(哈尔滨地铁集团运营分公司黑龙江哈尔滨150036)
摘要：地铁不断开通运行，为我国的运输业作出了巨大的成就，牵引变电所是地铁的动力来源，其正常稳定运行至关重要。牵引变电所馈线停电等故障轻则会导致列车误点，重则打铁路乱运输。牵引变电所内设备比较复杂，随着设备运行时间增长，不时有故障发生，这要求各供电单位严格按照相关规章制度执行，按各标准进行运行、维护、检修、试验。对现场设备缺陷故障进行整理、分析，从管理上进行加强，从技术业务上进行提高，由此故障分析越加被各供电单位重视。
关键词：牵引变电所；变压器；差动保护故障；分析和处理
引言
本文主要对牵引变电所变压器差动保护故障进行了简要的分析，并在此基础上提出了有效的处理措施，希望可以为相关工作人员提供一定的参考。
1牵引变电所变压器差动保护分析
1#主变和2#主变分别配置变压器差动保护，变压器差动保护动作逻辑如图1所示。
图1变压器差动保护动作逻辑
图1中Icd_set1为变压器差动保护整定值，Icd1为变压器差动保护电流，其计算式为
Icd1=Ih-Kph×Il（1）
式中，Ih为变压器高压侧电流；Il为变压器低压侧电流；Kph为差动平衡系数，可根据变压器匝数比、变压器参数、流互变比计算。
2牵引变电所变压器差动保护故障分析
2.1主变差动故障
某变电所设备在运行过程中，高铁2B主变低压侧合成电流IL1突然为0，而在高压侧IH1仍存有电流，2B单相保护装置判断为差动故障，动作出口发信跳闸。从本次故障处理的情况看，目的明确，原因是由于2B低压侧合成电流IL1缺失，在整个故障查找分析过程中，始终围绕着这一点，从二次回路到一次回路进行详细检查，最终发现了问题所在。差动保护在保证变压器的正常运行中，起着举足轻重的作用。为了保证变压器的正常运行，在对差动保护动作的原因进行分析的时候，就要大大加强。同时要有行之有效并且及时的处理方案，从而保证变压器运行的稳定性和可靠性，这就位电力网的正常稳定安全运行提供了重要的保障。
2.2差动保护越级动作
某变电所2#主变比率差动保护动作，变电所内17FA避雷器动作。当时为雷雨天气。通过对跳闸数据进行分析，2#主变因B相差动电流超过定值引起差动跳闸，且跳闸时刻主变高低压侧B相电流值均较大，说明在差动保护区段外发生了短路故障。对各馈线保护装置负荷进行统计检查发现，馈线214DL最大电流为4855A，最小电压为3459V，充分证明该大电流为214DL馈线近端出现瞬时短路故障引起。检查2#主变低压侧202ADL、202BDL电流互感器二次线圈发现，用于差动保护的二次线圈准确级为0.5，与竣工图纸中规定的10P10不符。在差动保护区段外负荷侧出现较大短路电流的情况下，二次线圈严重饱和，造成测量数据误差较大，尤其电流相量误差较大（高、低压侧电流相角差40.6°），使高低压侧出现较大的不平衡电流。因此，2#主变比率差动保护动作属于保护越级误动。
另外，该类问题通常在设备运行多年后才可能被发现（只有使用准确级为0.5的电流互感器检测短路电流，且当短路电流达到一定数值后才会出现较大误差）。调阅呼东变电所馈线跳闸报告，在以往的跳闸数据中最大短路电流为3824A，并未引起主变差动保护误动作，而本次最大短路电流为4855A，Ib电流曲线明显为非正弦波，最终导致差动保护误动作。
3牵引变电所变压器差动保护故障处理措施
3.1主变差动故障
差动动作时对设备运行带来了很大的影响。故障原因为保护装置问题，但保护装置未能发出装置异常的告警，给故障查找带来了很大的不便，需要对主变、流互、高压电缆及二次设备逐个进行试验检查，对铁路抢修的时效性是个挑战。本文结合现场实际认为，在处理故障时，首先，进行现场情况调查，从一次设备的外观等肉眼可见的地方进行调查、检查，同时闻一下空气中是否有异味。其次，进行数据的收集，从后台读取报告、报文、录波，并尽快通过网络上至相关专业科室、车间。第三，在抢修人员到达后对值班人员进行询问同时，分析报告、报文、录波，判断出大概故障方向，给故障处理指出方向，是有迹可循的，故障时它的电流是完全消失的且一次设备等无明显异常，有了初步的判断，可以节省抢修时间。第四，在对报文的分析上，计算可作简化处理。第五，出现比较严重故障时，抢修人员可以分批出发，为抢修争取时间同时后继人员可以思考的更全面，携带好所需的设备、工具，不因缺少设备、工具、材料而影响抢修。保护装置损坏后最终是进行保护装置模块的更换，更换完成对其进行电流、电压、差动、过流、过负荷等相关功能的校验、核对，以确保其功能正确完备。同时，注意主程序、逻辑程序的需与原装置一致。
3.2差动保护越级动作
调整2#主变低压侧202ADL、202BDL电流互感器用于差动保护二次线圈接线，使其准确级符合图纸中规定的10P10。对其他牵引变压器差动保护电流互感器接线进行排查，共计发现10处类似问题，并全部整改，大大提高了设备可靠性。另外，该类问题的发生主要是由于实际设备与设计图纸要求不符导致。因此，在交接试验中，试验人员不仅要检查二次接线正确性，还要认真核对设备各项特性，确保与设计要求相符。
4注意事项
通过对牵引变电所变压器及其保护常见故障分析和处理，基本分为几步。第一，当故障发生时，现场设备检查，收集数据，观察故障现象。第二，根据故障情况，进行深入分析，有报文录波先行分析，查找具体原因。第三，根据分析判断确定查找方向，进行故障处置，根据现场情况，实施恢复。第四，进行总结，提出诊断方法或预防措施。不难发现其复杂多样的设备在出现故障时，只要深入进行分析，由表象到深入内部，查找出具体的原因，问题均可解决。困难之处在于新生设备在投入运行前，还未有相关技术措施进行故障诊断，无法进行确认设备的运行状态。如27.5kVGIS柜，其全电缆进出的方式，在高铁天窗点时间内是不可能进行拆卸试验，其试验必将是一个不停电的在线试验。从高铁的发展来看，在线试验，在线监测将取代原来的传统电气试验。由周期修向状态修发展是个趋势，也是个方向。只要在解决了在线监测、试验的瓶颈，牵引变电所无人化将大规模实施。
结束语
综上所述，牵引变电所是铁路行业基础项目，牵引变电所变压器出现故障会导致一些问题。如果牵引变电所变压器出现故障，应该提前想出解决对策，这样以后的忒冷事业才有保障，提前规划解决措施，对铁路系统的长远发展也有促进作用。
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