南昆线增压变分接开关灭弧解决方案

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1、第19卷第1期铁道运营技术Vo1．19NO．12013年1月RailwayOperationTechnologyJan2013南昆线增压变分接开关灭弧的解决方案辜贤江(南宁铁路局供电处，工程师，广西南宁530029)摘要：针对南昆线增压变使用绝缘油式的分接开关运行不稳定，经常需全所停电退出增压变检修，直接影响铁路运输的问题。提出了利用真空灭弧原理，在分接开关本体上安装小型的真空泡替代电弧触头，改变灭弧方式，解决了由于绝缘油灭弧带来的问题。关键词：南昆线；增压变；分接开关；灭弧方式；真空泡中图分类号：U223．8文献标识码：B文章编号：1006—8686(2013)0024—02南昆线2

2、005年扩能时，考虑到经济性，在百威对运输造成了严重干扰，已无法再满足扩能之后运段牵引变电所主变27．5kV一侧引人了增压变压器输设备正常运行的要求。(以下简称增压变)以提高供电能力。增压变使用的有载分接开关是采用高速电阻切换原理，靠电弧触头在电流过零点时油中熄弧进行负载转换的。随着运能的提高，百威段喜屯至板其区间负荷较大且变化剧烈，分接开关在冲击性负荷的作用下，远远超过设计预想进行频繁动作，导致分接开关内绝缘油的碳化和污染速度加快，需要经常性的停电退出进行维护，给铁路正常运输带来了很大的干扰。因此，必须对其灭弧方式进行改进，以满足扩能对运输设备提出的要求。1运行暴露的问题南昆线使用的

3、是电气化铁道专用自耦有载增压变压器，它串联接入牵引变电所主变低压侧的(a)结构示意图(b)原理接线图27．5kV母线，通过有载分接开关变换档位调整增压变线圈绕组匝数，在不切断负荷电流的情况下调整图1分接开关结构和原理接线示意图母线电压，使母线电压控制在比较理想的状态，提高牵引供电系统供电能力。南昆线增压变使用的1．1绝缘油碳化严重增压变作为电压的调节辅是轮式分接开关，由切换开关和分接选择器组成，其助设备，在负荷变动较小的电力系统中，每年动作最结构及原理接线见图1(a)、(b)所示。多几十次，产生的游离碳影响有限。而在南昆线的南昆线引入增压变对提高接触网线路末端电压运用中，每天动作次数多

4、时超过100次，由于分接开取得了良好的效果，使运输能力增加了20％。但随关切换中变压器油起熄灭电弧和绝缘的作用，每次着南昆线运能的进一步提高，百威段喜屯至板其区动作后变压器油可能产生分解物和游离碳而导致变间负荷增量较大且变化剧烈，造成增压变分接开关压器油劣化，使绝缘性能下降。由此，分接开关的维运行工况十分恶劣，在实际运行中暴露出诸多问题，护周期由厂家原定的5000次滤油，10000次吊芯，24南昆线增压变分接开关灭弧的解决方案缩短修订为3000次滤油，6000次吊芯。2．1真空型开关工作原理2．1．1机械动作原理分接开关变换操作由电动机1．2增压变喷油大量的游离碳在电场的作用下构启动开

5、始，传动力经垂直轴、伞齿轮箱和水平轴，吸附在分接开关的主绝缘上，在分接开关动作约传至分接开关头部法兰上的齿抗减速机构。通过该3000次后，较大概率的会使主绝缘击穿而发生增压机构输出轴的传动带动主绝缘轴下部传动机构转变喷油故障，从而导致牵引变电所全所停电，中断铁动。一方面带动分接选择器的槽轮机构，它的转动路运输。由此，南昆线田林、平林村牵引变电所增压使分接选择器的单或双数动触头预选1个分接头。变分接开关的维护周期再次缩短修订为2000次滤另一方面带动快速机构储能。当选择器动触头预选油，4000次吊芯。分接头结束后不久，弹簧储能机构释放，带动切换开关变换动作，完成一级调压。1．3差动保护误

6、动增压变直接串接在主变低压2～12触头变换原理VCM真空型分接开关采用侧及高压室母线之间，处于差动保护范围之内。在双电阻过渡的原理，它能带负载变换变压器调压线日常的运行中，当增压变投入和分接开关切换调压圈的分接头，分接开关的变换操作在于2个转换的时将短时产生大量励磁涌流，流入主变差动保护回交替组合，即分接选择器的单双数动触头，轮流交替路，造成不平衡电流增大，可能导致主变压器差动保选择分接同切换开关往返切换相结合，分接位置由护误动，扩大了事故范围，增加了故障概率。4档变换5档动作次序如图2所示。图中粗线表示电流的路径，切换过程由(a)一(b)一(C)。图(a)分1．4检修影响运输生产南昆

7、线运行经验表明，增接开关变换操作前分接位置4导通，分接选择器单数压变分接开关动作次数越频繁，变压器绝缘油碳化触头组先由分接位置3变换至分接位置5。图(b)切就越严重，检修周期就越短。而每次检修需全所停换进行到V2、V3桥接位置，过渡电阻间产生的一循电倒闸才能使增压变投退，又需2天时间进行检环电流，负载电流通过触头V2、V3输出。图(C)切修。无论是全所停电倒闸还是在检修的2天时间换结束，分接位置5导通。中，均需要对运行的行车对数进行限制，从而严