地铁供电系统变压器故障分析与解决措施.docx

地铁供电系统变压器故障分析与解决措施摘要：供电系统是地铁运行中尤为重要的组成部分供电系统中的变压器一旦出现故障将会造成城市地铁交通运输的瘫痪给人们的安全出行和人身财产带来一定的隐患。文章结合实例对电力变压器的故障类型进行了详细分析并着重提出了一些解决方案以为地铁安全稳定的运行提供借鉴。关键词：城市地铁；供电系统；变压器故障中图分类号：TN14文献标识码：A文章编号：1009-2374（2013）13-0119-02地铁是靠电力牵引的电动列车地铁上的一些辅助设施如照明、空调、通风、排水、通信、自动扶梯和防灾报替等都依靠电能才能运行而电能是靠供电系统提供的电力系统中的重要电气设备就是变压器一旦发生故障后果将不堪设想。因此本课题通过对地铁供电系统变压器故障分析和研究找出其中的薄弱环节摸索总结出系统中一定的故障规律以便指导地铁的日常维护来确保地铁安全可靠地运行。1地铁电力系统主要能源1.1高压供电1.3混合供电方式即集中式和分散式两者结合的供电方式其中以集中式供电方式为主分散供电方式为辅两者的完美结合使供电系统更加完善、更加可靠。1.4地铁内部供电地铁内部供电是由牵引和动力照明的供电系统组成首先将牵引变电所产生的三相高压交流电转换成适合实际需要的低压直流电然后再经过馈电线送到接触网上最后就可以供地铁车辆使用。像车站和区间的各类照明、风机、扶梯、信号等自动化设备都需要依赖此方式供电才能运行。2变压器故障分析与保护2.1故障类型内部故障：包含相间、单相接地和绕组匝间三种短路方式。这些故障带来的危害非常大发生故障产生的高温电弧很容易烧毁铁芯而且使变压器的油绝缘因受热分解生成大量的气体从而引发油箱爆炸。外部故障：是指引线及套管处之间产生短路和接地故障。2.2变压器保护为避免这些故障的发生就需要对变压器进行保护具体实施方法如下：（1）瓦斯保护：适用于高于0.8MVA油浸式变压器和高于0.4MVA户内变压器保护瓦斯保护可防止绕组的相间短路和匝间短路故障的发生变压器油绝缘因受热分解产生大量气体从油箱经连通管流向油枕通过反应变压器油箱内部气体的数量和流动的速度构成瓦斯保护。（2）纵差保护或电流速断保护：此方法可避免变压器绕组和引出线的相间短路、中性点直接接地电网侧绕组短路、引线接地短路以及绕组匝间短路问题。装设差动保护适用于并列运行变压器（6.3MVA以上）和单独运行的变压器（含10MVA及10MVA以上）也适用于6.3MVA及以上的厂用变压器而对于变压器（10MVA以下）过流大于0.5时则采用电流速断进行保护。（3）安装过电流保护可以把因相间短路所造成的过电流等问题进行有效地解决还可以当成纵差保护及瓦斯的后备保护措施。一般为变压器选取在反应相间上短路电流加强时会做出动作的那种电流保护当作后备保护措施。同时如果安装阻抗保护、复合电压在启动时过电流保护、过电流保护、负序时过电流保护与低压启动时过电流保护可较好达到其对灵敏度的需求。（4）对大于110kV的中性点直接接地系统中的变压器应装设零序电流对其进行保护。在装设过程中要注意其电流的大小和系统中变压器中性点接地台数和位置关系从而有效避免大接地电流系统中单项和两相接地所发生的短路现象。（5）装设过励磁保护：励磁涌流对变压器的危害性不大这种冲击电流发生的时间相当短暂带来的影响可忽略不计但对变压器进行多次连续合闸充电所带来的大电流冲击对绕组间的机械力作用会带来影响一般会造成该固定物松动。同时励磁通流还能引起变压器的差动保护其发生的故障类型较多按照回路进行划分可分为电路故障、油路故障和磁路故障。以变压器所构成主体结构为基础可将故障划分成铁芯、绕组、附件及油质四种故障形式。像绝缘故障、渗漏故障、铁芯故障、保护误动等故障等都是比较易发生的类型只是有的反应的是热故障有的是电故障。还有一种情况则是因为热故障和电故障同时引起的。3变压器发生故障带来的严重影响供电系统是地铁运行的动力保证一旦发生故障将会影响整条线路的正常运营甚至造成重大的人身安全和经济损失例如：发生在1995年10月28号的阿塞拜疆巴库地铁失火事故当时该列车的第三节和四节车厢浓烟密布续而开始着火经查实是由于电气设备发生故障而引起的这次事故造成了558人死亡和269人受伤其经济损失甚大。2003年7月15号从莲花路开往翠庄的上海地铁一号发生突然停电停运长达一小时零二分钟经查实因地铁牵引变电站的直流开关发生跳闸使得车身蓄电池电量亏损导致该列车不能正常启动。2004年7月22号广州地铁