（中国铁路乌鲁木齐局集团有限公司哈密供电段新疆哈密839000）
摘要：随着我国高速铁路的快速发展，对提供动力的牵引供电系统提出了更高的要求。如何提高高铁牵引供电系统的可靠性，以保证高铁的供电质量确保其安全准点运营，成为高铁供电工作者亟待解决的问题。因牵引供电系统主要由牵引变电所和接触网两大模块组成，故提高可靠性的途径主要是尽量减少这两大模块的故障及出现故障后快速处理，缩短其停电时间。本文主要针对高铁牵引变电所的典型故障进行了分析，给出了故障处理的方案。
关键词：高速铁路；牵引变电所；典型故障；处理方案
1一次设备故障及处理
1.1断路器拒动及处理
断路器发生拒动后，首先应查明故障原因。如断路器只限于远方操作拒动，可能原因有通道和通讯装置故障、测控装置故障、远方/当地转换开关接触不良等。如当地操作仍然拒动，此时需区分是操作机构故障还是电气故障，操作机构故障可能原因有机构卡滞、连杆断裂、行程开关弹簧变形等。电气故障原因主要有控制回路接线松动、分合闸线圈接线松动、合闸线圈烧损、信号未复归、辅助接点粘连及接触不良、控制回路失电、气室低气压闭锁等。
当发生远方操作拒动时，首先应查看远动通道状态，查看供电调度界面有无控制回路断线、低气压闭锁等报警信息，值班员应检查拒动断路器有无异常，如检查无异常，可再次远方操作一次，若仍拒动则通知所内值班员在当地控制屏上操作，仍拒动则立即到该斷路器GIS柜本体进行倒闸操作。若在断路器GIS柜上操作仍拒动，说明断路器拒动原因为本体故障，此时应立即合上相应的上下行并联隔离开关使同方向另一行馈线断路器向上下行接触网供电，再对断路器本体进行检查，排除故障。
1.2隔离开关故障及处理
开关拒动是隔离开关常见故障，主要原因有电机故障、分合闸回路不通、端子松动，闭锁回路端子短接、机构卡滞、接地刀闸闭锁等。当隔离开关发生远动拒动时，供电调度可通知值班员当地进行倒闸操作，如当地操作仍然拒动，应启用备用设备或使用并联开关恢复供电，并通知检修人员对设备进行检查。
另外，分、合闸不到位也是隔离开关运行过程中常见的故障。当隔离开关三相同期合闸不到位时，适当调节主传动杆的长度或合闸止钉间隙（增长主传动杆），保证合闸到位；如果是三相不同期合闸不到位，可以适当调节不到位单相的传动连杆长度（增长单相传动杆），保证开关合闸到位。
1.3主变故障及处理
差动保护、重瓦斯保护等继电保护动作是高速铁路牵引变电所主变常见故障。当变压器重瓦斯保护动作或差动保护动作后，在未查明原因之前不得将该变压器投入运行。
当重瓦斯动作时，其动作原因可分为变压器内部故障和二次回路故障。此时应检查变压器油位、油温、有无严重漏油等。如变压器外观正常，再检查二次回路和保护模块是否有故障，如以上均正常，须对油样进行简化分析及色谱分析，根据化验结果和各项检查结果进行分析，判断故障原因，决定处理方案。
当差动保护动作时应检查差动保护范围内的各电气设备的外观有无异常，变压器油位、油温是否正常。变压器两侧有无短路迹象。差动保护装置及相关二次回路有无故障。根据初步检查情况，如怀疑是变压器内部问题，应做绝缘电阻、直流电阻、变比、介质损失角、泄漏电流试验，并取油样做气相色谱分析。当SF6断路器出现故障时，应对其绝缘电阻、泄漏电流进行试验、SF6气体检验。根据检查试验结果进行分析，判断事故原因，决定处理方案。
2二次回路故障及处理
2.1二次回路故障
（1）二次回路常见故障有27.5KV压互断线、计量回路压互断线、控制回路断线、直流接地及母线电压过低、事故照明回路故障等。
（2）故障的现象：27.5KV压互断线光字牌显示后说明27.5KV压互回路可能有两点接地故障，易造成开关误动，必须尽快解除；控制回路断线光字牌显示后说明变电所内某台开关不能进行分合闸操作，必须立即停止该开关运行，防止保护拒动；变电所直流母线光字牌显示后说明变电所内已有直流接地现象出现，多点接地时将造成继电保护开关直接误动跳闸，应尽快消除；母线电压过低光字牌显示后说明电源侧电压失压或低于规定值，应尽快使其恢复正常，防止开关拒合、拒分、保护拒动；事故照明回路故障将造成事故情况下照明设施不良。
2.2二次回路故障处理
（1）二次回路故障处理要求。查找二次回路故障必须2人同时进行，采用电阻法及使用摇表时，必须断开所有来路方向的电源。采用电压法和电位法带电测试时，必须确认所选用档位是否正确。查找过程中使用的工具必须进行绝缘包扎，并确保电压回路不短路，电流回路不开路，防止直流接地。二次回路故障查找要求查找人员熟悉并能够分析该二次回路。
（2）二次回路故障查找的方法。①导通法：采用电阻法查找时必须断开所有来电方向的电源，不清楚的情况下必须用万用表电压档进行验证。使用“导通法”时，要注意被测元件是否有旁路，否则有可能会误判断，因此必须将旁路拆开，导通法一般用来检查电流回路。②压降法：压降法是用万用表电压档带电测量二次回路断线、被控元件不动作的常用方法。检查时，先将万用表表笔“＋”极接接正电位点，“-”极接负电位点，测量电源正负极间电压，若指示值为直流220V（或110V）左右，说明电源电压正常；然后依次测量各选择点之间的电压，若测量得电压值过小或表计上无接指示，则说明故障即在此回路的两个测量点之间。③电位法：用“电位法”查故障时，将万用表打至直流电压档，先测量正负电源间的电压，确认回路电源电压与熔断器正常，再按图纸判定待测回路各点正常时的电位极性。如果被测点为正极性时，将万用表“-”极接地，“＋”极接被测点，则指示电压应为电源电压一半左右，如果指针反偏或与正常值相差很大，说明该点与正电源之间有故障；若被测点为负极性时，将“＋”极接地，负极接被测点，若指针反偏或与正常值相差过大时，说明该点与负电源之间有故障。“电位法”查找线路故障，若线路正常情况下为通路状态，则在线路断线点到正电源之间均为正电位，断线点到负电源之间均为负电位。
2.3直流接地故障的查找及处理
采用“分段法”，短时断开直流供电回路，寻找接地点。当断开某一回路时，直流系统恢复正常，说明接地点在该回路中，然后进一步查明处理。
（1）在直流盘或二次回路中判断是正接地还是负接地。
（2）瞬时在直流盘上依次断开110KV合闸回路、27.5KV合闸回路、事故照明、控制母线（有的所分控制母线I段、II段）、信号母线开关，进一步确认直流接地在哪一条回路中。
（3）依次在配电盘或端子箱内依次瞬时拔掉各开关控制信号回路小保险，以确认是哪条回路故障，缩小接地范围。
（4）判断出哪条回路故障后，断开该回路所有来路电源，经确认无电后用万用表或500Ｖ摇表对该回路进行分段检测。
（5）合闸回路接地，如果是环路供电，应将环线从中间回路断开，分别合两路合闸电源，判断接地具体在哪一段，然后分别甩线以查出具体接地点。
（6）查找直流接地具体回路时必须边甩线、边接线，不得造成直流双重接地和保护开关拒动。
3电缆线路故障及处理
3.1电缆线路常见故障
（1）机械损伤。机械损伤引起的电缆故障占电缆事故很大的比例，造成机械损伤的主要原因有安装时损伤、直接受外力损坏、行驶车辆的震动或冲击性负荷会造成电缆的铅（铝）包裂损及因自然现象造成的损伤。
（2）绝缘受潮。绝缘受潮的主要原因有因接头盒或终端盒结构不密封或安装不良而导致进水、电缆制造不良或金属护套有小孔或裂缝及金属护套因被外物刺伤或腐蚀穿孔。
（3）其它原因造成的故障：绝缘老化变质、过电压、设计和制作工艺不良和护层的腐蚀。
在分析电缆故障发生的原因以及寻找故障点时，极重要的是要特别注意了解高压电缆敷设、故障及修复的情况，要注意做好电缆安装敷设及故障修复过程中的记录工作。主要记录故障发生现象及故障性质、故障排除经过、电缆及附件型号规范、运行情况及校验情况。分析了解可能造成电缆故障的原因，对于今后寻找电缆故障点是很有帮助的。
3.2电缆线路故障的查找及处理
因声磁同步法定点的精度与可靠性都很高，探寻电力电缆主绝缘故障的精确位置时，首选声磁同步法，在声磁同步法探测不到故障点时，再采用其它故障定点方法定点。
（1）首先将故障电缆金属护层两端接地，然后用高压信号发生器向电缆的故障相与金属护层（或铜屏蔽）之间施加脉冲高电压。为保证故障点放电声音的强度，施加的脉冲电压尽量要高一些，但向低压电缆中施加的电压尽量不要高于6KV，其放电声音的强度用提高电容容量的方式来保证。
（2）携带并打开声磁同步法故障定点仪器，到距离高压信号发生器十几米外的电缆路径上，查看仪器是否能接收到脉冲磁场信号，如果接收不到，需要查看电缆两端的接地线是否接地良好或根据情况改变接线方式，使故障电缆周围产生仪器能接收到的脉冲磁场信号。
（3）按照故障测距结果，根据电缆的路径走向，找出故障点的大体方位，携带声磁同步法故障定点仪器到该处，通过仪器显示的脉冲磁场的正负，找到电缆的位置。
（4）在电缆的路径上，前后移动定点仪器探头的位置，观看仪器屏幕显示的声音波形，直到在一个位置多次周期性地看到声磁同步法定点仪器显示的故障声音波形，说明故障点已距此不远。继续移动探头，监测仪器接收到的故障点放电的声磁时间差，到放电声音波形前的直线段长度最短的地方，即声磁时间差最小的地方，所对应探头的下方即为故障点的精确位置。
结束语
综上所述，高铁牵引变电所典型故障主要包括一次设备、二次设备和电缆线路故障。故障处理时应本着“先通后复”的原则尽快恢复送电，同时还要坚持人身安全第一的原则，一切作业必须有供电调度命令，严禁无令操作，臆测行事。一切作业均应做好安全措施，确保人身安全和设备运行安全。只有日常工作中不断探索，总结故障查找及处理经验，才能快速找到故障原因，获得合理的解决方案，确保高速铁路运行的安全性。
参考文献
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