文档介绍：地铁供电系统中的变压器保护及故障应对分析
地铁供电系统中的变压器保护及故障应对分析
摘要:随着我国现代化进程的不断加快,地铁越来越多的出现在各大城市之中,并扮演着重要的角色。要想地铁安全稳定的运行,必须保证供电系统得到有效的保护。文章将对地铁供电系统中的变压器容易出现的故障进行分析,并着重提出了一些解决方案以为地铁安全稳定的运行提供借鉴。
关键词:城市地铁;供电系统;变压器故障
中图分类号:U231文献标识码: A
随着我国现代化进程的不断加快,各种交通基础设施的建设越来越多,地铁作为城际之间便利的有轨交通工具,各大城市都争相建设。地铁的运行离不开电力牵引,车上的一些辅助设施都得依靠电能才能运行,因此,供电系统在其中的重要性不言而喻。变压器是电力系统中重要电气设备,一旦发生故障后果将不堪设想。本课题通过对地铁供电系统中的变压器保护及故障分析,找出其中的薄弱环节,以便指导地铁的日常维护来确保地铁安全可靠地运行。
1地铁电力系统主要能源

高压供电一般包括集中式、分散式和混合式这三种供电方式。集中式供电方案是根据所需用电量、线路长短,沿城市地铁线路设置交通专用主变电所,通过主变电所将其变压为35kV或10kV城市轨道交通内部供电系统需要的电压级。

分散供电方式是指轨道交通设置牵引变电所、降压变电所需要的35(33)kV或10kV中压电,直接由城市电网区域变电所向其输送。但这种方式有一定的局限性,只适合城市电网较为发达区域,必须得保证在地铁站附近有符合要求的供电电源。

混合供电方式就是将集中式和分散式结合使用的供电方式,其中以集中式供电方式为主,分散供电方式为辅,两者的完美结合使供电系统更加完善、更加可靠。

地铁内部供电是由牵引和动力照明的供电系统组成,首先将牵引变电所产生的三相高压交流电转换成适合实际需要的低压直流电,然后再经过馈电线送到接触网上,最后就可以供地铁车辆使用。像车站和区间的各类照明、风机、扶梯、信号等自动化设备都需要依赖此方式供电才能运行。
2变压器故障分析与保护

内部故障:包含相间、单相接地和绕组匝间三种短路方式。这些故障带来的危害非常大,发生故障产生的高温电弧很容易烧毁铁芯,而且使变压器的油绝缘因受热分解生成大量的气体,从而引发油箱爆炸。
外部故障:是指引线及套管处之间产生短路和接地故障。

为避免这些故障的发生就需要对变压器进行保护,具体实施方法如下:
(1)纵差保护或电流速断保护:此方法可避免变压器绕组和引出线的相间短路、中性点直接接地电网侧绕组短路、引线接地短路以及绕组匝间短路问题。装设差动保护适用于并列运行变压器()和单独运行的变压器(含10MVA及10MVA以上),而对于变压器(10MVA以下)。
(2)安装过电流保护可以把因相间短路所造成的过电流等问题进行有效地解决,还可以当成纵差保护及瓦斯的后备保护措施。一般为变压器选取在反应相间上短路电流加强时会做出动作的那种电流保护当作后备保护措施。同时如果安装阻抗保护、复合电压在启动时过电流保护、过电