徐楓琳

沈陽地鐵集團有限公司運營分公司 遼寧沈陽 110000

電壓互感器作為變電所重要的一次設備，負責35kV開關設備母線電壓的測量。每座車站變電所2組，一、二號線共計92組。由于沈陽地鐵電壓互感器存在爆裂風險，研究維修策略解決現(xiàn)有問題，已經迫在眉睫[1]。

1 電壓互感器現(xiàn)狀

自一、二號線運營以來，多次發(fā)生爆裂故障，基本可以確定是產品質量問題引起的，故先后經歷三批次更換，其最近一次為2011年全部更換為第3代，2014年第3代壓互開始出現(xiàn)問題，因此后續(xù)采取策略為故障修結合主動更換的方式更換第4代壓互，截至目前已更換34組，其中故障修更換23組，主動更換11組（巡檢發(fā)現(xiàn)壓互異響后更換2組；為保障大供電分區(qū)穩(wěn)定性更換9組）。目前一、二號線運行中的第3代壓互還有58組。更換后的第4代壓互未發(fā)生燒損故障，最長運行時間為4年零2個月（2016年2月在二號線金融中心站更換），根據(jù)以往經驗判斷，第4代壓互可靠性仍需進一步驗證。

注：2010年12月24日，指揮部組織沈陽變壓器研究院、沈陽供電公司和特變電工康嘉（沈陽）互感器有限公司三名專家組成專家組對第3代壓互投運可行性進行了分析和討論，最終意見為更換第3代壓互可行。設備處同意將第3代壓互投入試運行，在運行中注意監(jiān)測互感器的運行狀態(tài)。

2 前期工作

2.1 調研情況

經調研，南京地鐵和深圳地鐵部分線路壓互與沈陽地鐵一致（均為第3代），也多次發(fā)生壓互燒損故障，至今未能有效解決，具體維修與沈陽地鐵現(xiàn)有策略基本一致：每次發(fā)生壓互燒損故障時，廠家沈高負責免費更換。

2.2 數(shù)據(jù)統(tǒng)計及分析

通過對運營至今的壓互燒損情況進行了數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析。通過數(shù)據(jù)統(tǒng)計，壓互每年燒損的型號、數(shù)量、具體發(fā)生故障的車站沒有特定規(guī)律。但是查閱相關文獻資料，初步分析為地鐵雜散直流分量串入電壓互感器一次側（如下圖），直流偏磁造成的電壓互感器燒損擊穿。

3 風險分析、控制及維修策略

3.1 風險分析

當壓互出現(xiàn)燒損故障時，故障變電所35kV單段失壓，造成35kV單母線供電，單臺動力變壓器退出運行，分區(qū)內部分站內動照存在短時停電，幾秒后自動恢復。若故障發(fā)生在整流機組側母線，還會導致該站整流機組退出運行，供電可靠性下降，列車可正常運行。另根據(jù)近期發(fā)生的南市場站壓互燒損經驗，嚴重情況下會導致變電所內溫感、煙感報警，氣體滅火裝置啟動，對設備及人身安全造成極大隱患，但沒有對運營產生較大影響。

由于二號線三臺子主變電所未投入運行，現(xiàn)中醫(yī)藥大學站至蒲田路站供電方式環(huán)網大分區(qū)供電方式，包含13座車站變電所和2座區(qū)間變電所。當中醫(yī)藥大學站或北陵公園站發(fā)生一路環(huán)網故障時，供電能力降低，早晚高峰行車間隔變長，運營服務質量降低[2]。

3.2 風險控制

（1）將壓互作為重點設備進行巡視，采取加強壓互異響巡視、測量壓互溫度及定期查看后臺5分鐘電壓采樣數(shù)據(jù)等措施。工班駐點配備壓互堵頭、壓互備件及更換壓互的相關工器具，做好壓互故障時的搶修及更換工作。同時完善《電壓互感器更換作業(yè)指導書》，并對一線員工進行專題培訓，目前已具備自主更換能力，降低沈高終止售后服務的風險。當壓互燒損時搶修人員可以在2小時內恢復35kV供電。電壓互感器故障搶修過程中，沒有發(fā)生過另一段35kV環(huán)網同時故障造成站內設備長時間停電的情況（國內采用相同型號設備的運營線路也未出現(xiàn)過），供電風險可控。

（2）為確保人身安全，將“變電所電壓互感器爆裂”列為分公司風險因素進行風險管控，在變電所高壓開關柜旁粘貼“止步，高壓危險”標識牌和設置防護欄，并且全部壓互加裝鋼材質防護罩。

電壓互感器加裝的壓互罩

高壓柜旁設置防護欄

（3）針對二號線中醫(yī)大學站至蒲田路站大分區(qū)供電情況，工電中心已經采取主動更換方式更換第4代壓互9組，結合故障修5組，共計更換14組壓互。目前該大分區(qū)僅剩余航空航天大學站和遼寧大學站4組第3代壓互未更換。上述兩站為降壓變電所，發(fā)生環(huán)網故障時不會影響行車，工電中心采取的措施已經大大降低了壓互燒損造成的供電和運營風險。

3.3 維修策略

（1）第一種：采取與南京、深圳地鐵同樣的方式，維持現(xiàn)有故障修策略，繼續(xù)由沈高廠家免費提供備件和安裝服務。

（2）第二種：將剩余還在運行的3代壓互全部更換。由運營分公司自主采購第4代產品并自主實施更換。由于第4代壓互運行時間較短，其是否會發(fā)生同類故障尚無法預知，同時現(xiàn)有的3代產品均遠遠未達到設計使用壽命（依據(jù)電力行業(yè)標準《電力用電磁式電壓互感器使用技術規(guī)范》DL/T726-2013，產品使用期限應不小于30年），提早更換如無法提高設備可靠性將造成浪費。

4 結語

目前該故障的人身危害和運營影響均可控，故建議維持第一種策略進行維修。待4代產品質量經時間認證后，考慮批量采購更換的可行性。綜上，不考慮計劃性更換。針對壓互設備采用故障修維修策略。