设备的开关本体和机构箱接地进行分开设置，并使高压和低压接地绝缘相分隔，这样就可以较好地避免铁路牵引变电设备的接触网故障状态时的高压大电流对低压变电设备的影响。（2）通过添加防浪涌保护器的措施，提升铁路牵引变电设备的防雷能力。在添加防浪涌保护器的举措和设计过程中，其添加方式是由变电所向接触网开关供电电源、接触网分相机构箱内的电源线路的前端布设和添加，通过这种增设防雷保护装置的方式，获得更佳的防雷效果。（3）为了避免铁路牵引变电设备的放电现象，可以采用在接触网隔离开关机构箱的底部加装绝缘板的方式，实现对二次线的整理，并使其与箱体保持适当的距离。由此可见，我们要汲取原有的铁路牵引变电设备的接地系统中存在的问题，针对其接地状况及无防雷保护的状态，采用针对性的举措，以更好地增强和提升铁路牵引变电设备的安全性和稳定性，通过不同的整治措施，减少或避免因接触网绝缘子闪络而引发的低压设备的烧坏现象。

2.3制定标准化的管理制度

为保证牵引变电设备安全稳定，应确保运营维护过程中试验及检修质量。一是明确试验检测方法和检修技术标准。在实际运行过程中，各牵引变电设备维护单位的试验检测方法存在差异，新旧试验方法并存，误差范围较大，不利于上级单位对设备总体状况的把控。同时国家标准在不断更新，铁路专业标准应与国家标准相应及时更新，以确保设备试验及检修标准不过时、不滞后，为试验和检修工作提供准确尺度。二是合理确定设备检修周期。目前《牵引变电所运行检修规程》中对设备的检修周期有范围规定，如变压器绕组直流电阻和真空断路器绝缘电阻的试验周期均为1-3年。各牵引变电设备维护单位应根据设备运行状况，更加科学、细致制定试验及检修周期，避免超周期设备和失修设备存在。三是规范检修作业流程。将试验检修的标准、方法、步骤、人员等要素进行规范，制定标准化的作业流程，减小人为因素带来的偏差，确保检修质量。四是科学配置运营维护人员。根据设备数量、作业内容、作业范围，科学配置运营维护人员，确保人员素质和数量满足日常维护要求，避免人员疲劳作业导致人身和设备安全问题。

2.4优化牵引变电设备的控制方式

在铁路牵引变电设备的运行之中，为了增强其安全性和稳定性，还可以通过对其控制方式的优化改进方式，更好地减少设备的故障状态。目前主要采用的电源是10kV和27.5kV的电源，并以10kV的电源为主要供应电源，然而这种电源贯通方式容易受到外界因素的影响，还存在极其频繁的单相接地问题，在缺乏低压断相保护的条件下，致使交直流设备受到烧伤和损坏。针对上述问题，可以对牵引变电设备的控制方式加以改进和优化，在10kV电源的低压一侧，加装断相保护，这样可以在线路单相接地的时候，较好地闭锁低压电源的“倒切”现象。并且，还可以采用加装延时装置、在低压切换回路等方式，有效地规避线路故障后备投、重合闸等时限，减少低压设备频繁切换产生的冲击，提升铁路牵引变电设备的安全性和稳定性。

结语

近年来我国电气化铁路取得了较快的发展，在当前铁路电气化建设过程中，牵引变电设备作为非常关键的设备之一，其直接关系到铁路电气化运行的情况。因此在铁路运行过程中，需要针对牵引变电设备的运行情况及存在的问题进行具体分析，充分运用先进技术来提高铁路牵引变电设备运行的稳定性，并积极采用创新的思维方式，进一步改进和优化铁路牵引变电设备的控制方式，保证其安全、稳定的运行，积极推动我国铁路事业健康、持续的发展。

参考文献

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