南昆铁路SVC常见故障浅析

黄锦云，黄焕隆

（南宁铁路局南宁供电段，助理工程师，广西　南宁　530000）

南昆铁路SVC常见故障浅析

黄锦云1，黄焕隆2

（南宁铁路局南宁供电段，助理工程师，广西南宁530000）

本文介绍了南昆铁路SVC使用概况，在分析SVC常见故障的主要原因在于零部件老化、检修维护不到位、谐波干扰、环境影响以及备品备件不足的基础上，提出了减少和防止SVC常见故障的应对措施和改进建议，确保设备运行安全可靠，以维护正常运输生产秩序，进一步促进南昆铁路安全高效运营。

南昆铁路；SVC；故障；研究

10.13572/j.cnki.tdyy.2016.04.004

南昆铁路在南宁铁路局管内共设有9座牵引变电所，为适应南昆铁路运能运量逐年攀升的需要，该局先后对上述9座牵引变电所的无功补偿装置实施了改造，将原先的并联电容固定补偿改造成静止型动态无功补偿装置SVC（Static Var Compensator），以提高牵引变电所功率因数，改善电压质量。然而，当SVC因发生故障退出运行后，南昆铁路牵引变电所的供电能力下降明显，部分区段不得不限制同时取流的机车台数，既对行车秩序造成极大干扰，也影响运输效率和效益的提升。因此减少SVC故障，对南昆铁路运输安全高效至关重要，本文结合日常运行检修经验，对SVC常见故障的原因进行探讨分析，并提出应对措施。

1　SVC的基本结构原理

SVC一般由滤波器FC、补偿电抗器及TCR控制系统组成，其接线方式如图1所示。滤波器FC提供固定的容性无功QC，补偿电抗器提供感性无功。只要能做到QN=QV-QC+QTCR=常数（或0），就能实现电网功率因数为常数，电网电压几乎不波动。式中：QN为系统无功，QV为负荷无功。影响功率补偿效果好坏的关键，是要准确地控制晶闸管的触发角，以得到所需的流过补偿电抗器的电流。实践证明TCR控制系统能够实现此功能，通过采集系统电流和电压，求得补偿无功值，计算出触发角大小，通过控制程序控制晶闸管触发，使晶闸管流过所需电流，达到补偿的目的。

Svc系统组成简图

2　SVC常见故障原因分析

2.1零部件老化引发故障南昆铁路SVC自2005年运行至今，已有近10年时间，设备老化严重，部件性能下降，故障率升高。如龙广变电所TCR控制系统老化严重，导致无法触发脉冲，已严重影响该所动补装置的正常运行。田林、平林村、册亨变电所，因TCR控制系统晶闸管击穿检测板件老化故障，导致检测到的晶闸管状态与实际不符。南宁南牵引变电所的SVC也因采用利旧电容，造成运行过程中频繁出现差压保护动作无法正常投运。

2.2检修维护不到位南昆铁路的SVC虽然已投入使用近10年，但因SVC各组成部件技术含量较高，且生产厂家基于技术保密原因导致运行检修人员对SVC的了解及掌握甚少，致使日常检修仅是扫灰、擦拭等保养；由于SVC部分保护插件未封装，检修人员因担心触碰引发跳闸而不敢进行保养。经检查发现，SVC晶闸管积灰严重，TCR控制系统不同程度存在结有蜘蛛网、集灰等情况，导致设备性能下降，甚至引发故障。此外，SVC的小修周期安排不尽合理，长达6个月，且未包含TCR控制系统的维修，难以满足SVC运营维护需求。

2.3谐波干扰近年来，大功率HXD型电力机车陆续在南昆铁路各区段投入运用，而大功率电力机车易产生大量的高次谐波，造成牵引变电所电容器频繁发生差压保护动作跳闸，导致SVC不能正常运作，成为安全生产的薄弱环节。

2.4环境影响由于SVC采用光电触发技术，各种信号通过光纤传输，而光纤非常纤细，在运行过程中极易被老鼠、蟑螂等小动物咬伤咬断，引起跳闸。同时SVC的可控硅在运行过程中散发大量热量，如通风散热能力达不到要求，一但温度超过限定值，就会引起温度保护动作引发跳闸，既严重影响了SVC的正常运行，也会干扰运输生产秩序。

2.5备品备件不足南昆铁路SVC先后经过多次改造，现在使用的是两个厂家的三代不同技术产品，在实际运行中共需储备六套不同规格型号的备件，而每套备件的种类及数量繁多，且备件价格都很高，配齐各类型号的备件，约需200万元左右，耗费巨大。但若无备件，当故障发生后再向厂家购置，由于诸多原因到货至少需要两个月时间，导致SVC故障修复或备件更换时间过长，设备无法正常使用，安全生产也就难有保障。

3　应对措施及建议

根据SVC的运行特点和以上分析，要采取以下措施以提高SVC运行的稳定性和可靠性。

3.1实施设备改造针对控制系统老化、电容器利旧、板件老化等问题，可考虑对控制系统进行升级和改造，更换利旧的电容器和老化板件，重新校核和调试各元件的匹配性，以提高运行的稳定性。

3.2强化日常检修维护一是要总结设备运行规律，遵循安全性、可靠性原则调整SVC检修维护周期及内容，将SVC所有部件纳入检修维护的范畴，对不合理的检修维护周期进行调整。二是完善SVC检修维护工艺标准。三是定期对SVC的检修数据进行分析，每周对SVC的运行情况及维修数据进行统计分析，发现数据异常及时组织分析，查找原因，制定对策，消除隐患。

3.3抑制谐波干扰针对大功率HXD型电力机车产生大量高次谐波导致SVC电容器差压保护动作跳闸问题，建议一是对差压保护动作逻辑进行改进，设置谐波闭锁的条件，当综合谐波含量大于整定值时闭锁差压保护，减少跳闸次数。二是在差压保护二次回路中加装滤波器，滤除高次谐波，减少差压保护动作的频次。

3.4对薄弱零部件进行防护针对SVC光纤易遭受小动物破坏、受环境温度影响大等问题，可考虑一是对光纤采取穿管保护，以防止光纤遭受破坏；二是加装温控装置，更换大容量风机，以改善和提高通风对流效果。

3.5寻求替代品针对备件价格昂贵、备件不全问题，建议一是对SVC运行以来的故障进行统计分析，根据故障发生的概率从高到低有选择性的购置部分关键备件；二是寻找其它厂家替代产品，如光纤、电源等通用零部件可考虑选择性价比较高的厂家的产品替代。

4　结束语

SVC对解决南昆铁路功率因数偏低、电压波动偏大等问题有显著的效果，在保证南昆铁路的供电安全中发挥着重要作用。随着南昆铁路运能持续增大，对供电可靠性及SVC运行稳定性要求越来越高，研究SVC常见故障的原因，有针对性地采取措施加以抑制，减少以至防止故障的发生，对保障牵引供电安全、促进铁路运输发展有着十分重要的意义。

U223.5+3

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1006-8686（2016）04-00010-02