提高牽引供電設備供電可靠性的研究

楊海濤

摘要：隨著牽引供電設備線路的運電量逐年攀升，牽引負荷量越來越大，對牽引供電設備的要求進一步提高，尤其是變電設備的安全性能和可靠性問題已成為人們關注的首要問題。文章根據供電設備的可靠性原理，分析了影響牽引供電設備供電安全可靠性的因素，提出了提高供電設備安全性的具體措施。

關鍵詞：牽引供電；安全可靠性；供電設備

中圖分類號：TM922 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）04-0136-02

1 概述

隨著市場經濟體制的建立，我國的經濟蓬勃發展，人們的生活水平日益提高，隨之增長的是人們的物質文化需求，電力作為可再生能源無論是對經濟的發展還是人們生活水平的提高都貢獻巨大。因此，社會對電力的需求從質到量的要求都在提高。尤其是供電的安全可靠性一直以來都是人們關注的重要問題。必須采取有效措施提高牽引供電設備的安全可靠性能，保障人們的用電安全。

2 影響牽引供電設備供電安全可靠性的因素

影響牽引供電設備供電可靠性的因素總結如下：

由于牽引負荷量越來越大，導致牽引主變壓器的容量明顯不足，經常出現超負荷現象，而且趨于越來越嚴重的程度。

供電設備的抗老化性能較差，許多電氣性能不穩定，安全可靠性差，主要表現在主導電回路開關故障。

電流密度大導致接觸網的負荷增重，諸多的電路故障的出現對主變運行造成強烈沖擊，許多主變故障的發生都與之有關。

許多牽引變電所的上級電源系統供電不穩定，其供電系統的電容量時常不足，并且可靠性差，會直接影響到下級的牽引供電的安全穩定，導致其可靠性大大降低。

2.1 主變壓器負荷量過大

在對供電設備進行增容后，運載量隨之快速增加，造成牽引負荷的迅速提升，許多牽引變電的電臂饋線的負荷量超過最大值。經常發生主變壓器的負荷量過多而發生跳閘，有時會發生超負荷報警。不僅如此，過多的供電臂的開關跳閘過于頻繁，使供電效率和供電質量大大降低，根本無法滿足人們的用電需求，常常低于區域供電要求。另外，主變的頻繁跳閘，還會引起許多其他方面的問題，如跳閘嚴重時會引起電氣接點產熱過多造成設備故障。由于供電設備容量不足，會直接導致供電能力降低，在很大程度上降低了牽引供電系統的可靠性，嚴重影響了電力的正常運輸。

2.2 開關及保護裝置故障

許多牽引供電設備在線路擴增后仍繼續使用，由于其老化現象普遍且嚴重，大大降低了供電的穩定性。其中110kV開關、27.5kV開關的故障率尤其高，斷路器液壓機構和開關機構卡滯拒動問題時有發生。電子元件的抗干擾能力較差，使得微機保護裝置在運行的過程中受到的影響較為嚴重，在超負荷的環境影響下其故障率會明顯提高。

2.3 主變壓器故障

類似于開關及保護裝置的老化問題，主變壓器在部分線路擴增之后也存在舊利用等老化問題，而且許多主變壓器的容量不能滿足線路擴增的需要，導致在運行的過程中故障頻繁發生。許多變壓器的老化導致近點短路直接造成供電中斷，嚴重影響了供電系統的穩定性，影響了人們的正常生活。

2.4 外電的影響

上級電源的供電質量對牽引供電設備的影響無疑是最直接的，如果所加110kV的電源的電壓的波動夫婦超過最大限度，會嚴重降低牽引供電設備的安全穩定

性能。

3 提高牽引供電設備供電安全可靠性的措施

為了有效提高牽引變電的可靠性，現提出了以下

措施：

3.1 改善變壓器跳閘問題

（1）改變牽引網的供電臂結構。主要從縮短供電臂的距離入手，從而大幅度減少牽引變電的負荷量；（2）革新技術，通過采用先進的技術措施不斷提高主變器的負載能力，可以將牽引變壓器的自動冷卻裝置改變為強制風冷，在一定程度上提高其負載能力；（3）針對變壓器容量不足導致的負荷量超出最大限度的問題可以對主變壓器進行擴容，有必要時更換大容量的變壓器，能有效地提高供電效率及供電可靠性；（4）跳閘頻繁出現的狀況可以通過調整主變的跳閘保護值來降低這種情況發生的頻率，但在調整的過程中一定要考慮到電荷情況和主變壓器的負載能力，在安全的前提下變大跳閘保護值。在變壓器的可承受范圍之內最大限度地增加其負荷量，雖然能夠極大地減少跳閘現象的發生，也會大大地縮短變壓器的使用壽命，使其老化加速，因此，該措施在采取的時一定要慎重。

3.2 加大對設備故障的整治力度

對于故障頻繁發生的開關及保護裝置、電氣接點過熱等設備應該做到及時發現及時解決，加大檢查監督力度，故障排除工作一定要落到實處，盡量降低故障發生的頻率，將故障帶來的損失降到最低。開展相關的專項整治工作，對運行不穩定的線路進行逐段檢修，統一更換故障率較高的部件，在其損壞前就及時制止，預防大于整治，可以有效提高開關及保護裝置的可靠運行。例如由于低溫導致的變壓器絕緣油的固化問題，可以更換高質量的絕緣油，保證絕緣油的質量。專項整治工作的開展可以及時發現線路和供電設備中存在的普遍性和典型性問題，消除共性問題，提高設備維修的效率。

3.3 優化運行管理手段

運行管理水平的提高對于提高牽引設備的供電可靠性必不可少。在信息技術和自動化管理技術如此發達的時代，單單是人的管理已經遠遠不能滿足牽引供電設備的供電管理，必須將自動化管理融入牽引供電運行管理手段，充分利用視頻監控系統和遠程控制系統，加大無人亭的監視巡查力度，能夠大大提高變電設備的管理效率。由于線路的特殊性，對季節的變化較為敏感，針對不同溫度的變化要了解不同時期下線路的特點，以預防為主，提前準備，在應對季節的典型氣候來臨之前，要采取針對性的措施做好預防工作。例如雨天積水設備的形變問題、雷雨天氣絕緣部件的跳閘問題、高溫天氣下設備過熱問題、冬季液壓過低問題等等。采取高效的運行管理制度能夠明顯提高牽引供電的可靠性，降低設備的故障頻率。

4 結語

隨著未來網絡信息技術和新材料新技術的發展，牽引供電設備的質量也會不斷提高，其供電的穩定性也會日益提高。對于供電設備的監測技術和管理工作也會隨著技術的革新發生不斷地飛躍。可以想象，未來牽引供電設備的安全可靠性必將會不斷提高，故障的判別手段也會更加精準。

參考文獻

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