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简析提高铁路牵引变电设备安全稳定运行对策

发表时间：2020/3/3 来源：《电力设备》2019年第20期作者：孔非凡

[导读] 摘要：伴随着我国科技水平的发展，我国铁路电气化建设水平也有了很大进步。

        （中国铁路济南局集团有限公司青岛供电段山东青岛 266071）
        摘要：伴随着我国科技水平的发展，我国铁路电气化建设水平也有了很大进步。铁路牵引变电设备是现代社会铁路建设的重要组成部分，同时也是稳定铁路运行的重要电气设备，对我国铁路的安全平稳运行具有重要意义。本文简要阐述了铁路牵引变电所概念，分析了高速铁路牵引变电所的牵引变压器的工作原理，进一步探究了提高铁路牵引变电设备安全稳定运行对策。
        关键词：铁路；牵引变电设备；安全稳定运行；对策
        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牵引变电所变电设备概述
        牵引变电所中的设备主要有三种故障形式，即：短路故障，过载故障，过压故障等。最常见、破坏性最强的是过载故障。一般来说，通常有两种类型的短路故障，一种是正负极短路，另一种是正极对地短路故障。大多数保护措施主要是针对正负极短路故障的，而为了解决对地故障通常采用框架保护的方法。对于正负极短路故障，通常是由于架空线引起的轨道短路引起的。短路点和牵引变电站之间的距离会对电流的大小产生影响。远程短路故障电流的峰值与列车启动电流的峰值相似或甚至更小。因此，远程短路故障电流与列车启动电流之间的差异是牵引变电站直流保护的难点。变电设备常见下列几种：①变压器。变压器以电磁感应原理为基础，变换变压器两侧交流电压的电气设备。变压器主要构成部分是铁芯、线圈和各种绝缘材料。其中铁芯和线圈都浸在变压器油中，与空气和潮湿气体隔绝。②高压开关。高压开关是一种电气机械，其功能就是完成电路的接通和切断，达到电路的转换、控制和保护的目的。高压开关的主要类型按灭弧介质分为：油断路器、空气断路器、真空断路器、六氟化硫断路器、固体产气断路器、磁吹断路器等。油断路器利用变压器油作为灭弧介质，分多油和少油两种类型。③阻波器。阻波器是用于载波通信和高频保护的核心高频通信元件。该器件通常由电感线圈，调谐元件和避雷器组成，由支柱绝缘子或悬浮绝缘子支撑。通过红外探测可以发现避雷器线圈和各种元件的热缺陷。
        2铁路牵引变电设备中普遍存在的问题
        2.1螺栓式下型线夹问题
        首先IT型线夹连接的导电主要依靠的是压舌的点来进行接触和连接在这其中海一个线夹有八个螺栓因为人工螺栓的压接方式存在着力矩偏差这样就很有可能导致电回路的押解不良的问题其次在检修时还需要把下型线夹打开，由于零件部件过多要把引线甩开这样就会对检修作业带来了极大的不方便最后因为铁路线路的运输压力和行车组织方式的变化性，会使得线路牵引负荷量加大而所使用的螺栓式下型线夹的接触面又比较小，这样一来就会造成大电流所引起的长时间的热积累这样会对铁路的安全运行带来一定的隐患会引发多起线夹烧损的故障问题。
        2.2上网开关接地防雷系统存在的问题
        在牵引供电设备中包括上网隔离开关及接触网分享开关，但火车运行环境十分恶劣，这必然会导致开关受到污染、雷击及其他因素的影响，容易发生馈线跳闸故障，严重时还会影响到就近的变电设备。而且在实际运行的过程中，网管接地装置和系统容易受到雷击而导致接触网设备故障的发生。这主要是由于接地系统中接触网中的本体和分相隔离开关结构箱属于共用接地系统，这样就导致防护措施存在严重缺失的问题，无法起到具体的防雷效果。

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        2.3需要较长的故障诊断时间
        当铁路牵引变电设备出现故障的时候，如果需要较长的故障诊断时间，无疑会贻误维修时机。由于现有的变电所的故障告警方式是采用文字告警的方式，并在主接线图的下方显示，容易出现显示信息繁杂而导致故障告警信息被忽略的现象，或者信息过多而导致维修人员筛选和诊断的时间较长的问题，这样，就极大地影响了对铁路牵引变电设备的维修效率。
        3提升铁路牵引变电设备的安全稳定性的措施
        3.1强化变电设备故障分析，保障变电所安全稳定运行
        要提高铁路牵引变电设备安全稳定运行性能，就要重视铁路变电牵引系统的故障问题，对已有故障情况进行合理分析、准确判断、精细处理，提高变电设备故障分析水平，为铁路变电牵引的平稳运行提供技术保障。工作人员要在保证铁路牵引变电系统的综合功能部分正常运行的情况下，对其采用自带软件调节的方式进行检测机处理，有效控制牵引变电系统的设备运用状态，提高故障信息筛选效率，在最大程度上节省故障分析时间，及时进行维修。
        3.2加强接地防雷保护措施
        在铁路牵引变电设备运行过程中，接地防雷保护在其中发挥着极为重要的作用。一旦接地防雷保护系统发生故障必然会对牵引变电设备运行的安全性和稳定性带来直接的影响。因此在日常工作中，需要通过对接地防雷保护系统进行具体的优化和升级，有效地提高铁路牵引变电设备的防雷水平。也可以将绝缘板加装在接触网隔离开关机构箱底部，有效地防止牵引变电设备出现放电现象。另外，还要分开设置牵引变电设备的机构箱接地与开关本体，以此来避免接触网故障可能会对变电设备带来的不利影响。
        3.3缩短对铁路牵引变电设备的故障判定和诊断时间
        在原有的变电所运行状态下，会出现告警信息繁杂而导致故障诊断和判定时间延长的问题。针对这一故障现象和问题，我们要创新思维，注重在第一时间内快速筛选和诊断铁路牵引变电设备的故障，在保持系统的功能运行状态下，可以对原有的变电所的控制后台加以改进和优化，采用调用自带的软件，并且针对原系统中文字告警的问题，采用虚拟光字牌，在这个虚拟光字牌的运用之下，可以对铁路牵引变电设备中的信息进行分类显示、分颜色显示，如：红色表示正常运行状态；绿色表示告警信号等，这样可以在值班人员日常巡视的时候，及时快速地发现牵引变电设备的故障信息，如：控制回路断线等故障，有利于工作人员快速实现对故障信息的甄别和判断，从而及时实现对故障的处理。
        3.4采用新工艺和新材料来提高铁路牵引变电设备运行的稳定性
        使用新工艺压接线夹河以采用这个办法来解决以往在牵引变电所原来主导的电回路线夹一般使用比较多的是螺栓式下型线夹进行连接这种线夹接连方式在实际的使用中所出现的问题。这种线夹连接方式具有的明显的优势首先不同截面的压接线是由配套的口径压接钳是一次性压接成型的这样可以减少人工紧固所带来的由于力矩的不平衡而导致的系统主导电回路出现的发热问题避免烧损设备和仪器；此外压接式线夹有两个螺栓采用的是双备母并带有防松锁片在进行检修和检查时比较方便、直接节约时间和精力对检修作业十分有利。
        结语
        综上所述，现代铁路中的牵引变电设备的应用，不仅能够有效提升铁路运行效率，还能够丰富铁路动力因素，带动我国铁路建设事业发展。要想提高铁路牵引变电设备运行的稳定性与安全性，就要从设备故障、抗雷性能、应用材料及控制方式等多个角度出发，全方面提升铁路牵引变电设备的应用性能，促进变电设备的稳定性，为铁路的安全运行提供技术保障。
        参考文献：
        [1]王玉红，王刚.一体化管控在变电设备运维、检修中的应用分析[J].科技创新与应用，2017（3）：184.
        [2]范贺明.变电设备检修试验中的问题与应对策略[J].农村电气化，2016（6）：61.