地鐵牽引變電所變電設(shè)備可靠性分析

齊明洋 安洋 鄒志風(fēng) 吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院電氣與信息工程學(xué)院

地鐵牽引變電所變電設(shè)備可靠性分析

齊明洋 安洋 鄒志風(fēng) 吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院電氣與信息工程學(xué)院

我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展不斷促進(jìn)我國城市軌道交通規(guī)模的擴(kuò)大，其中地鐵牽引變電所的可靠性分析直接關(guān)系到地鐵交通的健康發(fā)展，是近年來地鐵工作人員研究的重點(diǎn)內(nèi)容。地鐵牽引變電安全監(jiān)控系統(tǒng)是變電所穩(wěn)定運(yùn)行的重要保障，但通過對國內(nèi)地鐵牽引變電所安全監(jiān)控系統(tǒng)分析后發(fā)現(xiàn)，仍存在影響變電所正常工作的諸多問題需解決。本文中對國家地鐵行業(yè)的相關(guān)技術(shù)規(guī)范進(jìn)行分析，并積極吸取行業(yè)中的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，對地鐵牽引變電安全監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行方案進(jìn)行優(yōu)化，對工作中遇到的現(xiàn)實(shí)問題集中解決，實(shí)現(xiàn)對異常狀態(tài)進(jìn)行處理，有效提高地鐵牽引變電安全監(jiān)控的工作性能。

地鐵 牽引變電 安全監(jiān)控系統(tǒng) 優(yōu)化

地鐵牽引變電所是地鐵牽引供電系統(tǒng)中的重要組成部分，對于保證地鐵可靠運(yùn)行具有重要意義，因此就要求地鐵科研人員不斷推進(jìn)對地鐵牽引變電所供電可靠性的研究，以求保證我國地鐵行業(yè)的長效可持續(xù)發(fā)展。為地鐵提供牽引用的電能主要依賴于牽引變電設(shè)備，其主要功能是將高壓輸電線傳來的電能經(jīng)降壓處理和變流處理后，傳輸給地鐵接觸網(wǎng)，并保證地鐵列車的正常運(yùn)行。對地鐵牽引變電所穩(wěn)定性的研究主要是指保證地鐵牽引變電所內(nèi)部各子系統(tǒng)及元器件可以在規(guī)定條件和規(guī)定時(shí)間范圍內(nèi)高質(zhì)量的完成功能操作，并能保證整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。地鐵牽引變電所是由多變量強(qiáng)耦合的復(fù)雜系統(tǒng)，在系統(tǒng)內(nèi)部由結(jié)構(gòu)、功能及故障都會(huì)帶來大量的參數(shù)計(jì)算，這就為地鐵牽引變電所的穩(wěn)定性分析帶來困難。

1 地鐵牽引變電所變電設(shè)備的性能分析

1.1 影響變電設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性的因素

地鐵牽引變電所的穩(wěn)定性工作對于提升地鐵穩(wěn)定性運(yùn)行具有重要意義，其中地鐵牽引變電所變電設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行是研究地鐵牽引變電所穩(wěn)定運(yùn)行的重要內(nèi)容。變電設(shè)備是保證變電工作正常開展的基礎(chǔ)，為了提高地鐵牽引設(shè)備工作的穩(wěn)定性就要求從工程招標(biāo)階段就加強(qiáng)質(zhì)量把控，對施工過程中的材料質(zhì)量、施工質(zhì)量、及工程驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)等因素做到嚴(yán)格控制。此外，隨著城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，地鐵的載運(yùn)量會(huì)不斷增加，就易出現(xiàn)電流增大的現(xiàn)象，甚至?xí)霈F(xiàn)接地短路電流，這些問題會(huì)對變電設(shè)備的工作穩(wěn)定性提出更高要求，這就需要嚴(yán)格控制影響地鐵牽引設(shè)備運(yùn)行的因素。

1.2 螺栓式T型線夾的故障分析

螺栓式T型線夾是地鐵牽引變電所中的一部分，在實(shí)際工作中易出現(xiàn)電回路押解不良的故障，其原因是由于螺栓式T型線夾作為導(dǎo)電部件，其主要通過壓舌的接觸連接導(dǎo)電，但是由于制造工藝誤差會(huì)導(dǎo)致螺栓之間存在力矩偏差，這就嚴(yán)重影響地鐵列車的運(yùn)行穩(wěn)定性。此外，螺栓式T型線夾構(gòu)造較為復(fù)雜，當(dāng)設(shè)備檢修時(shí)需要拆卸大量零件和引線，這就會(huì)影響到檢修的工作效率。隨著地鐵用電負(fù)載的增加，傳統(tǒng)螺栓式T型線夾的接觸面過小，在大電流負(fù)載下工作會(huì)產(chǎn)生熱積累，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)鸹馂?zāi)故障。

1.3 網(wǎng)開關(guān)接地防雷系統(tǒng)的故障分析

地鐵在運(yùn)行過程中所處的環(huán)境比較復(fù)雜，會(huì)受到雨雪、雷擊及污染等因素的影響，這就容易導(dǎo)致地鐵在運(yùn)行過程中出現(xiàn)饋線跳閘的故障，在嚴(yán)重情況下甚至?xí)龎木徒淖冸娫O(shè)備。地鐵牽引變電設(shè)備上有接觸網(wǎng)分相及上網(wǎng)隔離開關(guān)，并配備接地防雷裝置，當(dāng)在實(shí)際運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)在雷擊后會(huì)出現(xiàn)高壓大電流燒壞低壓變電設(shè)備的情況，因此原有系統(tǒng)的由接觸網(wǎng)分相隔離開關(guān)和機(jī)構(gòu)箱和本體公用接地系統(tǒng)存在安全隱患，直接導(dǎo)致防雷工作無法順利開展。

1.4 地鐵牽引變電所故障診斷時(shí)間長

地鐵牽引變電所的故障診斷是防止?fàn)恳冸娝收线M(jìn)一步蔓延的重要工作，現(xiàn)階段變電所的故障診斷會(huì)在變電所的后臺機(jī)界面中以文字形式通知，由于最多只能顯示最近三次故障，且故障種類較為復(fù)雜這就易導(dǎo)致很多信息被忽略，無法更加準(zhǔn)確的分析出地鐵牽引變電所發(fā)生的故障，無法實(shí)現(xiàn)對信息的快速判斷，就會(huì)耽誤維修故障的時(shí)機(jī)。

2 提升地鐵牽引變電所設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性的措施

2.1 加強(qiáng)對地鐵牽引變電所設(shè)備抗雷擊能力

雷擊是影響地鐵牽引變電所穩(wěn)定運(yùn)行的重要因素，因此需要在地鐵牽引變電所建設(shè)過程中加強(qiáng)設(shè)備的抗雷擊能力，首先需要對接觸網(wǎng)處的電動(dòng)隔離開關(guān)處進(jìn)行重點(diǎn)處理，以提升對雷擊的應(yīng)對能力，此外對于本體接地部分和機(jī)構(gòu)箱接地部分也要進(jìn)行加強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)兩部分的分開設(shè)置，做好低壓絕緣與高壓絕緣的隔離處理，避免故障發(fā)生時(shí)對低壓側(cè)造成損害。接觸網(wǎng)隔離開關(guān)底部還需要加設(shè)絕緣板，走線時(shí)盡量遠(yuǎn)離箱體。

2.2 加快對地鐵牽引變電所故障的反應(yīng)速度

為了有效提高地鐵牽引變電所變電設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性，就需要及時(shí)對故障進(jìn)行判斷和處理。為了有效解決由于故障顯示信息少、告警信息雜亂等問題導(dǎo)致無法對有用信息及時(shí)處理的問題，可以要求技術(shù)人員在不影響地鐵牽引變電所運(yùn)行系統(tǒng)原有功能的前提下，對控制后臺的自帶軟件進(jìn)行優(yōu)化，以提升變電設(shè)備的信息篩選效率，切實(shí)減少牽引變電設(shè)備的故障診斷時(shí)間，實(shí)現(xiàn)對運(yùn)行中出現(xiàn)的問題進(jìn)行針對性解決，高效快速的排除故障，提升地鐵牽引變電所運(yùn)行穩(wěn)定性。

2.3 提升對地鐵牽引變電所新技術(shù)的應(yīng)用能力

隨著城市地鐵使用負(fù)載的不斷變化，對地鐵運(yùn)行中的相關(guān)技術(shù)應(yīng)該做到針對性的創(chuàng)新，將更多新興技術(shù)應(yīng)用到地鐵牽引變電所工作中來，如施工過程中可以使用新工藝壓接線夾，這樣可以有效避免由于人工緊固所導(dǎo)致的力矩不平衡問題，避免了電回路壓解不良的問題，從而避免了燒壞變電設(shè)備。此外，引入壓接式線夾，這種雙備母鎖片可以顯著提升工作人員在檢修過程中的工作效率。

3 結(jié)束語

地鐵牽引變電設(shè)備是保證地鐵穩(wěn)定運(yùn)行的重要設(shè)備，為了有效促進(jìn)我國地鐵系統(tǒng)的長效可持續(xù)發(fā)展，就需要進(jìn)一步提升地鐵牽引變電設(shè)備的運(yùn)行安全性與穩(wěn)定性研究，對運(yùn)行中出現(xiàn)影響設(shè)備工作穩(wěn)定性的因素進(jìn)行重點(diǎn)分析，及時(shí)總結(jié)工作中出現(xiàn)的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，更要在工作中引入先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，對地鐵牽引變電設(shè)備的控制方式進(jìn)行優(yōu)化，以求更好的推動(dòng)我國地鐵事業(yè)的快速發(fā)展。

[1]王林.牽引變電安全監(jiān)控系統(tǒng)優(yōu)化研究[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),2014(11)

[2]王維剛.鐵路牽引變電安全監(jiān)控系統(tǒng)優(yōu)化研究[J].城市建設(shè)理論研究:電子版,2015(06)

[3]韓玉霞.淺談牽引變電所安全監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化[J].城市建設(shè)理論研究:電子版,2015(23)