（河南平宝煤业有限公司首山一矿 河南襄城 461000；
河南省瑞平煤电公司张村矿 河南汝州 467000）
摘要：自1958年建成我国第一条电气化铁路至今，我国铁路电气化建设已经走过了50多年的历程，电气化铁路的整体设计能力、材料创新、施工安装能力有了极大的提高，特别是近几年我国的高速电气化铁路建设取得了举世瞩目的成就。但就供电系统的可靠性、特别是关系到系统可靠的标准方面还需要进一步的规范和提高。
关键词：故障；牵引供电；安全可靠性；供电设备
1供电回路故障
以京局某某线为例：正线上接触网的承力索导线都为铜合金，其相加的截面积远大于供电线的截面积（供电线为铝线），这里还不包括车站间的侧线并联线路，供电线的通过电流能力与接触网不匹配；变电所的母线与变压器容量不匹配；接地系统的接地同流能力与安全保护的要求不匹配，比如没有考虑腐蚀等条件下的可靠性，接地设备与对地安全不匹配。特别是一些连接部位的可靠性有待提高，比如：变电所内软母线间的连接线夹因连接不牢靠发生多次烧损故障，穿墙套管内本身散热不如一般裸线，但其截面积远小于其连接的裸线，致使穿墙套管部位成为薄弱部位；国内生产的电缆接头部分接触面积严重不足，发生多起烧损事故；其它还有开关引线与接触网的连接，开关引线与设备线夹的连接，供电线跳线的连接，接地装置的设置等问题。
2绝缘击穿故障
在京局某某线2006年～2014年间发生最多的就是绝缘击穿和污闪故障，特别是电力机车绝缘子较短，高速运行下容易污秽，产生的击穿瓷瓶或污闪占到了绝缘故障的一半以上。
3连接螺栓松动故障
经引进德国技术，一般接触网上的吊弦、电连接、定位器等装置的连接螺栓都有锁片装置，很好的防止了在弓网震动下的松动，但其它部位的连接螺栓还经常发生因松动后，零件脱落产生的设备故障，特别是一些底座部分（比如：回流线肩架、腕臂底座等部位还在使用不规范的长孔，大量产生零件变形、松动现象）。
4 影响牵引供电设备供电安全可靠性的因素
影响牵引供电设备供电可靠性的因素总结如下：
由于牵引负荷量越来越大，导致牵引主变压器的容量明显不足，经常出现超负荷现象，而且趋于越来越严重的程度。
供电设备的抗老化性能较差，许多电气性能不稳定，安全可靠性差，主要表现在主导电回路开关故障。
电流密度大导致接触网的负荷增重，诸多的电路故障的出现对主变运行造成强烈冲击，许多主变故障的发生都与之有关。
许多牵引变电所的上级电源系统供电不稳定，其供电系统的电容量时常不足，并且可靠性差，会直接影响到下级的牵引供电的安全稳定，导致其可靠性大大降低。
4.1 主变压器负荷量过大
在对供电设备进行增容后，运载量随之快速增加，造成牵引负荷的迅速提升，许多牵引变电的电臂馈线的负荷量超过最大值。经常发生主变压器的负荷量过多而发生跳闸，有时会发生超负荷报警。不仅如此，过多的供电臂的开关跳闸过于频繁，使供电效率和供电质量大大降低，根本无法满足人们的用电需求，常常低于区域供电要求。另外，主变的频繁跳闸，还会引起许多其他方面的问题，如跳闸严重时会引起电气接点产热过多造成设备故障。由于供电设备容量不足，会直接导致供电能力降低，在很大程度上降低了牵引供电系统的可靠性，严重影响了电力的正常运输。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
4.2 开关及保护装置故障
许多牵引供电设备在线路扩增后仍继续使用，由于其老化现象普遍且严重，大大降低了供电的稳定性。其中110kV开关、27.5kV开关的故障率尤其高，断路器液压机构和开关机构卡滞拒动问题时有发生。电子元件的抗干扰能力较差，使得微机保护装置在运行的过程中受到的影响较为严重，在超负荷的环境影响下其故障率会明显提高。
4.3 主变压器故障
类似于开关及保护装置的老化问题，主变压器在部分线路扩增之后也存在旧利用等老化问题，而且许多主变压器的容量不能满足线路扩增的需要，导致在运行的过程中故障频繁发生。许多变压器的老化导致近点短路直接造成供电中断，严重影响了供电系统的稳定性，影响了人们的正常生活。
4.4 外电的影响
上级电源的供电质量对牵引供电设备的影响无疑是最直接的，如果所加110kV的电源的电压的波动夫妇超过最大限度，会严重降低牵引供电设备的安全稳定性能。
5 提高牵引供电设备供电安全可靠性的措施
为了有效提高牵引变电的可靠性，现提出了以下措施：
5.1 改善变压器跳闸问题
（1）改变牵引网的供电臂结构。主要从缩短供电臂的距离入手，从而大幅度减少牵引变电的负荷量；（2）革新技术，通过采用先进的技术措施不断提高主变器的负载能力，可以将牵引变压器的自动冷却装置改变为强制风冷，在一定程度上提高其负载能力；（3）针对变压器容量不足导致的负荷量超出最大限度的问题可以对主变压器进行扩容，有必要时更换大容量的变压器，能有效地提高供电效率及供电可靠性；（4）跳闸频繁出现的状况可以通过调整主变的跳闸保护值来降低这种情况发生的频率，但在调整的过程中一定要考虑到电荷情况和主变压器的负载能力，在安全的前提下变大跳闸保护值。在变压器的可承受范围之内最大限度地增加其负荷量，虽然能够极大地减少跳闸现象的发生，也会大大地缩短变压器的使用寿命，使其老化加速，因此，该措施在采取的时一定要慎重。
5.2 加大对设备故障的整治力度
对于故障频繁发生的开关及保护装置、电气接点过热等设备应该做到及时发现及时解决，加大检查监督力度，故障排除工作一定要落到实处，尽量降低故障发生的频率，将故障带来的损失降到最低。开展相关的专项整治工作，对运行不稳定的线路进行逐段检修，统一更换故障率较高的部件，在其损坏前就及时制止，预防大于整治，可以有效提高开关及保护装置的可靠运行。例如由于低温导致的变压器绝缘油的固化问题，可以更换高质量的绝缘油，保证绝缘油的质量。专项整治工作的开展可以及时发现线路和供电设备中存在的普遍性和典型性问题，消除共性问题，提高设备维修的效率。
5.3 优化运行管理手段
运行管理水平的提高对于提高牵引设备的供电可靠性必不可少。在信息技术和自动化管理技术如此发达的时代，单单是人的管理已经远远不能满足牵引供电设备的供电管理，必须将自动化管理融入牵引供电运行管理手段，充分利用视频监控系统和远程控制系统，加大无人亭的监视巡查力度，能够大大提高变电设备的管理效率。由于线路的特殊性，对季节的变化较为敏感，针对不同温度的变化要了解不同时期下线路的特点，以预防为主，提前准备，在应对季节的典型气候来临之前，要采取针对性的措施做好预防工作。例如雨天积水设备的形变问题、雷雨天气绝缘部件的跳闸问题、高温天气下设备过热问题、冬季液压过低问题等等。采取高效的运行管理制度能够明显提高牵引供电的可靠性，降低设备的故障频率。
6 结语
随着未来网络信息技术和新材料新技术的发展，牵引供电设备的质量也会不断提高，其供电的稳定性也会日益提高。对于供电设备的监测技术和管理工作也会随着技术的革新发生不断地飞跃。可以想象，未来牵引供电设备的安全可靠性必将会不断提高，故障的判别手段也会更加精准。
参考文献：
[1]林飞，李志锋.2003-2004年全国电力牵引供电系统故障统计分析[J].甘肃科技纵横，2006，35（3）：27-28.
[2]穆荣果.既有供电设备的远动调试浅析[J].郑州铁路职业技术学院学报，2012，（3）.
论文作者:雷勇1,张世平2
论文发表刊物:《电力设备》2017年第29期
论文发表时间:2018/4/12
标签：设备论文; 故障论文; 可靠性论文; 变压器论文; 发生论文; 负荷量论文; 也会论文; 《电力设备》2017年第29期论文;