提高变电设备运行稳定性的措施

陈德军

摘 要：在地铁供电系统中，变电设备的稳定运行对于保障地铁安全发挥着重要作用。但是由于设备材料质量和施工技术水平等因素的影响，部分变电设备在投入使用一段时间后，出现了各种质量问题，增加了地铁供电系统的安全隐患。文章首先概述了影响变电设备运行稳定性的几种常见因素，随后结合当前地铁变电设备管理现状，就如何提高其运行稳定性提出了几点建议。

关键词：变电设备；运行稳定性；影响因素；解决措施

引言：地铁作为现阶段各大城市一种主要的出行方式，由于本身运行环境相对封闭，因此确保地铁供电系统的安全十分必要。地铁变电设备包括变压器、开关柜以及变电二次系统等，其中任何一处发生故障，都会影响到地铁变电系统的稳定性。为了全面消除变电设备运行的安全隐患，一方面要求落实好检查和维护工作，通过定期检修及时发现并排出故障；另一方面则是要通过技术创新，使用新工艺、新技术、新材料，提高变电设备的运行稳定性。

一、影响变电设备运行稳定性的因素

地铁变电设备在工作过程中，影响其稳定性的因素有多种。要想采取有效的措施提高变电设备运行稳定性，首先要明确这些因素，进而在以后的检修或维护工作中采取有效的防控措施。

1、自身因素

如果变电设备所在环境较差，在使用一段时间后变电设备表面由于静电作用，吸附大量的灰尘，当空气湿度较大时，这些灰尘吸水后导电性增强，容易引发“污闪”故障，使变电设备短路。此外，由于地铁承担的出行压力较大，经常超负荷运行，这也加速了变电设备的老化和磨损，许多变电设备在未达到设计使用寿命前就已经存在诸多安全隐患，也是導致运行稳定性降低的主要原因。

2、人为因素

通过大量的地铁变电设备故障分析，多数情况下这些故障的形成都会经历由量变累积形成质变的过程，即早期电气设备只是出现一些小的故障隐患，由于没有及时发现和处理，导致这些故障逐渐扩大，最终危极到整个地铁供电系统的安全。正常情况下，管理部门会安排人员定期进行检修作业，从而及时查找故障隐患。但是有的时候由于没有严格执行检修规范，或是对一些小的故障问题不重视，导致变电设备的安全性得不到保障，久而久之也会形成恶性电气事故。

二、地铁变电设备管理现状

1、采用螺栓式T型线夹

以往地铁变电设备中多采用螺栓式T型线夹，这种工具虽然可以起到较好的连接和固定作用，但是也存在很大的弊端。例如，T型线夹主要是通过压舌点接触的方式连通导电，但是随着T型线夹使用时间的增长，连接部位容易出现锈蚀或老化问题，触点导电性变差，容易引发接触不良故障。近年来，地铁变电设备不断进行更新换代，这种螺栓式T型线夹显然难以满足当前变电设备稳定运行需要。

2、故障判断时间长

现行的地铁变电设备故障报警主要有两种方式，分别是文字报警或指示灯报警。如果多个变电设备同时发生故障，那么前面的报警信息就会被新出现的报警信息所覆盖。当进行故障的记录和处理时，前面的一些故障无法被记录，从而留下了质量隐患。此外，从故障判断时间上来看，现阶段铁路变电设备故障报警采用分级传递的模式，即发现故障信息后，先逐层将故障上报，并安排技术人员具体落实。整个流程需要花费较长的时间，不利于故障的快速排除。

三、提高变电设备运行稳定性的措施

1、新工艺、新材料的使用

新材料、新设备的投入应用，为确保地铁变电设备的运行稳定提供了强有力的支持。例如，选用新工艺压接线夹代替传统的T型线夹，通过采用“双备母+放松锁片”的双重保护形式，一方面可以确保线头与触电能够紧密接触，不会因为振动而原因出现松动或接触不良的问题；另一方面，用放松锁片代替了螺栓，后期开展检修工作时，不需要逐个拆卸螺栓，只需要打开放松锁片就可以完成检修工作，十分方便。还可以选用抗老化、耐腐蚀的新材料，这些新材料在寿命期内一般不会出现开裂等问题，对于确保变电设备的稳定运行也起到了帮助。因此，在地铁变电设备更新换代的同时，相关部门也要重视增加新材料、新设备的使用比例，这样不仅增强了变电设备的运行安全，而且后期不容易发生损坏，间接的节省了维修养护费用，在成本方面也有应用优势。

2、35KVGIS 保护应用

35KVGIS 设备采用的是现代重工的产品，该柜采用三相共箱的柜式结构。主保护通过线路两端零序电流动作差值的比较，利用 L90 的 DI/O 逻辑可编程功能，将线路一端的零序方向电流保护的动作信号，通过光纤通讯，传递给线路另端的保护装置L90，另端的 L90 在接收到零序方向电流保护的动作信号后，通过两侧零序方向电流差异进行比选、逻辑判断，快速判别故障区段，实现选择性地快速切除故障线路。后备保护装置提供的过电流保护包括相、中性点、接地/灵敏接地瞬时过流和延时过流保护，同时具有完整的电压保护，包括：过压、欠压和负序电压保护。保护装置还具有方向保护功能。进线保护可作为本站出线以及馈线的后备保护，作为出线的后备保护。

3、提高故障判断和处理效率

故障应急响应速度是衡量地铁技术部门工作能力的重要标准，多数情况下，一些看无关紧要的故障，如果不能第一时间得到处理，也容易引发严重的事故。因此，对于地铁变电设备存在的各类故障隐患，需要引起技术部门的高度重视，并尽可能在短时间内处理，避免故障的扩大化。早期的故障检修以人工或手持设备检修为主，不仅效率较低，而且从检修到维护，需要花费较长时间。通过利用信息化的检测设备或检测软件，一方面可以快速的完成对地铁变电设备的自动巡检，效率极高；另一方面又可以检查出内部变电设备内部的故障，对于全面排查安全隐患也起到了很大的帮助。面对地铁内部错综复杂的变电设备，这种高效率、精准化的故障检修措施，可以精确定位故障源，从而实现了故障隐患的早发现、早处理。

4、运用地铁直流牵引继电保护

继电保护装置应满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求。地铁供电系统直流牵引系统继电保护可以分为整流器继电保护及直流母线继电保护两个部分。整流器的继电保护在地铁直流牵引供电系统中采用的是过流保护。这种方法的保护动作是利用快速熔断器来进行实现的。快速熔断器是用以切断整流器内或者整流器外围的短路故障电流，从而使得整流器的二极管能够得到快速安全地保护。小体积、小功耗、大容量是快速熔断器的优良性能，并且熔断器的限制电流作用在断开短路故障电流时能够发挥重要作用，而且能够造成危害的大电压不会在这过程中产生。

结语：保障变电设备的稳定运行，对于切实提高地铁的安全性有至关重要的作用。影响变电设备稳定运行的因素有多种，像检修不到位、设备老化严重等。技术人员在实际变电设备的管理工作时，既要强化责任意识，认真完成检修计划，借助于现代化的检查工具对变电设备进行全面、系统的故障排查，同时也要重视新材料、新工艺的应用，实现变电设备的革新换代，切实提高变电设备的稳定性和安全性。

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