提高牵引供电设备供电可靠性的研究

杨海涛

摘要：随着牵引供电设备线路的运电量逐年攀升，牵引负荷量越来越大，对牵引供电设备的要求进一步提高，尤其是变电设备的安全性能和可靠性问题已成为人们关注的首要问题。文章根据供电设备的可靠性原理，分析了影响牵引供电设备供电安全可靠性的因素，提出了提高供电设备安全性的具体措施。

关键词：牵引供电；安全可靠性；供电设备

中图分类号：TM922 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）04-0136-02

1 概述

随着市场经济体制的建立，我国的经济蓬勃发展，人们的生活水平日益提高，随之增长的是人们的物质文化需求，电力作为可再生能源无论是对经济的发展还是人们生活水平的提高都贡献巨大。因此，社会对电力的需求从质到量的要求都在提高。尤其是供电的安全可靠性一直以来都是人们关注的重要问题。必须采取有效措施提高牵引供电设备的安全可靠性能，保障人们的用电安全。

2 影响牵引供电设备供电安全可靠性的因素

影响牵引供电设备供电可靠性的因素总结如下：

由于牵引负荷量越来越大，导致牵引主变压器的容量明显不足，经常出现超负荷现象，而且趋于越来越严重的程度。

供电设备的抗老化性能较差，许多电气性能不稳定，安全可靠性差，主要表现在主导电回路开关故障。

电流密度大导致接触网的负荷增重，诸多的电路故障的出现对主变运行造成强烈冲击，许多主变故障的发生都与之有关。

许多牵引变电所的上级电源系统供电不稳定，其供电系统的电容量时常不足，并且可靠性差，会直接影响到下级的牵引供电的安全稳定，导致其可靠性大大降低。

2.1 主变压器负荷量过大

在对供电设备进行增容后，运载量随之快速增加，造成牵引负荷的迅速提升，许多牵引变电的电臂馈线的负荷量超过最大值。经常发生主变压器的负荷量过多而发生跳闸，有时会发生超负荷报警。不仅如此，过多的供电臂的开关跳闸过于频繁，使供电效率和供电质量大大降低，根本无法满足人们的用电需求，常常低于区域供电要求。另外，主变的频繁跳闸，还会引起许多其他方面的问题，如跳闸严重时会引起电气接点产热过多造成设备故障。由于供电设备容量不足，会直接导致供电能力降低，在很大程度上降低了牵引供电系统的可靠性，严重影响了电力的正常运输。

2.2 开关及保护装置故障

许多牵引供电设备在线路扩增后仍继续使用，由于其老化现象普遍且严重，大大降低了供电的稳定性。其中110kV开关、27.5kV开关的故障率尤其高，断路器液压机构和开关机构卡滞拒动问题时有发生。电子元件的抗干扰能力较差，使得微机保护装置在运行的过程中受到的影响较为严重，在超负荷的环境影响下其故障率会明显提高。

2.3 主变压器故障

类似于开关及保护装置的老化问题，主变压器在部分线路扩增之后也存在旧利用等老化问题，而且许多主变压器的容量不能满足线路扩增的需要，导致在运行的过程中故障频繁发生。许多变压器的老化导致近点短路直接造成供电中断，严重影响了供电系统的稳定性，影响了人们的正常生活。

2.4 外电的影响

上级电源的供电质量对牵引供电设备的影响无疑是最直接的，如果所加110kV的电源的电压的波动夫妇超过最大限度，会严重降低牵引供电设备的安全稳定

性能。

3 提高牵引供电设备供电安全可靠性的措施

为了有效提高牵引变电的可靠性，现提出了以下

措施：

3.1 改善变压器跳闸问题

（1）改变牵引网的供电臂结构。主要从缩短供电臂的距离入手，从而大幅度减少牵引变电的负荷量；（2）革新技术，通过采用先进的技术措施不断提高主变器的负载能力，可以将牵引变压器的自动冷却装置改变为强制风冷，在一定程度上提高其负载能力；（3）针对变压器容量不足导致的负荷量超出最大限度的问题可以对主变压器进行扩容，有必要时更换大容量的变压器，能有效地提高供电效率及供电可靠性；（4）跳闸频繁出现的状况可以通过调整主变的跳闸保护值来降低这种情况发生的频率，但在调整的过程中一定要考虑到电荷情况和主变压器的负载能力，在安全的前提下变大跳闸保护值。在变压器的可承受范围之内最大限度地增加其负荷量，虽然能够极大地减少跳闸现象的发生，也会大大地缩短变压器的使用寿命，使其老化加速，因此，该措施在采取的时一定要慎重。

3.2 加大对设备故障的整治力度

对于故障频繁发生的开关及保护装置、电气接点过热等设备应该做到及时发现及时解决，加大检查监督力度，故障排除工作一定要落到实处，尽量降低故障发生的频率，将故障带来的损失降到最低。开展相关的专项整治工作，对运行不稳定的线路进行逐段检修，统一更换故障率较高的部件，在其损坏前就及时制止，预防大于整治，可以有效提高开关及保护装置的可靠运行。例如由于低温导致的变压器绝缘油的固化问题，可以更换高质量的绝缘油，保证绝缘油的质量。专项整治工作的开展可以及时发现线路和供电设备中存在的普遍性和典型性问题，消除共性问题，提高设备维修的效率。

3.3 优化运行管理手段

运行管理水平的提高对于提高牵引设备的供电可靠性必不可少。在信息技术和自动化管理技术如此发达的时代，单单是人的管理已经远远不能满足牵引供电设备的供电管理，必须将自动化管理融入牵引供电运行管理手段，充分利用视频监控系统和远程控制系统，加大无人亭的监视巡查力度，能够大大提高变电设备的管理效率。由于线路的特殊性，对季节的变化较为敏感，针对不同温度的变化要了解不同时期下线路的特点，以预防为主，提前准备，在应对季节的典型气候来临之前，要采取针对性的措施做好预防工作。例如雨天积水设备的形变问题、雷雨天气绝缘部件的跳闸问题、高温天气下设备过热问题、冬季液压过低问题等等。采取高效的运行管理制度能够明显提高牵引供电的可靠性，降低设备的故障频率。

4 结语

随着未来网络信息技术和新材料新技术的发展，牵引供电设备的质量也会不断提高，其供电的稳定性也会日益提高。对于供电设备的监测技术和管理工作也会随着技术的革新发生不断地飞跃。可以想象，未来牵引供电设备的安全可靠性必将会不断提高，故障的判别手段也会更加精准。

参考文献

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