摘要：随着我国社会经济与科技发展水平的提升，城市轨道交通体系的建设也越发完善，其中，地铁交通的发展尤为迅速，成为其中的典型代表。地铁供电系统作为地铁运行的主要动力来源，其对地铁的正常稳定运行有着至关重要的影响，一旦供电系统出现故障，必定会直接威胁到整条线路的安全有序运行，甚至发生重大安全事故。本文就地铁供电系统中变压器的保护措施及故障解决进行了分析和研究。从变压器保护上来看，常见的保护措施主要有励磁保护、瓦斯保护和变压器温度保护。从故障应对上来看，地铁供电系统中变压器比较常见的故障问题包括绝缘故障、引线故障和绕组故障，在解决上述三类故障问题的时候，应根据故障出现的原因、特点及严重程度等，采取最佳的应对方法，进而彻底有效的解决故障问题。
关键词：地铁供电系统；变压器；保护措施；故障解决
当今时代，地铁已经成为各大城市不可或缺的交通出行方式之一，地铁的建设不仅在很大程度上缓解了城市交通拥堵的问题，同时也为人们的日常出行提供了更多的方便。但是，由于受到实际运行环境的影响，地铁安全事故时有发生，要改善这一现状，相关部门就必须加大对地铁供电系统的监管力度，尤其要注重对变压器运行状态的实时监控，从而及时发现和解决变压器故障问题，为地铁的安全稳定运行提供保障。
1 地铁供电系统的概述
地铁供电一般可分为分散供电、集中供电和混合供电这三种常见的方式。其中，分散供电指的是通过轨道交通沿线的牵引变电所和降压变电所为地铁运行提供电力支持；集中供电则指的是通过建设专门的变电所，为轨道交通的正常运行提供源源不断的电力能源，并结合其实际情况，对电压进行划分。而混合供电则是分散供电与集中供电这两种方式的融合。相较而言，混合式供电比前两种供电方式在效果上更加稳定，地铁的运行状态也比较好，出现问题的几率很小。地铁供电系统主要是由监控设备、配电系统和变电所等部分组成，在实际工作的过程中，必须确保通信、排水预警、电梯等重要部分始终处于良好的运行状态，只有这样，才能促进地铁的正常有序运转。
2 地铁供电系统中的变压器保护措施
2.1 励磁保护
励磁涌流对变压器有着一定的危害，但危害并不是很大，因为这种冲击电流维持的时间十分短暂，带来的影响基本可忽略不计。但是如果对变压器多次进行连续合闸充电而产生的大电流冲击，就会对绕组间的机械力作用造成较大的影响，通常来说，会导致该固定物出现松动问题。与此同时，励磁涌流还可能造成变压器的差动保护，最终引发多种多样的故障问题，如磁路故障、油路故障等。
2.2 瓦斯保护
瓦斯保护是通过调整变压器油箱内的气体数量及其流动速度来达到保护变压器的目的，避免其在运行过程中出现各种故障问题。通常来说，我们需要对户外0.8MVA及以上的油浸式变压器和户内0.4MVA以上的变压器安装瓦斯保护装置，进而有效应对变压器油箱内出现的油面降低、短路故障等问题。瓦斯保护的主要优点是接线安装方便、工作效率高、灵敏度强，可非常直观地展示出变压器油箱内出现的故障问题，但瓦斯保护同样也有一定的缺陷，其中，最为典型的缺陷就是无法直接呈现出油箱之外的套管、引出线等部位的故障问题。正因为如此，瓦斯保护在实践中一般是和纵联差动保护相配合应用。
2.3 变压器温度的保护
地铁供电系统在实际运行的时候，经常会遇到供电变压器温度大幅上升的现象，而一旦温度上升幅度超过变压器安全运行的极限，就会导致变压器出现运行故障。所以，在地铁供电系统运行过程中，必须加强对变压器运行温度的保护，可通过安装温度探测器、温控箱或借助空调系统等来调控变电室内的温度，以免其出现温度超出限制范围的情况。此外，还可在变压器机身上加装专门的风机，这样也能达到降低变压器温度的目的，进而为地铁供电系统的正常安全运行提供保障。
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3 地铁供电系统中变压器的常见故障
3.1 绝缘的故障
变压器质量的高低主要是由其内部绝缘决定的，一旦其内部绝缘出现质量损伤或故障，必定会对地铁的安全运行造成影响。地铁供电系统中变压器的运行环境本身比较恶劣，由于长期受到热、电、力等多方面因素的影响，难免会致使绝缘逐渐老化，最终引发绝缘故障。此外，变压器内部垫块不稳固、线端松动、焊接不牢固等问题也可能导致绝缘故障。
3.2 引线的故障
变压器内部绕组线和外部接线之间的“纽带”就是引线，在地铁供电系统之中，引线的主要功能是衔接。引线接头部位处理的好坏对其是否会出现故障问题有着直接影响，此外，引线开关节点的位移、损坏等也可能造成断路、接触不良等故障。
3.3 绕组的故障
绕组故障属于地铁供电系统运行中比较常见的故障问题之一。大部分情况下，绕组故障都是在内外部因素的共同作用下出现的。例如，变压器的匝间、股间或层间短路，或者绕组导线焊接不够牢固、绝缘严重损坏、调压开关出现问题等，都可能引发绕组的位移、变形、短路，严重的话还可能导致整个绕组被烧毁。
4 地铁供电系统中变压器故障的解决对策
4.1 绝缘故障的解决对策
要有效解决地铁变压器绝缘故障的问题，首先必须明确引发故障的具体原因，若是由于受到环境或机械应力的影响而导致绝缘严重受潮，则必须第一时间结合受潮情况采取适当的干燥处理措施。若是由于变压器油质量不达标而引发的故障问题，则必须及时更换变压器油。此外，还应当对变压器油道是否存在堵塞问题进行仔细检查，并将油道中的杂物彻底清除干净。
4.2 引线故障的解决对策
在停运检修变压器的过程中，操作人员应注意对引线的螺栓松动、焊接不牢固等问题的修复，针对存在接触不良问题的螺栓，必须进一步加固。需要注意的是，在开展修复和焊接工作之前，必须完成焊接面的清理工作，焊接结束后要仔细检查螺栓、焊点质量和开关转换情况，确保都没有问题后才可重新正常运行。若问题严重到非更换引线不可的，则必须先将引线周边的灰尘、污渍等全面清理干净，然后再安排专业人员进行更换，以免因环境脏乱而对新引线造成负面影响。
4.3 绕组故障的解决对策
在地铁供电系统中，解决变压器绕组故障问题应当从引发该故障的相关因素着手。首先，可采用提升机械强度、加固压圈的螺丝、修复变形部件或改善绕组结构等处理方法。其次，还要注重对浸漆的干燥处理以及绝缘的有效修补等。如果有必要，还可直接更换整个绕组，从而彻底解决短路、松动、变形等问题。
5 结语
综上所述，供电系统在地铁的运行过程中扮演着十分关键的角色，在地铁供电系统中，变压器是非常重要的一大组成部分，同时也是很容易出现故障问题的部位，因此，必须做好变压器的保护与故障应对工作，深入分析和研究地铁供电系统中变压器的保护措施及故障解决方法，旨在提高对地铁供电系统故障问题的关注度，进而采取有效的保护措施确保地铁的安全运行。
参考文献：
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[4]曹阳.关于地铁供电系统中的变压器保护及故障解决[J].大陆桥视野，2018，（4）：70-71.
论文作者:郑伟康
论文发表刊物:《基层建设》2020年第1期
论文发表时间:2020/4/20
标签：变压器论文; 供电系统论文; 故障论文; 地铁论文; 绕组论文; 引线论文; 瓦斯论文; 《基层建设》2020年第1期论文;