新建高速铁路牵引变电所测试与调试方法

新建高速铁路牵引变电所测试与调试方法

张恩宇

中国铁建电气化局集团北方工程有限公司 山西省太原市 030006

摘要：近年来，在我国社会快速发展下，交通道路行业随之快速进步。现阶段，新建高速铁路牵引变电所的测试和调试工作是牵引变电所设备安装结束和正式送电运行前的一项关键工作，对保证电气设备的安全运行具有及其重要的作用，是牵引供电系统的联调联试的基础准备工作，关乎整个供电系统的安全性。文章主要分享了高速铁路的牵引变电所电气设备测试与调试的具体方法。

关键词：电气化铁路；牵引变电所；电气设备；测试与调试

引言

我国电气化铁路具有运营规模大、等级多、供电方式复杂以及机车类型多等特点。随着我国电气化铁路运营规模的不断扩大，尤其是高速铁路，如何保障给具有频繁冲击、大功率、高密度、成网化特点的牵引供电系统提供优质高效供电，面临着越来越多的挑战。主要表现在如下三个方面：1)作为电力系统最大的单体负荷，高速铁路牵引供电系统的能耗问题日益突出；2)建设一所多馈线多供电区间的枢纽型牵引变电所成为趋势；3)列车运行图的调整越来越频繁。这三个方面的挑战也是牵引供电系统在动态建模、系统级能耗分析、能耗优化、分析方法软件化等方面需要重点关注的内容。

1高速铁路牵引变电所电气设备测试与调试的意义

新建高速铁路牵引变电所的测试和调试工作是牵引变电所设备安装结束和正式送电运行前的一项关键工作。如果试验不彻底，容易遗留故障隐患，故障隐患轻则造成设备停电及试验列车停运，重则造成设备损害，影响设备使用安全，并造成重大经济损失。因此，做好新建高速铁路牵引变电所电气设备的测试与调试工作，对于保证电气设备的安全运行，保证项目按期完成联调联试和开通运营，十分重要。

2新建高速铁路牵引变电所主要设备的测试与调试方法

2.1电能质量综合评估模型的构建

目前用于高速铁路电能质量综合评估的方法很少，针对不同的对象，很多方法在原始的评估方法的基础上进行优化。这些方法在很多情况下并非是单独使用，而是面对不一样的评估对象去验证评估方法的适用性。其中，在应用于电能质量评估中，目前应用最多的电能质量评估方法主要分为三大类：基于模糊数学电能质量评估，基于概率统计电能质量评估，基于智能算法电能质量评估。其它方法应用较少，对于本文的适用性差。

2.2开关柜的调试

开关柜是电气一次设备采集、控制的一体化设备，目前主要使用的是铠装金属柜KYN系列柜体和SF6气体柜。其内部包含了高压母线、绝缘瓷瓶、高压开关、电流互感器、电压互感器、避雷器等主要设备。因此，其试验项目较多，按照不同设备类型可划分为。整体绝缘，包括上述所有设备的整体绝缘及交流耐压试验；机械试验，主要包括高压开关的动特性试验、同期性试验、振动试验等；单体设备试验，是根据设备不同所要求的试验，如高压开关的回路电阻测试、断口绝缘试验等。高压开关作为开关柜中的重要设备，其试验项目会作为重要验收点。为此，以高压开关的断口绝缘测试、回路电阻试验为例进行分析。

2.3牵引供电系统能耗及电能质

量分析、评估、预测等研究课题以及系统动态运行特性对仿真平台的需求。基于模块化思路，设计了牵引供电系统仿真分析平台的主要架构。主要包括四个模块：电力系统模块、牵引负荷动态建模模块、牵引供电系统建模和潮流解析模块以及系统级能耗及电能质量评估模块。其中，前面两个模块主要实现电力系统和牵引负荷的动态建模，为第三个模块的实施奠定基础。通过第三个模块可得到考虑运行图的牵引供电系统能耗及电压、电流等电气量的仿真结果。最后，通过第四个模块对仿真结果或现场实测数据进行分析，实现了系统级能耗及电能质量的评估。所研究的仿真平台具有如下特点：1)充分考虑了电力系统背景电压、牵引负荷、牵引供电网络的动态变化特性，使得仿真结果更加符合现场实际；2)应用该仿真平台可实现牵引供电系统基波和谐波潮流的解析，进而评估相应的能耗/电能质量指标。

2.4牵引变压器的调试与测试

牵引变压器的调试与测试工作检测检查项目繁多，操作不当也会引起一定的危险性，因此全面了解变压器自身结构特点极其重要，同时要高度重视牵引变压器的测试及调试工作。变压器的试验主要包括以下内容：测量绕组的直流电阻、检查所有分接头的变压比、检查变压器的三相接线组别、测量绕组连同套管的介质损耗角正切值、测量绕组连同套管的直流泄漏电流、交流耐压试验、绝缘油试验、瓦斯继电器、温度继电器、压力释放阀的检查、额定电压下的冲击合闸试验、相位检查等。变压器调试前进行充分的准备工作，对运抵现场的变压器，首先要核实其型号、参数等是否与图纸、技术规范书等一致，特别注意核实其容量、电流及阻抗等重要参数。避免因设备参数错误导致在调试中出现给定的调试参数的错误。针对变压器试验，选择直流电阻测试进行举例说明。

2.5建立了电能质量评估指标体系

对主观赋权法和客观赋权法优缺点进行归纳总结，选取了层次分析法和变异系数法来确定主客观权重，博弈论方法确定综合权重。通过对比各种电能质量综合评估方法的特点，得出基于模糊的评估方法最稳定。在可变模糊集的基础上引入集对分析理论，分别确定了五组数据综合指标评估等级，采用基于特征值赋权法对五组数据综合评估结果进行组合，得到牵引变所电能质量综合评估等级。通过与其它综合评估方法结果进行对比，验证了本文方法的可行性。

2.5牵引变电所联调

牵引变电所联调中测试与调试方法包括：（1）遥控、遥信及遥调信息测试。在设备调试时，根据设定的定值及调试大纲要求，对遥测、遥信等信息接线以及保护回路的自动化设备动作的正确性进行测试并记录。（2）跳闸检验将线路装设的所有保护及重合闸等，互相配合，完成联合试验，对保证断路器跳闸出口的继电器完成跳闸试验，以保证电气设备在运行的过程中，从而确保可靠、安全及稳定地正常运行。调试过程中要积极和设计方、厂家及施工单位积极配合，如果发现有技术问题要及时反馈，并组织相关人员对其问题进行妥善处理解决，绝不能因问题轻微而对其忽视，要将安全生产作为第一准则，避免系统设备在测试和调试完成后仍存在隐患。

结语

高速铁路牵引变电所是高铁系统的核心部件，其中的牵引变电所的测试和调试工作更是关乎系统能否长期稳定运行的关键，在进行调测牵引变电所的各种电气设备时，只有调试人员做到对设备的资料以及安装要求非常熟悉并能严格按测试程序有序进行调试，才能保证系统安全，从而保证牵引变电所电气设备的正常运行，为牵引供电系统的全面联调联试和开通运营打下良好的基础。

参考文献

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