摘要：随着我国的经济在快速的发展，当前我国铁路行业的发展速度较快，近几年当中高铁在我国也得到了大面积的应用，在铁路运营过程中对于电能的需求量较大，因此电力输送的安全性、稳定性以及高效性等均是保证铁路正常运营的关键。在铁路电网当中会设立多个牵引变电所，其可以为铁路沿线提供源源不断的点能力，满足车辆运行的需求，但是这类牵引变电所容易出现故障跳闸的问题。本文即是铁路牵引变电所故障跳闸问题进行研究，探讨了该类跳闸产生的原因，并介绍了相应的处理措施，以期能为相关工作提供参考。
关键词：牵引变电站；故障跳闸；原因；处理措施
电气化铁路有环保、高效、节能等的优点，目前这种方式被全世界认为是一种很理想的交通运输方式。国务院也对中国铁路进行长远的规划，不断的统筹人口、资源、土地等各方面的需要。并在2008年国务院进一步调整铁路的规划方案，不断完善铁路的布局。根据最近几十年运行的数据分析，电气化铁路的可靠性变得越来越高，但是牵引供电系统是整个电气化铁路的核心设备，并且接地网是其重要的组成部分，具有保障电气设备正常运行、人身和设施安全、防止雷电和静电危害等重要作用，其性能良好是确保电气化铁路安全运行的一个重要因素。所以研究电气化铁路牵引变电所接地网的故障原因和措施是至关重要的。
1铁路牵引变电所故障跳闸的主要原因
1.1变电所容量和实际输送量严重不符
当前襄渝线武汉局管内大多数所别均存在--次电气设备容量设计不合理的情况，其与实际运行当中输送的电容量之间明显不对称，其中主要的牵引变电所的主变压器容量均在40IVA以.上，这一设计主要是为了适应襄渝线每天的车辆吞吐量。但是随着近年来襄渝线重载列车运行致使牵引负荷电流增大，在实践的运行过程中很多牵引变电站所内均存在了超负荷运行的情况，其中小花果变电所的211馈线(最大负荷1050,套管容量1250、主变(VQY-16000+20000/110)27.5KV厂侧b相额定电流为727A)在设计时过流保护定值按1250A进行整定，但是该馈线在实际运行过程中通过的电流量有时会达到达到了1300A,也就导致了该变电所经常出现故障跳闸的情况。
1.2地区电网系统不完善
铁路的电网主要是建立在地区电网的基础上，因此其受到外部地区电网设备的明显影响。外部供电条件、供电区域内线路稳定性等直接影响了铁路牵引变电所的供电质量，而大秦线由于在近几年当中不断扩建，导致对于供电的需求越来越高，而地方电网本身的建设未跟上铁路建设的脚步，因此也就导致供电质量明显下降。其中最明显的问题就是供电线路的长度过大，导致电流下输送过程中出现大量的损失，进而导致设备运行负荷的提升。
1.3牵引变电所地回流的影响
由于铁路的不断延伸，铁路的牵引负荷电流增加很大，给牵引变点所的返回电流也就随之增大，这就给接地网带来点位不平衡和电磁兼容性的问题。如果接地网内的电压是不一样，不仅会影响接触电压的不稳定，也会影响火车内部人员和设备的生命安全。也会加剧接地网金属材料的腐蚀程度。
1.4直流系统接地故障
1.4.1直流系统正极接地
直流系统正极接地可能会引起保护误动作，因为一般跳闸线圈(TQ、BCJ等)均接负电源，若这些回路在发生接地或绝缘不良就会引I起保护误动作。
1.4.2直流系统负接地造成保护拒动或开关拒动，使开关越级跳闸，扩大事故，因为两点接地将分闸回路或合闸回路短路，这时可能会烧毁继电器的接点
1.4.3直流系统两点接地可能会引起保护误动作或开关拒动，引起越级跳闸。
2铁路牵引变电所故障跳闸的处理措施
2.1合理安排变电所数量、增加所内设备容量
铁路供电网络当中牵引变电所的数量对供电的稳定性有着明显的影响，随着当前我国高速铁路建设范围的扩大，也使得铁路电网的建设进一步提升，并为此出台了各类建筑施工标准。在新规定标准当中，每两个牵引变电所之间的距离应门该为45公里，而在条件不允许的特殊环境当中，可以采用高压分段输送的方式减少每一段输电线路的距离。其次，对既有变电所内变压器、断路器、套管等一次电气设备根据要求进行扩能增容，继而调整保护参数，减少设备跳闸率。
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2.2合理规划铁路走向
为了有效控制运输密度不同情况下对牵引变电所供电情况的影响，应该对大秦铁路的原有线路再进行合理的规划，应该减少部分迂回的路线，并尽量较少上坡的几率。如果在无法避免上坡路线时，则可以利用供电线路长度限制的方法对其进行调整。同时还需要指挥调度中心进一步加强对车辆运行频率的把控，尽量避免车辆运行的高峰期和低谷期，以保证变电所供电负荷的稳定性。另外，根据变电所实际的承受能力范围，对超载运输问题进行控制，在货车运行前要对所承载的货品重量进行严格的审查，以免对输电线路造成损伤。
2.3完善线路抢修机制
应对现有的铁路牵引变电所线路的抢修制度进行完善，并且强化线路当中自动化智能监控设备的运用。在各变电所内均安装监控节点，对变电所电闸状态进行实时监控，当发生故障跳闸的问题，则由远程自动化检测系统将数据报告给总控制中心，控制中心则根据故障问题快速安排相关人员进行维修。同时，在日常工作过程中也需要加强模拟演习的频率，进一步提升维修员工个人的技能熟练度，以保证抢修工作的顺利开展。
2.4变电所的防雷接地
利用防雷接地可以有效的入侵到防雷系统内的闪雷引入到大地，避免雷电能量集中在某一处从而导致设备受到不同程度的破坏。通过设置良好的接地系统，可以有效的将雷电能量有效的泄放出去，使引线上的电压能够降低，避免由于电压高而产生反击。确保接地体的良好性，可以有效的避免二次反击雷的产生，有效的保证电子设备的安全性。因此对于牵引变电所在投入运行时，就要做好相应的接地设施，而且确保其接地要严重按照相应的规范要求来进行，同时还要定期对接地电阻进行检测，确保其时刻处于安全运行的水平内。
在对变电所进行防雷保护时，需要对不同区域内的设备系统进行等电位连接，同时电源也要进行防雷装置的安装，还要安装相应的电压保护装置，这就可以使变电所内处于不同层次的设备系统都具有统一的防雷效果。另外，还需要在变电所内敷设统一的接地网，这样可以有效的保证变电所内设备的安全，使其符合防雷的要求。
2.5完善线路抢修机制
应对现有的铁路牵引变电所线路的抢修制度进行完善，并且强化线路当中自动化智能监控设备的运用。在各变电所内均安装监控节点，对变电所电闸状态进行实时监控，当发生故障跳闸的问题，则由远程自动化检测系统将数据报告给总控制中心，控制中心则根据故障问题快速安排相关人员进行维修。同时，在日常工作过程中也需要加强模拟演习的频率，进一步提升维修员工个人的技能熟练度，以保证抢修工作的顺利开展。
2.6合理规划铁路走向
为了有效控制运输密度不同情况下对牵引变电所供电情况的影响，应该对铁路的原有线路再进行合理的规划，应该减少部分迂回的路线，并尽量较少上坡的几率。如果在无法避免上坡路线时，则可以利用供电线路长度限制的方法对其进行调整。同时还需要指挥调度中心进一步加强对车辆运行频率的把控，尽量避免车辆运行的高峰期和低谷期，以保证变电所供电负荷的稳定性。另外，根据变电所实际的承受能力范围，对超载运输问题进行控制，在货车运行前要对所承载的货品重量进行严格的审查，以免对输电线路造成损伤。
2.7确保直流系统的稳定性
在日常对直流系统的检查检修中严格按照标准化进行作业，严禁出现直流接地故障，确保直流系统的良好性。
3结语
铁路牵引变电所是保证铁路电力供应的核心环节，在实际运行时其常会出现故障跳闸的问题，引发这一问题的原因与变电所容量和实际输送量不符、地区电网系统不完善以及牵引工况等有着密切的关系。
参考文献
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论文作者:万相伟
论文发表刊物:《电力设备》2019年第5期
论文发表时间:2019/7/24
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