摘要：地铁供电系统主要是作为地铁运营的基础，如今地铁的供电方式以及供电的系统依然存在着一定的问题和安全故障，但只有有关人员对地铁供电系统之中的变压器以及故障处理进重点的关注，利用现代化的科学技术方式去解决地铁运营过程中的问题，才可以真正的实现轨道交通的现代化发展，从而在这个基础上进一步的去方便人们的出行，促进现代化的经济发展。鉴于此，本文主要分析地铁供电系统中变压器保护及故障解决。
关键词：地铁供电系统；变压器保护；故障
1 概述
供电系统作为地铁工程之中最为重要的一个系统，可以有效的为地铁列车和各种辅助设备提供电能，然而供电系统是否安全，主要是受到电力变压器所影响的。电力变压器作为供电系统中的一个关键的设备，承担着电压交换以及电能分配的重要任务，其变压器是否正常运行对于电力系统的安全、可靠具有十分重要的作用，但是因为自然灾害以及安装和检修等方面的一些问题存在，供电系统的变压器可能会出现一些故障，也为地铁的运行带来了较为严重的安全隐患。
2 地铁供电系统中变压器保护
2.1 瓦斯保护
瓦斯保护，是指通过对油箱中气体的流动速度以及数量进行控制和改变，继而实现对于变压器的保护。目前，瓦斯保护措施在实际的运用过程中具有灵敏度高、安装方便等特点，故而获得了相关部门的青睐，并广泛地运用在油变压器的保护中。
一般而言，在进行变压器的瓦斯保护的过程中，需要将瓦斯保护装置安装在室外0.8MVA及以上或室内0.4MVA以上的油浸式变压器当中，从而以此为依托，有效地解决油箱内部油面降低、短路的问题。此外，由于瓦斯保护装置在运行中无法直接反映出油箱外部的故障，故而在实际的操作过程中需要加强与纵联差动保护的融合使用。
2.2 电流速断与纵联差动保护
供电系统的变压器在运行过程中，一旦出现短路等问题，往往会导致整个供电系统处于崩溃状态。基于此，就需要相关部门以及人员在实际的操作过程中加强电流速断与纵联差动的保护，实现对于各类短路故障的保护。
纵联差动保护可以更好的对于稳态以及暂态和带有制定特性的情况去进行保护。通常情况下，使有关保护措施可以得到有效的实施，促进相关效益的提高，需要电力技术人员在过流时限可以大于零点五秒的、10MVA 以下的变压器之中进行电流速断保护装置的安装工作，然而纵联差动的保护装置需要安装到 10MVA 以上的单独运行的变压器之中。
2.3 变压器温度保护
地铁供电系统变压器在运行的过程中，由于变压器绕组匝间、层间短路，线圈接头焊接不良，长期超负荷运转，散热器故障等引起温度升高。一般而言，变压器温度的上升，会导致变压器绝缘性能降低，继而危及变压器的正常运行，更可能会引发电力火灾，导致一系列损失的出现。为此，需要电力技术人员在实际的操作过程中确保变压器温度保护装置的可靠运行，促进相关效益的取得。
2.4 过励磁保护
对地铁供电系统变压器进行过励磁保护，主要解决的就是变压器中存在的过励磁问题，由于励磁涌流对电流造成的冲击持续时间较短，对变压器造成的损害也不是很大，但有时也会引起变压器中的纵联差动保护装置发生动作。因此，为了避免因大电流冲击而引起的固定物松动问题，不应该连续多次合闸来对变压器进行充电（如图1）。
3 地铁供电系统中变压器保护及故障解决
3.1 避雷装置故障解决
为了保证避雷装置的完好性，需要定期对其进行预防性试验，尽可能的减少由雷击谐振而导致变压器损坏的几率，对与标准不相符合的避雷器装置要及时的予以更换。由于在变压器的上层位置中存在较多的电感设备，因此要对变压器的油温和100kVA容量进行合理的控制。通常情况下，变压器中的上层油温要在85℃以下，最高程度不可超过95℃，同时也要保证变压器不能长时间的过负荷运行，以防止故障的产生。
3.2 螺杆转动的维护措施
变压器进行拆装时，要对其螺杆的转动情况进行仔细地检查，在确认其没有发生转动问题的时候，才能将变压器投入使用，同时，对二次侧导线的接线方式也要进行合理的选择。另外，为了尽可能的减少变压器发生氧化发热的问题，工作人员可以在其接触面上涂抹一层导电膏，以增大其相关器件的导热能力。
图1 抑制变压器励磁涌流方式示意图
3.3 三相电压与负载平衡的保持
一旦变压器中的三相电压出现失衡的现象，就会导致变压器无法正常工作，因此要对三相电压的平衡问题进行定期检查，如发生异常，必须及时采取措施进行调整。同时，还要对变压器的温度、油位、有无渗漏等现象进行检查，当呼吸器内部的干燥剂发生颜色变化时，要对其予以更换。对于三相负载不平衡的变压器而言，应将其看作是最大电流的负荷，并对其进行三相间的重新调整和分配。
3.4 变压器铁心绝缘电阻不合格的解决方法
铁心绝缘电阻低但大于零，这种情况多是受潮，干式变压器铁心裸露在空气中，这种情况只要高低压绝缘合格，就可投运，投运几天后，铁心通过自身发热会使绝缘电阻恢复到出厂值；若铁心绝缘电阻等于零，用绝缘电阻测试仪的低电压档测铁心大于零，这也是受潮处理方法同上；若等于零，可能是安装中铁心个别部位受损、变形，导致铁芯和夹件接触发生接地故障，需专业人员现场修理加垫绝缘或恢复变形；若铁心打火，有“啪、啪”放电声，在安装过程中，铁心上落有金属屑、泥土，这种情况，先听一下放电声的位置，用干燥的压缩空气吹一下。如果不能解决，也需专业人员现场修理，加垫绝缘或恢复变形。
3.5 组的故障解决对策
所谓的绕组故障而言，主要是作为地铁供电系统之中最为常见的一个故障，这种故障的出现通常将会使其电路系统的运行受到直接的影响，因此在出现这种故障的情况下，是需要电力技术人员根据其导致绕组故障的因素作为其出发点，并且通过对其绕组部件进行修复以及改善绕组的结构，从而可以更好的去实现绕组的短路以及松动和变形等方面的问题进行合理的解决。
总之，随着地铁工程建设的不断开展，我国的城市交通拥堵情况得到了显著的缓解。事实上，地铁交通在运行的过程中，一方面为居民的出行提供了便利，另一方面，由于受实际环境的限制，使得地铁安全事故频繁发生。为此，需要相关部门加强对地铁供电系统的监管，并对变压器的故障进行及时、妥善的处理，确保地铁运行的安全性以及稳定性。
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论文作者:何士玉
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第15期
论文发表时间:2018/10/23
标签：变压器论文; 供电系统论文; 地铁论文; 故障论文; 铁心论文; 绕组论文; 过程中论文; 《建筑学研究前沿》2018年第15期论文;