摘要：随着我国社会经济的快速发展，各种地铁交通系统也在不断完善，城市居民通过地铁出行极大的提高了出行效率，也能够进一步促进社会经济的快速发展，促进城际之间的沟通和交流，但是由于地铁系统特殊的运行环境，一旦产生故障，必然会造成市民恐慌，为此必须要加大对于地铁供电系统的保护。针对地铁供电系统中变压器保护以及故障等问题进行全面的分析，从而有效提高地铁变压器的运行效率，避免地铁故障的发生。
关键词：地铁供电系统；变压器保护；故障
引言
众所周知，变压器属于一类静电设备，经过电磁感应在两个或更多电路之间传输电能。变压器的一个线圈中的变化的电流产生变化的磁场，其又在第二线圈中感应变化的电动势（emf）或“电压”。电力可以在两个线圈之间传输，而两个电路之间没有金属连接。在地铁供电系统中，变压器是重要的部件，因此做好地铁供电系统变电器保护有着重要意义
1 地铁供电系统基本特点
（1）地铁供电系统的牵引降压与降压变电所间距≤3 km，选择其他供电线路继电保护方案难以与地铁供电系统的基本要求相吻合。在这种情况下，相关部门要综合考虑地铁供电系统的特点，对继电保护配置方案进行优化处理。（2）地铁供电系统主变电站必须与变电站的基本要求保持一致，当主变压器某环节出现问题时，其他主变压器要能独立且高质量地满足地铁的供电需求。（3）地铁供电系统运行中，很容易受两相短路故障影响而难以正常运行。因此，当地铁供电系统处于运行状态时，要科学合理地构建继电保护方案，保证地铁供电系统安全稳定运行。
2地铁供电系统变压器保护措施
2.1 设置电流切断保护装置以及纵联保护装置
针对变压器因为触地引发的侧绕线组和引导线之间的短路、绕线组和导出线之间的短路以及绕线组的线匝之间的短路等问题，通常会在变压器上设置电流切断保护装置以及纵联保护装置。通常电流切断保护装置的设置是有要求的，所保护的变压器一般为 10MVA 的变压器，且其电流时限超过 0． 5s；而纵联保护装置通常会设置在单独工作的超过 10MVA 的变压器上或者是并列工作的超过 6． 3MVA 的变压器上，其保护措施能够在静止状态之下、暂停状态之下充分发挥作用。
2.2过电流保护
通过过电流保护能够将电流所造成的问题全面解决，还可以利用中差保护以及瓦斯后备保护措施进行全面的分析，由于变压器在反应相间上的短路电流会加强对于电流保护的后备措施也能够通过安装阻抗保护复合电压的方式，来提高对于电流保护的可靠性。
2.3瓦斯保护
对地铁供电系统变压器保护而言，油侵式变压器分为油箱外部故障和油箱内部故障两种类型。变压器内部故障具有极大的危险性，铁芯和绕组会被油箱内部故障引起的高温电弧烧毁；变压器内部油绝缘也会因油箱内部故障受热分解，产生大量气体，导致变压器油箱爆炸，后果不堪设想。瓦斯保护是调节变压器油箱内气体数量和气体流动速度，有效规避变压器故障的发生。在实践中，将瓦斯保护装置加设在地铁电力系统变压器中＞0.4 MV•A 的变压器上，解决变压器油箱内短路故障以及油面下降故障。安装瓦斯保护装置，能简化接线安装环节，加快安装速度，有效增强安装的灵敏性。除此之外，在瓦斯保护装置的作用下，可及时反映变压器油箱内部故障，但无法准确及时地反映油箱外部套管故障与引线部位故障，瓦斯保护仅能当作解决地铁供电系统变压器故障的一种方式。
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3 应对地铁系统变压器故障的有效对策
3.1解决引线故障
在检修过程中，针对引线故障，工作人员在检修过程中需要松动引线的螺丝，修复位移的部位，重新将松紧的螺丝拧紧，在检修故障以及焊接面的时候，如果需要重新焊接，工作人员应该先清洗焊接面，检查焊接材料，保证质量符合标准，确定无误之后进行焊接工作。焊接过程中需要保证，所焊接的质量符合标准，并且在焊接的时候建房螺栓紧固，防止出现脱落现象，保证运行顺利。在更换引线的时候需要清理周边的灰尘，防止灰尘影响新的引线出现弊端，造成接触不良等现象，如果有受潮等现象的出现，可以更换引线，不能继续使用，防止出现严重后果。
3.2确保避雷装置的完整性
变压器避雷装置的性能效果会影响变压器保护的程度。应定期对避雷器装置实施检测检验，尽可能地规避雷击谐振等因素对变压器的损坏，规避过电压损坏问题的发生。对不符合标准要求的避雷装置进行及时更换。一般情况下，供电系统变压器表面存在诸多电感设备，必须对油温与容量进行控制，确保变压器油温≤85 ℃。只有油温处于正常数值范围内，才能保证变压器运行的安全性与可靠性。变压器运行时间不应过长，有效规避故障的发生。在变压器处于正常监测范围内的运行状态下，避免因使用不合理避雷装置带来的负面影响。在此基础上，科学合理地使用现代化避雷装置，并且综合考虑地铁供电系统变压器运行环境，进一步优化变压器防雷效果，保证地铁供电系统的安全稳定运行。
3.3加强日常检修
通常情况下，变压器的工作必须要连续不断的运行，所以为了更好的维护变压器的运行状态，必须要加强对于变压器的实时检测，尤其是在夏季用电高峰期要加大对于变压器的监督管理力度。一旦发现变压器出现异常状况，必须要及时的进行故障隐患排除，从而避免大范围停电事故的发生，另外为了能够有效的提高变电器检修工作的效率必须要加强对于相关工作人员的专业技能培训提高相关工作人员解决问题的能力，避免因为采取不当措施而导致大范围停电事故的发生。
3.4加强监督管理工作
很多故障都是可以通过加强日常监督管理工作来避免的，因此按照标准进行日常监督管理是非常重要的。首先要做好三相电压的日常检查工作，针对三相电压不平衡的情况应采取标准的应对措施。另外，在日常检查工作中还应当加强对变压器油箱的温度、油的颜色以及油位等的检查，针对漏油、颜色变化、零部件失效等情况，应当立即更换，出现问题及时解决。
3.5避免二次短路情况出现
通常变压器损毁的原因中最为关键的因素就是供电变压器出现了二次短路的情况，选择合适的供电变压器是避免变压器出现二次短路情况的主要措施。通常，在供电变压器的高压端其熔丝控制在高压端限定电流的1.2倍到1.5倍之间的范围之内，低压端根据限定电流来选择，这样按照标准设置了之后，即便出现了低压短路的问题，熔丝也完全可以保护变压器不受破坏。
3.6 避免人为因素对变压器破坏
一般来说，变压器的安装位置不能够安装在偏远地区。所以很容易导致过往的行人对变压器造成破坏，尤其是很多不法分子会偷盗变压器变卖，所以必须要加强对于变压器的日常管理与维护，如果发现变压器被偷被盗的情况，一定要及时报警处理，保障人民用电安全。通过安装避雷器能够减少地铁系统受到雷击的可能，并且进一步减少雷击谐振给变压器造成的过电压问题。
结语
地铁供电系统的基本功能是始终为地铁列车运行提供动力。因此，地铁电力系统与地铁行车、设备以及乘客和相关工作人员的安全紧密相联。为确保地铁运行的安全性与稳定性，必须及时处理地铁供电系统变压器故障，采取必要的保护措施和科学的故障检测方法，优化检测技术，确保地铁供电系统安全稳定运行。
参考文献：
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[3]杨冬林.谈地铁供电系统中的变压器保护及故障解决[J].建筑工程技术与设计，2016（8）：000123-000123.
论文作者:李柏榕
论文发表刊物:《基层建设》2019年第8期
论文发表时间:2019/6/19
标签：变压器论文; 供电系统论文; 地铁论文; 故障论文; 电流论文; 油箱论文; 引线论文; 《基层建设》2019年第8期论文;