Brief Analysis of Transformer Protection and Fault Resolution in Subway Power Supply System
郭庆毅 GUO Qing-yi
（中铁十二局集团电气化工程有限公司，天津 300308）
（Electrical Engineering Co.，Ltd. of China Railway 12th Bureau Group，Tianjin 300308，China）
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。
Abstract: With the rapid development of China's social economy, various subway transportation systems are also constantly improving. Urban residents greatly improve their travel efficiency through subway travel, and can further promote the rapid development of social economy and promote inter-city communication. But due to the special operating environment of the subway system, once a failure occurs, it will inevitably cause panic among the citizens. To this end, it is necessary to increase the protection of the subway power supply system. A comprehensive analysis of the transformer protection and faults in the subway power supply system is carried out, so as to effectively improve the operating efficiency of the subway transformer and avoid the occurrence of subway faults.
关键词：地铁供电系统；变压器保护；故障解决
Key words: subway power supply system；transformer protection；fault resolution
中图分类号：U231+.8 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）34-0289-02
0 引言
在地铁供电系统中，绕组是最常见的故障之一，并且绝大多数的情况下，绕组故障是内力因素和外力因素共同作用下形成的，在发生故障时，变压器能够勉强工作，但是实际上其内部已经损坏。绝缘故障变压器的好与坏与内部绝缘，具有非常明显的关系，如果变压器内部绝缘出现故障，会导致变压系统无法正常运行，而且在地铁长时间运行的过程中，由于受到电热环境等因素的影响，导致绝缘老化影响变压器的正常运行。
1 变压器常见故障问题
1.1 变压器运行出现声音异常
一般来说变压器在正常工作的只发出的声音比较有规律，而且也不会让人感觉刺耳，所以工作人员在针对变压器进行日常检测的过程中可以通过听声辨音的方式来判断变压器是否出现故障。如果发现变压器在工作时产生的声音比较杂乱而且比较刺耳，就能够说明变压器已经出现了问题，必须要加强对于变压器内部螺丝是否出现松动的问题进行检查[1]。
1.2 变压器自动跳闸
变压器突然跳闸主要的原因是因为人员违规操作，所以必须要针对变压器内部进行全面检查。在刚发生差动保护时必须要针对变压器设备进行全面的分析，如果是因为变压器内部原因造成自动跳闸的故障必须要及时的进行处理，避免引发后续的爆炸或者火灾等问题。
如果变压器内部出现问题导致散热器失灵，很容易引起变压器内部温度升高，从而留下火灾隐患。变压器内部的油在高温作用下会发生燃烧并且流出，导致变压器发生爆炸，所以当变压器由于自动跳闸使会自动发出保护动作，并且自动断开断路器。
1.3 变压器用油变质
变压器运转的过程中所需要的油非常关键，但是由于变压器长年累月的使用，所以很难保证油品质量。一方面由于空气中的湿气或者其他的杂质，很容易渗入到变压器中污染油的品质，另外由于变压器在工作中温度不断升高也会导致变压器内部由温度加热造成油品变质。而且由于变压器中的油不能够经常更换，所以在长时间运转状态下很容易导致油品发生变质，影响变压器的正常工作。
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在针对变压器检测时应该判断油的颜色，并且与正常的油品进行比对[3]。如果发现有颜色变化比较明显，则应该进行下一步的化验，并且要及时的更换油品。
1.4 变压器温度过高
通常来说，变压器正常工作状态的油温必须要保持在85℃以下，如果变压器的油温过高则必须要针对变压器的工作状态进行检查，否则很容易发生高温爆炸事故。通常来说变压器冷却发生故障会导致油温的突然升高，另外如果其他部位的螺丝发生松动问题，也可能造成变压器油温过高。
1.5 油位过低
如果变压器在正常运转时，油位应该保持在油位计的1/3或1/4处。如果超出了这样的范围很容易导致变压器油溢出。如果油位过低也会引发瓦斯自动保护而产生断电的可能，甚至会造成引线露出油面造成油位的绝缘被击穿。
如果变压器的零部件发生了故障不能够及时处理，不仅会导致油位下降，而且还会造成油品受到污染[4]。通常来说，变压器运行中油位下降的因素有很多。例如温度过高或过低呼吸管以及防爆管气孔堵塞等情况，都会导致油位发生变化，所以必须要在实际工作中针对油位过高或过低的问题进行全面分析[2]。
1.6 变压器自动跳闸
在变压器自动跳闸之后必须要及时恢复供电设备，避免对生产和生活造成影响。另外变压器如果出现跳闸的问题则说明变压器内部发生了故障，这样就导致变压器切换到跳闸状态，保证整个变压器处于正常工作状态。如果发现变压器跳闸则必须要根据说明书的要求，针对变压器进行恰当的维护，保障设备能够恢复供电，要将检修结果及时送至相关的管理部门，并且要得到相关领导的批准，否则不能够恢复供电。如果属于人为故障则可以通过一次自行供电的方式，而如果变电器依然无法正常工，则必须要采取专业维护措施。如果变电器发生故障，而导致断电问题，不能够强行恢复供电，必须要针对变压器的状态进行全面检查，才能够恢复供电。
2 变压器保护
为了能够有效避免变压器故障，必须要加强对于变压器的保护。
2.1 瓦斯保护
利用瓦斯保护能够避免变压器的绕组出现短路或者扎间短路故障，而且变压器油绝缘热也可以通过受热分解而产生大量的气体通过对于气体变化的情况，可以及时分析变压器的运行状况，从而加强对于变压器的防护。
2.2 纵差保护或者电流速断保护
纵差保护能够避免变压器绕组出现相间短路的故障，也能够有效减少引线接地短路以及绕组匝间短路的问题通过电流速断保护装置能够针对异常运行的变压器进行快速操作从而保证变压器能够得到合理的控制，避免变压器过度使用而引发故障。
2.3 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。
2.4 过励磁保护
过励磁保护可以保证变压器过励磁的问题得到有效控制，因为励磁在涌流的过程中，很容易造成冲击电流对变压器造成的伤害尽管不明显，但是如果通过多次的涌流对变压器产生的冲击，就会引起很大的故障，为此必须要加强对于过滤池的防护，由于励磁涌流可能会引发变压器纵联差保护动作，所以不能够针对电压进行连续和炸的方式。只有通过过滤层保护，才能够避免绕组间的机械力作用对变压器造成过多冲击而导致变压器内部零部件出现松动的情况，进一步提高变压器的保护效果[3]。
3 处理变压器故障的主要措施
3.1 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[5]。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。
3.2 加强对于变压器的日常检查
在针对变压器日常检查的过程中，首先要判断变压器是否出现异常声响，其次要检查变压器的干燥剂是否失效。如果变压器的呼吸干燥剂失效的话，必须要立即更换，要针对变压器盖板套管等部位进行密封检查，从而保障油品质量。要检查变压器的外壳接地是否牢靠，能够有效避免电源变压器外壳带电的故障。另外要根据变压器的油位计进行分析，保证变压器油位符合正常标准，还应该检查变压器的高压管是否出现破裂的情况，避免对油品造成污染。当变压器在拆除过程中，如果发现螺杆松动，必须要严格处理，在确保无误的情况下，才可以针对变压器进行搬运，还可以利用铜铝过渡线夹二次导线接线的方式，或者是利用导电膏在变压器的表面进行涂抹，提高变压器的导电性能避免，因为变压器发热而导致氧化问题。
3.3 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[6]。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。
4 结论
总的来说变压器能够作为供电网的重要构成部分，一旦发生故障，很容易给人们的正常生产生活造成影响，而且也会导致电力企业受到巨大的经济损失，所以必须要加强对于变电器的故障维护与检修工作有效减少发生断电事故的几率。
参考文献：
[1]吴裕锋.浅谈变电站变压器的检修维护[J].中国新技术新产品，2018（07）：55-56.
[2].变压器维护检修的五大内容[J].大众用电，2018，32（04）：39.
[3]冯怀平.变压器检修维护中金属附件故障分析及处理对策[J].世界有色金属，2017（18）：67，69. |
