中交机电工程局有限公司 北京市 100088
摘要：牵引变电设备是高速列车运行的动力之源，变电设备故障对于高铁运行的危害较大，主为以下几个方面：（1）长时间停电将导致动车无电，威胁乘客人身安全。（2）部分所停运，采取非正常的越区供电措施。（3）将限制高速运行对数，打乱铁路正常的运输秩序。
关键词：高速铁路；牵引变电；供电事故
供电运行事故往往是触电事故的发生引起的人身伤亡，对个人，对家庭、对单位影响十分严重。下面就高速铁路牵引变电所典型运行事故分析一下：
一、电压互感器问题引起爆炸事故及分析
A城际铁路送电试运行开始，电压互感器累计爆炸5次。1月4日高压柜电压互感器爆炸，其中一片电压互感器外层金属爆炸落地，互感器底座不同程度损坏，高压室大门在紧销的情况上被爆开，电压互感器爆炸后，开关柜退出运行，上、下行末端采用并联供电方式恢复正常供电，此次事故不仅对供电运行带来影响，也对人身安全构成威胁。
原因分析：1、绝缘结构设计及工艺不够合理，电场强度分布不够均匀，绝缘有薄弱环节，不满足A城际铁路运行实际情况。
2、城际铁路存在车网电气匹配问题，CRH2型动车组存在谐波谐振引起的过电压现象，但是产生的过电压远低于中国铁路规定的电压互感器承受的耐压值。
3、一次绕组设计有问题。
4、线圈采用手工绕制，很难保证互感器参数和工艺的一致性。
5、内部绝缘应采用52KV等级裕度设计，当频率较高时，层间绝缘更加重要。
二、电缆存在的问题及分析
B高速铁路变电所电缆头运行过程中烧毁，环网电缆在运行过程中击穿、烧毁。
C高速铁路变电所当动车在相应供电臂上通过时，电缆头有明显的放电声响，屏蔽电流过大。
原因分析：
1、对于变电所到接触网的馈线电缆，在上网点处电缆屏蔽线接地，另一端变电所侧所有电缆屏蔽线均接到电缆保护器母线上，因此造成不同馈线电缆之间的多点接地，形成感应电流通路，当馈线中有负荷电流时，在电缆屏蔽线中有感应电流通过，造成发热，烧毁电缆。
2、有部分变压器到GIS开关柜电缆，在开关柜侧屏蔽线没有按照原设计图接到盘柜框架上，而是接到电缆保护器母线上，未按图纸施工。
3、现场上网电缆凌乱，未规范敷设，正确摆放。
4、电缆沟内有杂物及积水严重。
三、牵引变电所内全所停电检修时，由于低压反送电，造成人身伤亡事故。
A牵引变电所全所停电，办好工作票后，所内人员正在室内27.5KV母线上进行检修工作当中，母线突然有电，致使一人电击身亡。
原因分析及采取的措施：1、在办理全所停电时，自用变压器、交流盘均没有断开。交流盘内电源接触器采用的是直流接触器，当交流电源停电时，不会自动断开。
2、在办理全线停电时，自用变压器、交流盘均没有断开开关。
3、全所停电必须要断开所有可能来电的支路，除了高压线路外，还必须断开所有低压回路，如低压电源馈入，馈出线，电压互感器二次回路等，断开接地封线。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
4、在检修设备时，时刻保持挂好临时接地线，不得外于悬空状态。
四、接触网“V”型停电，感应电造成变电所人员伤亡。
A牵引变电所在接触网“V”型天窗作业，下行馈线停电时，牵引变电所停电馈线隔离开关上检修，在隔高开关侧挂接地线，当检修人手抓打开的隔离开关两极攀登隔开支柱时，遭到电击身亡。
原因分析及采取措施：
1、当下行1号馈线带电运行，上行2号馈线停电时，下行1号馈线的牵引电流，会在上行馈线上产生感应电压，通过接地线使感应电流流入地网，并且感应电流的大小，是与邻线牵引负荷电流大小成正比的，如果仅在要检修的馈线隔离开关两侧，加挂地线，当检修人员两手同时接触打开的隔离开关两极时，感应电流会通过人体分流，造成成人身伤害。
2、因此检修隔离开关时，除隔离开关两侧加挂地线外，还必须短封隔离开关，避免感应电流通过人体。
3、接地线接地电阻要小，严禁接地螺栓锈蚀，不得涂油，并保接接地线状态良好。
五、拆地线顺序颠倒遭电击六、拆地线顺序颠倒遭电击
某日，某接触网工区在某车站下行进行Ｖ形天窗停电作业。6时许，工作领导人指派实习生去车站南头给接地线人员送无线电台。实习生完成任务后，接地线人员嘱其在24＃道岔等候。6：10，接地线人员拆除完97＃支柱和6＃道岔处地线，准备去24＃道岔处拆除地线时，突然听见有人喊“有电”，发现24＃道岔处地线处冒火，实习生已倒在地上，造成重伤。
原因分析：
1、实习生超出作业分工范围，擅自拆除地线接地靴，进行自己不该从事的工作。
2、拆除地线颠倒了操作顺序，先行拆除了接地部分，被上行线接触网的感应电击倒摔伤。
六、“Ｖ”停开口未短封，感应及牵引回流伤人事故
A接触网工区在一车站上行更换4210＃负荷开关的设备线夹。当线夹更换完毕准备连接开关引线时，一名作业人员遭电击坠落被安全带吊在空中；另一名作业人员感觉右半部身体发麻，甩掉拿在手中的引线。当时两个人的脚同时登在该开关的槽钢框架上，坠落人左手拿着引线，右手准备紧螺栓，另一名作业人员右手拿引线。
原因分析：
1、负荷开关打开，断开了主导电回路，当作业人员同时登在该开关的槽钢框架上，并且分别手拿着两侧引线时，即将两作业人员串连在钢轨（大地）--地线—人体—地线—钢轨（大地）电路之中。
2、当邻线带电运行时，会在停电检修的电路中感应电流。同时钢轨（大地）中的回流，也会通过地线分流到上述回路中。这两种电流通过人体，就会对检修人员构成伤害。
七、变电所电源缺相时，值班员人工倒换变压器时，发生的爆炸事故
某BT变电所，Y/△-11变压器。值班员值班时，突然听到运行的1#变压器有很大异常声响，随后通过主变盘电压表发现110kV进线C相失压。值班员立即按照日常倒闸卡片，进行撤除1#变压器运行操作，当手动合闸主变中性点1091隔离开关时，隔离开关绝缘子爆炸。
原因分析及措施：
1、110kV进线单相失压时，主变中性点电压漂移约32kV，所以
合隔离开关必然产生强烈电弧，发生严重危险。
2、变电所进线电源检查电压时，一定要三相同时检查线路电压。
3、变电所缺相时，在退出变压器操作时，不要合中性点隔离开关，应直接分断变压器高压侧断路器。
八、接触网电动隔离开关绝缘闪络造成高压电侵入低压控制回路，致使变电所网隔开关测控盘爆炸烧损故障
2007年2月A变电所在213断路器、214断路器因大雾天气频繁跳闸过程中，值班员听到“砰”的一声，接着看到从接触网隔离开关测控盘里喷出一股白烟，同时所有测控盘上的保护装置失电。网隔测控柜上的DK3571综合测控装置里面的保护插件全部烧坏部烧坏。
原因分析及解决措施
1、接触网负荷隔离开关机构箱接地不良接地电阻较大规程规定接触网负荷隔离开关机构箱接地不良，接地电阻较大，规程规定不大于10欧姆，远远大于变电所的规定值。
2、机构箱布线不规范，绝缘不良。
3、将负荷开关由1200mm爬距（绝缘子高度360mm）环氧树脂绝缘子更换为1400mm爬距（绝缘子高度440mm）硅橡胶绝缘子。避免大雾天高压绝缘闪络，防止高压侵入低压。
4、完善负荷开关及隔离开关的接地装置。
5、负荷开关及隔离开关机构箱与操作杆电气绝缘，单独接地。
6、在变电所内平时将控制电缆断开，处于无电状态，当需要操作时，临时接通。同时也防止干扰误动。
结束语
可见牵引供电事故在以后工作中应加强注意并及时采取防范措施
1、设计合理、灵活的供电系统结构、可靠的备用方式、充分的容量。
2、制定全面、合理、便捷的各种设备故障情况下的供电应急预案。
3充分利用变电设备的在线监测系统的功能如，如远动、继电保护系统的自检系统等，及早发现设备的异常现象，防患于未然。
4、提高预防性试验、检修工作水平，增强供电系统的可靠性。尤其要重视高压试验数据的积累建档工作。要进行横、纵向分析比较，找出变化趋势，以利及早发现设备隐患，采取对策。
5、严格按照施工工艺、方法进行施工，充分进行运行前的联调联试，严格执行验收标准。
参考文献
[1]《接触网“V”形天窗停电作业触电伤害与预防》学术期刊《电气化铁道》2011年6期
[2]《工程电气设备安装调试工》华中科技术大学出版社2009-05-01
[3]《电力管理2》中国言实出版社2004-01-09
论文作者:王圣青
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第15期
论文发表时间:2018/10/24
标签：变电所论文; 地线论文; 电缆论文; 作业论文; 电压互感器论文; 接地线论文; 感应电流论文; 《建筑学研究前沿》2018年第15期论文;