如何提高牵引变电设备运行稳定性

赵坤

（中铁建电气化局集团南方工程有限公司，湖北 武汉 430017）

0 引言

牵引变电站设备的运行保护，对于变电站的稳定运行具有重要的作用。如果设备出现运行问题，很容易导致铁路运行的整体瘫痪。因此，为了保证牵引变电站设备的稳定性就需要从招投标工作开始对不同方面进行重点控制，从材料质量、施工质量以及最后的验收等阶段进行重点的监控[1]。首先，采取有针对性的措施，对存在的一些影响稳定性的问题进行分析。目前，对于牵引变电设备的稳定性要求较高，因此在日常管理过程中，其施工质量以及材料管理等工作都能够引起相应的重视。因此，管理人员应针对存在的不同问题进行风险规避。某高海拔铁路牵引变电设备设置方法与1000米以下海拔地区有所不同，本文针对牵引变电设备的运行影响因素和相应技术提升进行论述。

1 牵引变电设备稳定运行影响因素

在设备使用过程中，应不断重视其日常维护。增强铁路运行监控，加强相应处置方法的运用。所以目前铁路运量的不断加大，日常电流出现了较大的增幅问题，在其运转过程中，线路短路问题相比一般铁路数量较高。对于牵引变电设备的技术参数要求也逐年提高[2]。因此，如何通过设备维护的方式，提高牵引变电设备运行稳定性，采取合理的监控措施，有专人进行牵引变电设备运行的监控。对铁路牵引变电设备的影响因素主要可以分为以下几种：（1）设备：如烧组工艺的交叉，在运行过程中发现了接头开裂等方面的问题。这些技术的落后都导致互感器在一定使用年限后出现老化，影响其使用寿命。（2）自然：自然因素是因为周边环境对于牵引变电设备带来的影响。如高温、高湿设备，让设备温度过高；（3）人为因素：人为因素主要因为人的操作不良给设备带来的安全隐患。如设备安装人员未完全按照设备安装工艺进行相应的安装。人为因素则是可以完全通过现场的维护管理进行控制的。通过不断的技术调整和人员的专业技术培训，加强人的因素控制，对于提升牵引变电设备的稳定性具有重要的作用[3]。

2 目前牵引变电设备存在的技术问题和相应的防治措施

2.1 使用新技术、新材料

随着目前铁路变电设备的不断发展，新技术、新材料的发展过程能够有效地改变原有变电设备存在的问题，下面就以T型螺栓工艺这一先进的工艺进行论述。针对原有的螺栓式线夹，其主要存在以下方面的问题：

一是现在主要使用压舌的方式进行接触。八个螺栓存在着力矩的偏差，可能导致相应的电压不稳的情况。给牵引变电设备运行的稳定性造成了很大的影响。二是在进行检修时，需要将螺栓材料进行相应的检修，相应的维修材料、设备零件种类繁多，为后期的维护检修工作造成了很大的阻碍。三是随着目前铁路运输方式的不断变化，其在应用过程中的荷载也逐渐加大。随着接触面积的不断减小，长时间的用电导致的热积累，都会给线路造成一定的安全隐患，在实际运行中就发现了很多线路熔断的问题。通过新型工艺线夹的实施，实现了以下的效果：

一是不同界面的压线柱使用一次成型的手段，减少人工施工出现误差，导致电路出现的集热问题。二是其压线只有两个螺栓，带有锁片这样的构造形式，为后期的检修实现了功能上的方便，同时使用常见的材料和零件，为检修争取了时间。随着目前设备运行的实际应用。T型螺栓连接工艺给牵引供电设备的稳定运行提供了良好的条件。

2.2 高海拔修正系数的确定

如果牵引变电设备安装高度超过1000米，其相应的设置电压U如下式：

其中，U为高海拔设置电压，Kα为修正系数。

如果牵引变电设备不高于1000米，则修正系数如下式：

其中，H为牵引变电设备的高度。

海拔修正系数计算如下式：

《GB/T20626.1-2006》是专门适用于海拔1000米以上5000米以下，高原地区使用的高压电器产品规范。本规范将5000m以下的海拔直接划分为5个等级，每个等级为1000m，相应的修正系数列于表1。

表1 海拔修正系数表

针对式（2）、（3），其修正算法的示意如下图所示。

2.3 接地防雷设施的提升

牵引供电设备在接地设施过程中使用隔离开关，对存在的恶劣天气累计等情况进行有效的防范。但是在实际发展过程中，很容易产生跳闸的问题。经过铁路管理过程的实践，铁路跳闸的问题很容易造成一定的损害，同时雷击的不断发生，也给原有的接地设施造成了很大的影响。同时，除避雷器之外，也没有使用其他的防御防雷接地措施，给牵引变电设备造成一定的隐患。使用接地的补强措施可以达到以下相应的效果：

一是通过对于接触网电动隔离装置的补强，在加强开关主体的情况下，实现高低压的有效绝缘，顺利减少了接触过事故发生的可能性。二是变电站的接触电源等方式使用前端的保护器，对于雷击的保护作用实现了有效的增强。三是对于隔离开关加装了整体防雷接地设施，减少了其受到雷击的危害。

2.4 优良的故障排除措施

现有变电设备管理中，其故障排除措施是一个重要的组成部分。其文字告警方式是目前的一个主要方式。接线图在故障信息的显示中，主要是最近三次的告警信息，而有时因为存在较多的故障。因此，告警信息也较多，这就给值班员造成了一定的故障判断失误。并且信息量较大，易出现信息的不完整性问题，导致了交通的信息的无法筛选，有用的信息也不能第一时间让维修员进行判断。因此，加快其信息化、智能化的建设是保证设备维护的基本条件。这样就可以实现在不影响原有系统功能的基础上，实现变电站通过相应的自带软件，增加虚拟光字牌的效果。以红色和绿色分别代表正常和告警的标识。通过虚拟光字牌的变换，加之由专人进行日常巡检，让牵引变电线路的部分故障检修发现更为及时，能够将优秀的智能化、可视化系统应用到牵引供电线路的故障排除中，保证了运行的稳定性。

2.5 控制方式的改革

目前，很多铁路线路都实现了无人值守。一般使用27.5和10千伏的电源线路。因10千伏的电源线路稳定性较好，因此成为目前使用较多的供电线路，但是其在运行过程中发现容易受到外界的干扰，导致线路出现了运行质量问题。在运转过程中，也出现了很多的切换，导致无法与低压电进行相应的保护，出现了线路短路等情况[4]。因此，在实际运行过程中，在牵引变电设备电源第二段加设用电保护。使之出现相应短路问题时，能直接保护电路的运行。在回路装置可以有效地避免因故障后出现的维护不及时问题。10千伏线路故障处理过程，可以有效实现回路切换。在恢复正常后，可以大大减少用电电源更换对于线路的危害和影响[5]。

3 提升铁路牵引变电设备稳定性措施

3.1 加强新技术、新材料的引进

在目前的牵引变电设备运转过程中引进先进的技术，对于后期的维护保障和使用寿命具有重要的作用。如以上提到的T型接线工艺，对于保证紧密的连接具有重要的作用。同时，对设备可以使用防污染的专用涂料，避免受到外部的污染。目前新技术新材料的不断使用，有效让牵引变电设备朝着智能化、信息化的方面发展。因此，在设备管理过程中，应采取先进的设备进行运行管理。

3.2 提高管理人员技术水平

人的因素是牵引变电设备控制的过程中，较好进行控制的一个方面。首先需要提高管理人员的综合安全意识，认真履行岗位职责。二是不断提高其业务水平，通过业务培训、经验交流等方式，对其专业技术进行提升。

3.3 制定标准化的管理制度

首先，需要明确检修标准，通过相应运转过程中常见的一些问题的维护检修，做出标准并按照标准进行实施，二是合理地确定检修周期。明确在牵引变电设备中各组成部分的检修周期，更科学地进行设备的维护。

4 结语

牵引变电设备是铁路运转过程中，电气化、智能化的一个重要体现。其主要是牵引变电站和可接触网组成的。可以通过降压的处理再输送给接触网，使之能够有效地为运行中的列车提供电力。很多发达国家是使用供电站，只对铁路线路进行供电。因此，牵引变电设备对于铁路的正常运转具有重要的作用。铁路运行单位应在分析牵引变电设备运转过程中容易出现的常见问题基础上，通过技术和管理等手段，不断提升日常维护中的运转质量，保证其能够按照标准进行工作。这样才能提高我国铁路运行安全，保证交通运输的正常运转。