铁路牵引变电所故障跳闸的原因和处理措施

摘 要：当前我国铁路行业的发展速度较快，近几年当中高铁在我国也得到了大面积的应用，在铁路运营过程中对于电能的需求量较大，因此电力输送的安全性、稳定性以及高效性等均是保证铁路正常运营的关键。在铁路电网当中会设立多个牵引变电所，其可以为铁路沿线提供源源不断的点能力，满足车辆运行的需求，但是这类牵引变电所容易出现故障跳闸的问题。本文即是铁路牵引变电所故障跳闸问题进行研究，探讨了该类跳闸产生的原因，并介绍了相应的处理措施，以期能为相关工作提供参考。

关键词：牵引变电站；故障跳闸；原因；处理措施

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.11.162

0 引言

现代铁路运输已经不再是利用燃煤提供动力了，而是利用电能保证车辆的运行。但是在铁路电网当中的各个牵引变电所常会出现故障跳闸的情况，严重影响了铁路车辆的运行，并且对车辆上的电子设备也会构成影响。本文主要选择的是大秦线太原段为例研究了相关跳闸问题的原因和处理措施，其中大秦线太原段在2015年全年当中发生故障跳闸事件超过650起，给周围铁路线路的运营带来了明显的影响。

1 铁路牵引变电所故障跳闸的主要原因

1.1 变电所容量和实际输送量严重不符

当前大秦线太原段内的各个牵引变电所均存在主变容量设计不合理的情况，其与实际运行当中输送的电容量之间明显不对称，其中主要的牵引变电所的主变压器容量均在50MVA以上，这一设计主要是为了适应大秦线每天的车辆吞吐量。但是在实践的运行过程中很多牵引变电站所内均存在了超负荷运行的情况，其中尤以变电所规模较小的延庆所为主，该变电所的变压器在设计时选择的是能够承受1.5倍的最高负荷，单次最高通过的电流量在394A，但是这一变电所内变压器在实际运行过程中单次通过的电流量达到了690A，负荷倍数达到了仅1.8倍，也就导致了该变电所经常出现故障跳闸的情况。

1.2 地区电网系统不完善

铁路的电网主要是建立在地区电网的基础上，因此其受到外部地区电网设备的明显影响。外部供电条件、供电区域内线路稳定性等直接影响了铁路牵引变电所的供电质量，而大秦线由于在近几年当中不断扩建，导致对于供电的需求越来越高，而地方电网本身的建设未跟上铁路建设的脚步，因此也就导致供电质量明显下降。其中最明显的问题就是供电线路的长度过大，导致电流下输送过程中出现大量的损失，进而导致设备运行负荷的提升。同时，大秦线铁路本身有大部分建设在山林地区，其内自然条件复杂程度较高，并且还有很多进山隧道，这给地区电网的铺设带来较大的制约。

1.3 牵引工况的影响

牵引工况主要指的是在供电状态下车辆所处的状态，如车辆正处于加速的工况下，则此时供电网络当中的电压明显下降。同时在牵引变电所处于天窗作业时期时，变电所内的电压值也会降低，但均处于111kV左右波动，但是一定处于天窗作业时期以外时，则电压值的波动性就会明显提升。大秦线太原段内的进线当中电压值小于95kV的输出电流变化明显，但这种状态的持续时间具有随机性的特征。根据历年的统计显示，大秦线太原段内供电线路当中进线电压降低的几率为57%，其中因供电电源导致电压降低的比率就为43%。

2 铁路牵引变电所故障跳闸的处理措施

2.1 合理对变电所数量进行安排

铁路供电网络当中牵引变电所的数量对供电的稳定性有着明显的影响，随着当前我国高速铁路建设范围的扩大，也使得铁路电网的建设进一步提升，并为此出台了各类建筑施工标准。在新规定标准当中，每两个牵引变电所之间的距离应该为45公里；而在条件不允许的特殊环境当中，可以采用高压分段输送的方式减少每一段输电线路的距离。同时每隔250公里还可以建立支柱牵引变电所，这一变电所的主要功能就是利用自己较为完善的母线将电能合理分配到各个变电所内，进而在出现故障跳闸问题时也能够保证局部供电的稳定。

2.2 合理规划铁路走向

为了有效控制运输密度不同情况下对牵引变电所供电情况的影响，应该对大秦铁路的原有线路再进行合理的规划，应该减少部分迂回的路线，并尽量较少上坡的几率。如果在无法避免上坡路线时，则可以利用供电线路长度限制的方法对其进行调整。同时还需要指挥调度中心进一步加强对车辆运行频率的把控，尽量避免车辆运行的高峰期和低谷期，以保证变电所供电负荷的稳定性。另外，根据变电所实际的承受能力范围，对超载运输问题进行控制，在货车运行前要对所承载的货品重量进行严格的审查，以免对输电线路造成损伤。

2.3 完善线路抢修机制

应对现有的铁路牵引变电所线路的抢修制度进行完善，并且强化线路当中自动化智能监控设备的运用。在各变电所内均安装监控节点，对变电所电闸状态进行实时监控，当发生故障跳闸的问题，则由远程自动化检测系统将数据报告给总控制中心，控制中心则根据故障问题快速安排相关人员进行维修。同时，在日常工作过程中也需要加强模拟演习的频率，进一步提升维修员工个人的技能熟练度，以保证抢修工作的顺利开展。

3 结语

铁路牵引变电所是保证铁路电力供应的核心环节，在实际运行时其常会出现故障跳闸的问题，引发这一问题的原因与变电所容量和实际输送量不符、地区电网系统不完善以及牵引工况等有着密切的关系。

参考文献：

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