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摘 要： 地鐵是公共交通系統最重要的組成部分，其運行過程離不開電力能源的支持，能否保證供電系統的供電穩定性和供電靈活性，直接決定了地鐵的運行安全性，變壓器更是地鐵供電系統的核心和基礎，確保變壓器穩定運行十分重要。 地鐵是公共交通的一部分，主要依靠電能進行供能，
地鐵是公共交通系統最重要的組成部分，其運行過程離不開電力能源的支持，能否保證供電系統的供電穩定性和供電靈活性，直接決定了地鐵的運行安全性，變壓器更是地鐵供電系統的核心和基礎，確保變壓器穩定運行十分重要。
地鐵是公共交通的一部分，主要依靠電能進行供能，借助瓦斯保護、電流速斷保護與縱聯差動保護等確保變壓器正常運行，但是從目前來看，地鐵供電系統變壓器故障發生頻率仍然比較高，有必要對本課題進行進一步探索。
地鐵供電系統中變壓器的保護
1. 電流速斷保護與縱聯差動保護
電流速斷保護與縱聯差動保護是有代表性的保護形式，能避免變壓器中性點接地導致的一系列故障。通常情況下，電流速斷保護能夠在過電流時限大于0.5 s的10 MV·A以下變壓器上發揮作用，而縱聯差動保護能夠在10 MV·A及以上單獨運行的變壓器和6.3 MV·A以上并列運行的變壓器上發揮作用。縱聯差動保護能夠在暫態和穩態情況下發揮保護作用，整體應用效果明顯。
2. 瓦斯保護
地鐵供電系統變壓器受到外界環境的影響，地鐵供電系統變壓器瓦斯保護具有一定的實際意義。如油浸式變壓器故障分成油箱外部故障和油箱內部故障，內部故障使變壓器內部零部件和線路短時間內損壞燒毀，大量放熱，油箱被高溫電弧充斥和破壞，其中存儲的物質被分解產生大量氣體，而油箱本身是密閉空間，氣壓越來越大直至發生爆炸事故。瓦斯保護能夠時刻監視和檢測變壓器油箱內的氣體流量，第一時間找出油箱內部故障。工作人員可將質量符合行業標準的瓦斯保護設備安裝到地鐵供電系統變壓器上，在變壓器內部氣壓和氣流發生變化時，瓦斯保護設備將第一時間做出反應并進行報警，工作人員可及時對其處理。
3. 過電流保護
過電流保護設備則能夠在縱聯差動、瓦斯保護設備的基礎上發揮保障性作用，具有應對外部相間短路過電流問題的功能。為了確保過電流保護的有效性，工作人員可安裝低電壓起動的過電流保護、復合電壓起動的過電流保護等，優化過電流保護的靈敏度，確保地鐵供電線路變壓器安全運行。
4. 過勵磁保護
過勵磁保護能夠有效避免變壓器過勵磁問題。從實際情況來看，勵磁涌流造成的沖擊電流往往不會持續太長時間，不會對變壓器造成毀滅性的破壞。勵磁涌流會導致縱聯差動保護動作，因此不要多次連續合閘進行充電。
5. 零序電流保護
零序電流保護能夠避免變壓器中相鄰零部件之間發生短路，還能在主保護裝置無法發揮作用時扮演替補角色。通常情況下，零序電流保護可以在 110 kV以上的中性點直接接地系統中發揮作用。
6. 變壓器溫度保護
如果變壓器內部存在繞組匝間、層間短路或者線圈接頭焊接不良的問題，變壓器在不正常狀態下運行，內部產生的熱量大幅上升，無法順利散熱，可能造成變壓器內部絕緣材料性能大幅降低，不利于變壓器的正常安全運行。變壓器發生火災的幾率上升，帶來一系列財產損失，給地鐵系統的安全造成嚴重的影響。為了避免變壓器過熱導致的一系列問題，在地鐵供電系統變壓器上安裝溫度保護設備，及時發現溫度變化。要對溫度探頭準確妥善安裝，以便更準確地測定變壓器溫度，及時發現變壓器異常運行情況。還需做好散熱風機檢查維護工作。此外，還需定期對溫度保護設備的溫控裝置進行檢查，保證地鐵供電系統變壓器的保護效果。
地鐵供電系統變壓器故障的解決措施
1. 保證避雷裝置完整性
變壓器避雷裝置能夠影響變壓器防雷保護效果，進而影響地鐵供電系統變壓器穩定性。要做好變壓器避雷裝置的安裝檢測工作，避免受過電壓影響發生故障和損壞。另外，對與避雷防雷裝置有沖突的設備和元件等進行更換也，地鐵供電系統變壓器安裝有大量的電感設備，只有電感設備正常運行，變壓器才能保持長時間穩定運行。此外，需對安裝的避雷裝置進行逐一檢查，對不符合行業標準的避雷裝置進行登記統一處理。
2. 配電變壓器表面清理
地鐵供電系統變壓器表面會積累大量污垢灰塵等，如果不能對這些污垢進行及時處理，變壓器表面材料被腐蝕，無法對內部零部件進行有效保護，變壓器的整體運行效果受到影響。因此，必須對變壓器表面進行有效清理，每隔一段時間進行變壓器表面檢查，對套管接地、套管斷裂等進行檢查，避免變壓器表面污染帶來的后續故障。
3. 繞組故障處理
定期做好變壓器繞組檢查工作，明確繞組運行狀態及其零部件的運行情況。發現變形松動，第一時間找出發生繞組故障的原因并進行處理和應對。在零部件變形導致繞組故障時，對零部件進行復原和修整。零部件松動導致繞組故障，利用焊接技術等對零部件進行二次加固，把可能存在的質量風險消滅在萌芽狀態。此外，進行供電系統排查時，需要對變壓器繞組的運行情況進行查看，做好變壓器繞組絕緣保護，避免潮濕等條件導致變壓器繞組故障，降低地鐵供電系統變壓器繞組故障發生幾率，確保地鐵供電系統變壓器能夠正常運行。
4. 引線故障處理
地鐵供電系統變壓器引線故障是其中比較常見的一種故障，發現故障第一時間進行引線檢查，確定固定引線的螺釘是否松動，引線是否發生位移。如存在位移松動等問題，重新進行焊接加固，保證引線穩定性。為了保證焊接施工的有效性，在正式進行焊接操作之前，需要做好焊接表面的清理工作，確保焊接表面無雜質、無水分等。將需要固定和更換的零部件放置到特定位置進行焊接，嚴格遵守特種焊接技術的有關要求，保證松動的引線能夠得到有效固定。
5. 絕緣故障處理
地鐵供電系統變壓器最常見的、影響最大的是絕緣故障，需要根據變壓器運行的實際情況，對變壓器絕緣故障的原因進行分析，確定故障成因，制定絕緣故障的應對處理方案。根據實際經驗，地鐵供電系統變壓器絕緣故障主要是因為外部環境潮濕導致的，利用排風設備等對周圍環境進行干燥處理，對潮濕的線路進行更換或處理。此外，變壓器油的劣化反應也可能導致嚴重的絕緣問題，對劣質變壓器油進行更換，把絕緣故障的幾率降到最低。還需做好變壓器日常檢查，及時發現絕緣方面存在的問題并做好處理應對，確保地鐵供電系統變壓器能夠正常運行。
結語
地鐵供電系統是地鐵系統正常運行的重要保障，能夠為地鐵提供源源不斷的電能，一旦其中的變壓器發生故障，地鐵線路的運行必將受到嚴重影響。因此，必須對地鐵供電系統中變壓器的保護及故障處理進行有效分析。——論文作者：黃 瑞