简析提高铁路牵引变电设备安全稳定运行对策

发表时间:2020/4/24   来源:《中国电业》2020年第1期   作者:王乐 王岩
[导读] 在我国快速发展过程中,我国经济在快速发展,
        摘要:在我国快速发展过程中,我国经济在快速发展,社会在不断进步,我国铁路电气化建设水平不断提升,铁路牵引变电设备是现代社会铁路建设的重要组成部分,同时也是稳定铁路运行的重要电气设备,对我国铁路的安全平稳运行具有重要意义。本文简要阐述了铁路牵引变电所概念,分析了高速铁路牵引变电所的牵引变压器的工作原理,进一步探究了提高铁路牵引变电设备安全稳定运行对策。
        关键词:铁路;牵引变电设备;安全性;稳定性;运行
        引言
        在电气化铁路运营过程中,应用牵引变电设备为铁路电力机车提供电能。在铁路运行过程中,牵引变电设备发挥着重要的作用。因此需要保证铁路牵引变电设备运行的安全性和稳定性,保证铁路安全稳定的运行。由于铁路牵引变电设备运行过程中受到多种因素的影响,因此需要运用先进的技术手段,并采取具体的保护措施,优化牵引变电设备控制方式,为铁路正常、稳定的运营打下坚实的基础。
        1概述
        1.1铁路牵引变电所的牵引变电系统分析
        现阶段,我国铁路已经全面进入了高铁运营模式,基本实现了铁路现代化发展。现代社会的铁路客流量较多、货物运输规模较大,且主要为复线运输形式,高铁行车速度最高能达到350km/h,常规性铁路运输也能达到150-250km/h,且高铁机车组功率较大,这些均导致牵引变电所的牵引变电系统容量不断增大。现阶段铁路牵引变电所的牵引变电系统的主要特点包括:供电系统可靠性需求高、变电所设备控制需求较强、当地监控水平较高、高压设备保护功能加强、变电站与检修站实现统一调度等。
        1.2影响铁路牵引变电设备运行的因素
        牵引变电设备的运行和保护对铁路牵引供电是很重要的,如果保护设备出现问题和故障那么会影响到铁路的安全运行。为了切实提高铁路牵引变电设备运行的稳定性要从工程招标阶段就加以监督和控制要对材料的质量、施工质量、工程验收标准以及日常运行中出现问题后的整治措施和办法等多方面进行严格的控制。随着铁路运量的不断增加和负荷的加强会出现电流增大的问题尤其是在一些接地短路电流方面,一般来说远远高于常规的铁路,因此对变电所变电设备的要求也越来越高。由于铁路的长期性、可靠性和稳定性是维持设备运行和人员安全的保障所以要对影响铁路牵引变电设备运行的因素加以控制。
        2提高铁路牵引变电设备安全稳定运行对策
        2.1提高变电设备的抗雷程度,降低变电所故障发生概率
        要提高铁路牵引变电设备安全稳定运行性能,就要重点关注雷电等自然天气情况对牵引变电系统的影响,提高牵引变电设备的抗雷能力,从而降低变电所故障发生概率,为铁路牵引变电的平稳运行提供有效保障。工作人员要针对电动隔离开关部分进行改进,将其与接触网进行分离,并强化机构箱的接地功能,将开关机构箱的接地功能与本地接地功能、低压接地功能、高压接地功能进行隔离,确保四者之间保持绝缘状态。
        2.2改进和创新控制方式
        在当前我国铁路运行的过程中存在较多的无人值守的变电所,无人值守变电所通常会使用2种电源,多以27.5kV以及10kV为主,这其中由于27.5kV电源存在质量较差的问题,因此通常会选择10kV电源作为主要电源。但10kV电源在使用过程中容易受到外界因素的影响,在电路运行过程中易发生短路故障,这样在铁路运营过程中,变电所中的电源需要频繁地进行更换。而且在10kV线路运营过程中,极易发生单相接地问题,这主要是由于在缺乏低压断相保护的基础上,变电所内的交直流设备中易发生烧损现象。针对这种情况,要想有效解决,需要在电源低压侧加装断相保护装置,实现对低压设备的有效保护,为低压设备安全、稳定的运行提供重要的保障。


        2.3缩短对铁路牵引变电设备的故障判定和诊断时间
        在原有的变电所运行状态下,会出现告警信息繁杂而导致故障诊断和判定时间延长的问题。针对这一故障现象和问题,我们要创新思维,注重在第一时间内快速筛选和诊断铁路牵引变电设备的故障,在保持系统的功能运行状态下,可以对原有的变电所的控制后台加以改进和优化,采用调用自带的软件,并且针对原系统中文字告警的问题,采用虚拟光字牌,在这个虚拟光字牌的运用之下,可以对铁路牵引变电设备中的信息进行分类显示、分颜色显示,如:红色表示正常运行状态;绿色表示告警信号等,这样可以在值班人员日常巡视的时候,及时快速地发现牵引变电设备的故障信息,如:控制回路断线等故障,有利于工作人员快速实现对故障信息的甄别和判断,从而及时实现对故障的处理。
        2.4 对新材料和新工艺进行充分的应用
        在压接线夹过程应用新工艺过程中,可以有效地解决螺栓式 T 型线夹的问题,使线夹连接方式具有显著的优势。由于不同截面压接线都具有与其相匹配的口径,压接钳能够实现一次性压接成型,因此可以有效地解决由于人工紧固存在的不平衡而导致的系统主导电回路发热问题,避免烧毁设备和仪器的故障发生。同时压接式线夹中存在 2 个螺栓,在采用双备母的同时还配备防松锁片,易于进行检查和检修,有利于节约时间,为检修作业的顺利开展奠定良好的基础。
        2.5.补强接地及防雷保护措施
        为了提升铁路牵引变电设备的运行安全性和稳定性,要针对铁路牵引供电设备中接触网受环境影响因素明显的特点,对原有的网开关接地防雷系统进行如下优化措施,以更好地提升铁路牵引变电设备的运行效能。(1)补强铁路牵引变电设备中的接触网分相处电动隔离开关的本体接地和机构箱接地,改变原网开关接地防雷系统中的接触网分相隔离开关本体和机构箱共用接地的现象,将铁路牵引变电设备的开关本体和机构箱接地进行分开设置,并使高压和低压接地绝缘相分隔,这样就可以较好地避免铁路牵引变电设备的接触网故障状态时的高压大电流对低压变电设备的影响。(2)通过添加防浪涌保护器的措施,提升铁路牵引变电设备的防雷能力。在添加防浪涌保护器的举措和设计过程中,其添加方式是由变电所向接触网开关供电电源、接触网分相机构箱内的电源线路的前端布设和添加,通过这种增设防雷保护装置的方式,获得更佳的防雷效果。(3)为了避免铁路牵引变电设备的放电现象,可以采用在接触网隔离开关机构箱的底部加装绝缘板的方式,实现对二次线的整理,并使其与箱体保持适当的距离。由此可见,我们要汲取原有的铁路牵引变电设备的接地系统中存在的问题,针对其接地状况及无防雷保护的状态,采用针对性的举措,以更好地增强和提升铁路牵引变电设备的安全性和稳定性,通过不同的整治措施,减少或避免因接触网绝缘子闪络而引发的低压设备的烧坏现象。
        结语
        综上所述,现代铁路中的牵引变电设备的应用,不仅能够有效提升铁路运行效率,还能够丰富铁路动力因素,带动我国铁路建设事业发展。要想提高铁路牵引变电设备运行的稳定性与安全性,就要从设备故障、抗雷性能、应用材料及控制方式等多个角度出发,全方面提升铁路牵引变电设备的应用性能,促进变电设备的稳定性,为铁路的安全运行提供技术保障。
        参考文献
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