呼和浩特铁路局集团有限公司工程质量监督站 内蒙古呼和浩特 010000
摘要：牵引供电系统对于高速铁路来讲，有着至关重要的作用，它可以结合实际情况为其提供切实有效的牵引用电，同时它也是货运重载铁路，也就是煤炭运输组至关重要的动力源泉。在实践的过程中，要针对原本的线路铁路牵引变电所线路抢修机制和制度进行切实有效的完善和优化，与此同时要尽可能在线路中配备相对应的自动化、智能化监督管理设备，使其呈现出智能化的效果，这样才能及时有效地发现问题，并对其进行充分处理。因此针对这样的情况，如果牵引供电系统出现一定的故障或者问题，就会导致高铁线路丧失其运营能力，产生巨大损失。本文基于铁路牵引变电所故障跳闸的原因和处理措施展开论述。
关键词：铁路牵引变电所；故障跳闸的原因；处理措施
引言
目前，牵引变电所接地网故障诊断的常用方法是停电开采挖掘。这种方法有很大的弊端，容易受到中部和低速工作条件的影响。一般不能准确有效地确认断点，需要牵引变电站进行长期停电，这可能会影响电气化铁路的正常运行。因此，有必要研究电力变电站接地系统的故障诊断，并评估没有停电的接地系统的工作状态。
1针对变电所的数量进行科学合理的安排
在当前的时代背景下，我国铁路事业实现了迅猛的发展，各类新技术和新设备不断应用，针对这样的情况，就需要着重做好铁路牵引变电所的运维管理工作，针对故障跳闸等问题要进行严格细致的分析，进一步高度关注跳闸问题的原因，铁路供电网络中牵引变电所的数量在很大程度上影响到供电的安全性稳定性。当前，我国高速铁路实现了迅猛的发展，由此在铁路电网建设方面也需要逐步加强，在这样的情况下，就需要出台与之相对应的各类施工标准。在全新的标准中有明确的规定，两个牵引变电所的距离要充分维持在４５公里。如果条件不够许可，在某种特殊环境中可以有针对性的采取高压分段输送方式，使相关输电线路距离进一步缩短。另外，每隔２５０公里要构建相对应的支柱牵引变电所，每１０ｋｍ设有自耦变压器，两所之间要有分区所。其功能主要体现在，可以通过自身的更为健全完善的母线确保相关电能能够在变电所内部进行科学合理的分配，在这样的情况下如果出现跳闸故障，也能够确保局部供电更安全稳定。
2接地网故障诊断规律
变电站接地网的实际测量总结了接地网导体常见故障下接地电势和磁感应强度的变化。分析表明，如果接地网的导体腐蚀失败，其主要特点是接地电位升高，在故障段导体的磁感应强度下降。一般来说，接地电位可以作为接地格栅导体腐蚀的主要措施，如果接地格栅导体断开，则单线的电位会突然变化，并根据表面电位识别导体单线错误。接地网导体有缺陷或解除焊接失败时，受接地网测试环境(如土壤电阻率和测试误差等)的影响，根据接地电位很难区分两者。接地网存在混合故障时，表面电位和磁感应强度的变化与单个故障条件的变化一致，与单个故障相比是较大的变化。因此，在诊断混合障碍时，可以结合单一障碍标准做出综合判断。对于特定应用程序，根据计算后变电站提供的接地网格的可访问节点位置信息，使用表面电位的最高值和相对较大的电位差异的节点作为电流注入点。从所选电的电流注入点将不同频率的电流注入接地网。沿接地网导体上方测量表面电位和磁感应强度分布，最后对测量结果进行综合分析，诊断接地网的导体状态。
３牵引变电所保护
牵引供电系统的保护系统是根据牵引供电系统采用的供电网络结构配置的。在现有的保护配置中，基本上都能满足牵引供电系统运行的要求。但在实际运用时，还存在以下几点不足之处；其一，部分自耦变压器的故障是以距离保护监测的，在短路跳闸后需要重新启动重合闸。在这个过程中，自耦变压器会受到很大伤害；其二，牵引变电所保护的速动性较差，在与机车保护配合的过程，保护动作会延时０.１ｓ。若电网规模不断扩大，或者短路容量大幅度提高，这问题就会越来越突出；其三，在近端短路时，会延长主变冲击时间。
先分析牵引变电所保护故障原因，在整定计算Ｉ段，ＩＩ段，ＩＩＩ段保护距离。电流增量保护：利用短路时电流瞬时增大的特性，比较正常状态下负荷电流与高电阻故障电流，随着时间变化的不同来检测故障，交流继电器特性，设备在牵引运行状态下负荷电流是以三次谐波为主。在投入使用状态下，会产生大量的二次谐波分量。在设备出现短路故障时电流基本上都是基波。在本次设计中，电流增量保护采用的高次谐波抑制原理。工作原理为ΔＩ≥Ｉｚｄ，通过分析高次谐波抑制原理可知，Ｉｚｄ整定的较低时，继电器会发生误动。考虑到这一因素，需要对ΔＩ继电器做出改进。改进内容；当负荷电流中综合谐波含量较大时，需调小继电器的动作量。当继电器的动作门槛值较大时，需要增大继电器动作量。电流速断保护在系统发生故障时，可以快速切除故障。系统出现极端故障时，保护装置会迅速找出出口，调整整定值和保护范围。为了解决上述问题，躲过最大负荷电流，运用高次谐波抑制法，增大电流速断整定值，此时，保护装置会自动发生报警，有效切除故障。
4优化生产组织，明晰工作范围
按照“运维属地化、修试专业化”的基本思路，应加快“运行、检测、维修”组织和业务分离进程，固化生产组织架构，明晰运维车间、修试车间工作职责和范围，不断提升标准化、规范化、专业化管理水平。（1）组织机构设置，综合考虑牵引变电所供电范围及布点现状，运维车间管辖营业里程不宜超过８００ｋｍ。运维车间下设运维工区、监测工区，运维工区管辖营业里程不宜超过２００ｋｍ，枢纽地区宜单独设置运维工区；监测工区管辖营业里程宜为８００ｋｍ，宜设置在运维车间所在地。修试车间管辖营业里程不宜超过１０００ｋｍ，下设３～５个专业修试工区。当管辖营业里程小于８００ｋｍ时，应至少设置一个变电车间，统筹牵引变电所的运行、检测、维修工作。（2）工作职责范围，运维车间负责运行管理、设备监测、巡视检查、分析诊断、状态评价和质量鉴定，按规定组织一级修、二级修、施工配合和应急处置等，跟踪验收修试质量。修试车间负责周期性检测和三级修，按规定参与一级修、二级修。
5合理协调和处理好电能质量问题
关于设置牵引变电所外电线路光纤差动保护问题，在电源线路较短、保护选择性较差时，可以设置光纤差动保护。是否有必要将所有牵引变电所都设外电线路光纤差动保护，建议先由双方专家进行专题研究，根据专家认可的研究结论指导决策光纤差动保护设置方案。关于牵引变电所外电线路光纤差动保护设施维护问题，铁路部门负责维护没有依据，也难以考核，实际上外电线路光纤差动保护设施维护目前存在漏洞，建议铁路、电力主管部门再进一步协商落实。
结束语
随着电气化铁路快速发展，牵引供电设备运行、维修管理的内、外环境已发生深刻变化。牵引变电所作为电气化铁路的重要组成部分，仍沿用“有人值班，定期检修”管理模式，运行、维修能力不足的问题日益显现。随着计算机、互联网技术的发展，牵引变电所已广泛采用综合自动化、远程控制、辅助监控等技术，为探索牵引变电所运行、维修管理模式奠定了基础，创造了条件。
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