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牵引变电所高压电气设备试验管理探讨

发表时间：2021/4/15 来源：《建筑科技》2021年1月下作者：赵惠娟

[导读] 随着我国科学技术的革新以及国民经济飞速的发展，我国轨道交通的科学化和创新化程度不断提升，城市的交通轨道以及城市之间的交通网络正在不断被完善和建设，城市的轨道交通具有客流大、安全快捷、运载速度快等特点，城市的轨道交通已经逐渐成为我国交通系统中重要的组成部分，同时轨道交通也已经成为城市现代化进程的外在体现。

河南郑州中铁七局集团电务工程有限公司赵惠娟 450000

摘要：随着我国科学技术的革新以及国民经济飞速的发展，我国轨道交通的科学化和创新化程度不断提升，城市的交通轨道以及城市之间的交通网络正在不断被完善和建设，城市的轨道交通具有客流大、安全快捷、运载速度快等特点，城市的轨道交通已经逐渐成为我国交通系统中重要的组成部分，同时轨道交通也已经成为城市现代化进程的外在体现。
关键词：轨道交通；交通网络；现代化；外在体现
        在轨道交通的沿线建立多个牵引变电所，配合高压电气设备可将供配电网的电源转化为保证机车正常运行的电能，若是不建立牵引变电所，机车将失去前进的动力来源，导致交通网络无法正常运行。高压电气设备的试验管理是确保牵引变电所正常运转的关键，对高压电气设备试验管理的每个步骤都需要做到有据可依，保证试验管理的工作人员具有较高的职业素养和综合水平，确保高压电气设备的试验管理工作顺利进行。大部分的城市轨道交通都是由动力机车驱使，而动力机车的驱动源则是电力，牵引变电所则是将供配电网的电源转化为驱使动力机车的电能，是动力机车运行的主要动力来源。随着城市交通网络不断被完善，动力机车的数目大幅提升，因此确保牵引变电所高压电气设备正常运行，是整个交通网络顺利运行的基础，牵引变电所高压电气设备正常的运转是动力机车正常运行的保障，才能发挥出城市轨道交通的真正优势。
        一、牵引变电所高压电气设备试验管理的重要性
        牵引变电所高压电气设备试验管理的主要工作是按照铁路规定的标准和条件，定期对已经投入使用和运行的高压电气设备进行检查和检修，以及进行预防性试验，确保高压电气设备的绝缘性功能正常，避免高压电气设备出现问题，进而导致牵引变电所不能正常运行，试验管理是了解牵引变电所高压电气设备运行状态和实际情况的科学方式。高压电气设备经过长时间的运行之后，高压电气设备的内部器件受到外界环境因素的影响，或者长时间运行之后出现器件损耗，进而导致高压电气设备的出现老化或者功能丧失等现象，使高压电气设备不能够正常运行，导致交通系统不能够正常运转。
对牵引变电所的高压电气设备进行试验管理可以及时准确判断设备的运行状态和设备状况，可以及时发现高压电气设备存在的故障隐患以及安全隐患，有利于专业人员做出科学合理的应对措施，对已经损坏的内部器件进行维修或者更换，保证牵引变电所高压电气设备能够稳定运行，是城市轨道交通顺利运行的重要保障。比如对高压电气设备的绝缘性能进行测定，必须确保牵引变电所高压电气设备拥有良好的绝缘性能，才能保证高压电气设备内部元件的安全性，避免因为高压电气设备的绝缘性差，进而造成牵引变电所的电气故障。技术人员对牵引变电所高压电气设备进行预防性试验，以此更好地掌握高压电气设备的运行状况，为牵引变电所高压电气设备的管理提供理论和技术支撑，延长高压电气设备的使用年限。同时对高压电气设备的试验结果进行科学的分析，通过多次重复的试验对比分析，增加试验结果的准确性，以此了解高压电气设备的运行模式和规律，使技术人员能够及时做好牵引变电所高压电气设备的保养和维护工作，同时也可从试验结果里面找到规律，分析出高压电气设备运行过程中经常出现的问题，为高压电气设备的新技术应用和设备改造提供技术支撑。
        二、牵引变电所高压电气设备的试验方法
        （一）测量绝缘电阻、吸收比和极化指数
        电力变压器是牵引变电所的主要电气设备，对电力变压器的绝缘电阻进行测量，对高压电气设备的绝缘性能进行准确、科学的判断，保证电力变压器内部器件的安全性。使用兆欧表进行绝缘电阻测定时，需要将没有进行测量的绕组接触地面，避免绕组中的残留电荷对测量结果产生影响。专业人员通常采用屏蔽测量法来测定电力变压器的绝缘电阻，科学分析测量的结果，判断出电力变压器不同部分的绝缘性能。

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对高压绕组进行测定时，必须屏蔽中压和低压的绕组，避免中低压绕组对高压绕组的测定结果产生影响，同时需要将电力变压器与地面接触，此时测定绝缘电阻R12、R13中没有电流通过，此时绝缘电阻的值可认为是无限大，而通过中压绕组R20、R30的电流，并不会通过测量线路，中压绕组对测量的结果并不会产生影响。通过测量线路的电流是绝缘电阻R10的测定电流，利用以上方法再测定绝缘电阻R12、R13的测定值，再求出电力变压器不同绕组的绝缘电阻值。
        绕组吸收比是测定电力变压器的绕组受潮情况的主要系数，在正常情况下，电力变压器的绕组吸收值和绝缘电阻值呈负相关，然而与电力变压器的机身温度呈正相关。但少数情况下，绕组吸收值并不能够准确的判断出绝缘电阻值的大小，绕组吸收值并不能为测定电力变压器的绝缘性能提供科学的数据支撑，但是绕组吸收值对绝缘性能的测定具有一定的参考价值。近年来，随着我国的制造业不断升级发展，电力变压器的机身构造不断精密化，其绝缘、防潮的能力大幅度提高，可能会导致绕组吸收比的数值偏小，但是电力变压器并没有出现受潮的现象，因此在使用的过程中，应当根据电力变压器的实际情况可适当的扩大绕组吸收比的范围。
        极化指数是测定电力变压器绝缘性能的重要系数，电力变压器的极化指数在常温下不低于1.5，且电力变压器的极化指数受温度的影响较小，并不会随着电力变压器机身的温度改变而发生较大的波动，电力变压器的极化指数可有效测定其绝缘性能。
        （二）抗压试验
        抗压试验能够测定高压电气设备绝缘材料的抗压性能，确保绝缘材料的抗压性能在抗压范围之内，确保高压电气设备能够正常的运行，避免电场强度过大而造成绝缘材料的损坏，进而导致高压电气设备的损坏。常使用耐压测试仪对高压电气设备进行抗压测定，将耐压测试仪产生的高电压输出至电气设备的外壳上，并通过增加电压的方式来进行高压电气设备的抗压试验。通常耐压测试仪的输出电压要远远高于电气设备的工作电压，对抗压性不好的绝缘材料来说，高强度的电压可能会对电气设备造成不可逆的损坏，在进行电气设备抗压试验时，应当先进行抗压试验的预试验，通过科学合理的数据分析，判断电气设备是否能够进行抗压试验。在试验测定的过程中，必须时刻关注耐压测试仪的数值变化以及高压电气设备的状况，若是耐压测试仪的数值并没有发生变化以及电气设备没有明显的电流声，证明电气设备能够承受住耐压测试仪的高强度电压；如果耐压测试仪的数值突然上升或者下降，则说明电气设备被击穿；在测定的过程中，出现响亮的放电声时，则可能是电气设备内部的电场造成绝缘材料的损坏；发出较小的放电声，且多次重复试验后声音消失，说明电气设备的油层中存在气泡，并且耐压测试仪的数值不会发生较大的波动。
        （三）电气设备的操作波试验
        为了检验电气设备承受操作波电压的能力，使用操作波电压波对电气设备进行试验，同时操作波试验是电气设备绝缘设计的重要依据。目前，大多数操作波试验是使用冲击电压发生器产生的操作波电压对电气设备进行测定。
        三、总结
        牵引变电所的稳定运行是动力机车运行的重要保障，是将供配电网的电能转变为可驱动动力机车的能源，使我国的交通系统飞速发展，推进了我国城镇化的进程。随着国家对交通安全的重视以及交通智能化的需求，因此牵引变电所高压电气设备进行试验管理具有重要的现实意义，保证高压电气设备的稳定运转，进而实现动力机车的正常运行，是城市交通系统快速发展的重要保障。
参考文献：
[1]樊群茂. 电气化铁路牵引变电所电气设备安装调试方法[J]. 设备管理与维修, 2020(12).
[2]张锐. 电气化铁路牵引变电所电气设备安装调试探析[J]. 佳木斯职业学院学报, 2019, 000(008):P.244-245.
[3]周卫宇. 电气化铁路牵引变电所电气设备安装调试探析[J]. 城市建设理论研究(电子版), 2019, 000(013):P.4-4.