FTA应用于牵引装备质量故障的分析研究

第一篇：FTA应用于牵引装备质量故障的分析研究

FTA应用于牵引装备质量故障的分析研究

摘 要：文章介绍了FTA及其基本原理，研究了FTA技术引入到牵引装备质量故障分析中的方法，介绍了牵引装备质量故障的建树过程、定性分析、定量分析及其意义。

关键词：FTA；牵引装备；故障分析概述

FTA（Fault Tree Analysis，简称FTA）称为故障树分析，是产品（系统）可靠性和安全性分析的工具之一，也是分析已发生事故的一种基本方法，用来寻找导致系统故障或危险事件（顶事件）发生的潜在原因和原因组合，在具备基础数据时求出顶事件发生的概率及其他定量指标。FTA可充分应用在牵引装备质量故障分析过程中，逐步找到事故发生的根本原因，求出最小割集，通过降低最小割集中的底事件发生概率，从而降低产品故障的发生概率，提高产品可靠性，保证产品质量。FTA基本原理

故障树是一种特殊的倒立树状逻辑因果关系图，用事件符号、逻辑门符号和转移符号描述系统中各种事件之间的因果关系，旨在查明导致顶事件发生的原因及原因组合的推理（自上而下的）方法。在故障树建立的基础上，可对故障原因进行定性或定量分析。

故障树定性分析主要是确定最小割集以明确基本事件影响顶事件的方式及重要程度，在最小割集全部求出后，可对最小割集和底事件进行分析，根??每个最小割集所含底事件的数目（称阶数）排列，在各个底事件发生概率较小、且相互差别不大的条件下，可按下列原则对最小割集和底事件进行比较：（1）阶数越小的最小割集越

重要。（2）在低阶最小割集中出现的底事件比高阶最小割集中的底事件重要。（3）在最小割集阶数相同的条件下，在不同最小割集中重复出现的次数越多的底事件越重要。

故障树定量分析是根据低事件发生概率可计算得出顶事件的发生概率，以判断是否满足规定的安全性和可靠性要求，故障树定量分析在产品或系统可靠性分析时特别有用。FTA在牵引装备中的应用研究

FTA分析方法可充分应用在牵引装备质量故障分析过程中，对产品质量故障进行可视的深入分析，层层展开，全面、准确的计算出最小割集，通过分析，得出对顶事件发生影响最大的底事件，将有限资源合理分配，以最小的投入来最大化的解决问题，降低故障发生概率，提高产品的可靠性。

下面以我公司机车牵引电机为例，通过对顶事件的确定、故障树的建立及定性定量分析，研究FTA应用于牵引装备质量故障中的分析方法。

首先对分析产品进行深入的了解，熟悉运行环境、故障影响、产品结构、现场工艺等多种因素，确定转子平衡块脱落为顶事件，进行故障树分析。其建树过程如下：第一步：以机车牵引电机转子平衡块脱落为故障事件，即故障树的顶事件，写在故障树的顶端，用顶事件符号（矩形）表示。第二步：需找导致平衡块脱落的直接原因，经过分析，直接原因分别有“长期运转后，螺钉松动”、“平衡块紧固不到位”，这两个原因作为故障树的中间事件，写在第二行，用中间事件符号（矩形）表示。“长期运转后，螺钉松动”与“平衡块紧固不到位”其中一个发生就会导致平衡块脱落，所以这两个事件用或门（逻辑门）与“平衡块脱落”顶事件相连，如图1（a）。第三步：分析导致“长期运转后，螺钉松动”、“平衡块紧固不到位”发生的直接原因，导致“长期运转后，螺钉松动”发生的直接原因分别有“螺纹锁固胶固化效果下降或失效”、“螺纹锁固胶填充不充分”，其中，“螺纹锁固胶填充不充分”无需再分析，作为故障树的底事件，用底事件符号（圆形）表示，“螺纹锁固胶固化效果下降或失效”作为中间事件与“螺纹锁固胶填充不充分”写在故障树的第三行，并用或门与“长期运转后，螺钉松动”中间事件相连；“平衡块紧固不到位”的分析过程与“长期运转后，螺钉松动”类式，具体见图1（b）。

按照以上方法，逐步分析每个中间事件，一直追溯到引起产品发生故障的全部底事件为止，如图1（c）。

图1（d）

以上故障树中的事件定义如表1。

用事件标号表示后的平衡块脱落故障树见上图1（d）。

下面对平衡块脱落故障树进行定性与定量分析：

根据最小割集的定义，可得平衡块脱落故障树的最小割集分别为：{X1}、{X2}、{X3}、{X4}、{X5}、{X6}，根据实际经验，X1底事件发生概率最高，优先利用资源解决此底事件，其他最小割集的阶数都是1阶，发生概率相差不大且概率较小，所以其他5个底事件的重要程度相差不大，可根据实际情况合理利用资源进行改进。

通过大量收集数据、统计分析，每个底事件的发生概率约为P（X1）=0.08%、P（X2）=0.01%、P（X3）=0.03%、P（X4）=0.02%、P（X5）=0.025%、P（X6）=0.009%，则平衡块脱落此顶事件发生的概率为：

P（T）=1-？装■■（1-P（Xi））

=1-{1-P（X1））（1-P（X2））（1-P（X3））（1-P（X4））（1-P（X5））（1-P（X6））}

=0.17%

根据故障树结构，也可计算出各中间事件的发生概率。结束语

通过对平衡块脱落进行FTA分析，可得出影响平衡块脱落最重要的底事件、计算出平衡块脱落发生概率。同时，平衡块脱落分析过程这一宝贵的经验以FTA的形式得以积累，为产品设计改进、故障诊断和维修方案的优化提供可靠的输入。

参考文献

[1]廖炯生，曹晋华，梅启智.GJB/Z 768A-98故障树分析，1998.[2]朱继洲.故障树原理及应用[M].西安：西安交通大学出版社，1991.[3]朱大奇，于盛林.基于故障树最小割集的故障诊断方法研究[J].数据采集与处理，2002，179（3）：341，344.

第二篇：电力牵引系统供电方式对电能质量影响的分析研究

电力牵引系统供电方式对电能质量影响的分析研究

江海傑

摘 要电气化铁路牵引供电系统是一种复杂的单相网络系统，随着社会及经济的发展，追求高速、高密度、重载运输的目标对电气化铁路建设提出了更高的要求，也给我们提出了在高速电气化铁路中如何选择供电方式及如何减少单相非线性的电牵负荷影响等课题。

关键词 电力牵引供电方式

1.引言我国电气化铁路起步于20世纪50年代末,经过40多年的发展,电气化铁路在数量和技术装备上都有了巨大的变化,电力牵引供电系统结构也从单一的供电方式发展成了多种供电方式。随着社会及经济的发展,追求高速、高密度、重载运输的目标也对电气化铁路建设提出了更高的要求,同时也提出如何选择高速电气化铁路的供电方式及如何减少单相非线性的电牵负荷对电能质量影响等问题,鉴于此,本文对电力牵引供电系统供电方式及电力牵引负荷对电能质量的影响进行了分析和讨论

2.电力牵引供电系统供电方式选择分析

我国最初修建的几条电气化铁路采用的是直接供电方式。后来随着铁路电气化逐渐向繁忙干线发展，为了减少同学显露的迁改工程量和降低铁路电气化的工程造价，于20世纪70年代中期开始采用吸流变压器一回流线供电方式。1982年，根据京秦线运量大、牵引定数高的特点，首次采用了自偶变压器AT供电方式，后来大秦线和郑武线都采用了这种供电方式。根据我国的铁路实际情况，依照经济技术合理的原则，目前，在对沿线通信无特殊防护要求的一般区段，基本上采用带回流线的直接供电DN方式，如现正在开工建设的泸杭电化等既有铁路的电化改造工程，而在重载、告诉、大密度的繁忙干线及一次电源设施薄弱的地区采用自耦变压器供电AT方式。

2.1自耦变压器供电方式（AT供电方式）

AT供电方式是20世纪70年代才发展起来的一种供电方式。它既能有效地减轻牵引网对通信线的干扰，又能适应高速、大功率电力机车试行，故近年来，在我国得到了迅速发展。这种供电方式是每隔10km左右在接触网与正馈线之间并联接入一台自耦变压器，绕组的中点与钢轨相接。电力机车由接触网（T）受电后，牵引电流一般由钢轨（R）流回，由于自耦变压器的作用，钢轨流回的电流经自耦变压器绕组和正馈线（F）流回变电所。当自耦变压器的一个绕组流过牵引电流时，其另一个绕组感应出电流供给电力机车，因此实际上当机车负荷电流为I时，由于自耦变压器的作用，流经接触网（T）和正馈线(F)的电流的二分之一。

自耦变压器供电方式牵引网阻很小，约为直接供电方式的四分之一，因此电压损失小，电能损耗低，供电能力大，供电距离长，可达40~50km。由于牵引变电所间的距离加大，减少了牵引变电所数量，也减少了电力系统对电气化铁路供电的工程和投资。但由于牵引变电所和牵引网比较复杂，加大了电气化铁路自身的投资。这种供电方式一般在重载铁路、高速铁路等负荷大的电气化铁路上采用。由于牵引负荷电流在接触网（T）和正馈线（F）中方向相反，因而对邻近的通信线路干扰很小，其防干扰效果与BT供电方式相当。

AT供电方式的特点：（1）AT供电方式中自耦变压器是并联连接在接触网和正馈线之间的，提高了供电可靠性。采用BT供电回路时，吸流变压器的一次绕组串接在接触导线上，所以在每一个吸流变压器处接触网都必须电分段。这样就增加了接触网的维修工作量和事故率，降低了供电可靠性。AT供电方式是并联供电，根本不存在上述问题，所以就特别有利于高速和大功率电力机车运行。（2）减少了对通信线路的干扰。AT供电方式引入了自耦变压器，在它的作用下，牵引负载电流经接触网和正馈线供给，且由于接触网和正馈线的电压为机车电压的2倍，在功率相同的情况下，经接触网和正馈线的电流只是机车负载电流的一半，且接触网和正馈线是同杆架，两个方向相反的电流对外界的电磁干扰已基本抵消，所以对通信线路的干扰大大降低了。（3）AT供电方式的馈电电压高，所以供电能力大，电压下降率小。当自耦变压器绕组接至接触导线与钢轨间的匝数和接至正馈线与钢轨间的匝数相等时，AT供电方式的馈电压为BT方式的两倍。同时对相同的列车牵引负荷而言，AT回路的电压下降率（电压降与馈电电压之比值）仅为BT回路的四分之一。从而牵引变电所的间距可增大4倍。不过实际上由于供电区段的加长，区段上同时运行的列车增多，负荷将增大，因此AT供电回路的牵引变电所的间距只能比BT供电方式间距增大2~3倍，牵引变电所的数目可减少，从而节省投资。

2.2 带回流线的直接供电DN方式

DN供电方式的构成是由接触网、钢轨、沿全线架设与轨道并联的负馈线NF维护方便的优点，通过优化其结构和参数能保证较好的屏蔽效果，相对DN供电方式，AT供电方式的缺点主要是结构比较复杂，如变配电装置除了结构比较复杂的牵引变电所外，还有开闭所、分区所和自耦变压器所等，牵引网中除了接触悬挂和正馈线外，还有保护线PW、横向联接线、辅助联接线CPW、横向联接CB、放电器SD等，特别在多隧道区段应用更为困难。但AT供电方式也有比较大的优点，特别在告诉电气化铁路的应用上，它无需提高牵引网的绝缘水平即可将供电电压提高一倍。在相同的牵引负荷条件下，接触悬挂和正馈线中的电流大致可减少一半。AT供电方式牵引网单位阻抗约为DN供电方式牵引网单位阻抗的三分之一左右。从而提高了牵引网的供电能力，大大减少了牵引网的电压损失和电能损失。其牵引变电所的间距比DN供电方式增加近一倍，不但牵引变电所数量可以减少，而且相应的外部高压输电线数量也可以减少，如果采用中性点抽出的单相变压器则无需在牵引变电所出口处设置电分段，大大减少了电分相的数目，有利于列车的安全和高速运行。在干扰方面，AT供电方式对邻近通信线路的综合防护效果要优于DN供电方式，减少了防护工程投资。

2.3 直接供电方式

直接供电方式是在牵引网中不增加特殊防护措施的一种供电方式，是结构最简单的一种。电气化铁路最早大都采用这种供电方式，它的一根馈线接在接触网（T）上，另一根馈线接在钢轨（R）上，这种供电方式结构简单，投资最省，牵引网阻损较小，能耗也较低。供电距离单线一般为30Km左右，复线一般为25km左右。电气化铁路是单相负荷，机车由接触网取得的电流经钢轨流回牵引变电所。由于钢轨与大地是不绝缘的，一部分回流电流由钢轨流入大地，因此对通信线路产生较大电磁干扰。这是直接供电方式的缺点。它一般采用在铁路沿线通信线路已改用地下屏蔽电缆的区段。

2.4吸流变压器供电方式（BT供电方式）

BT供电方式是在牵引网中架设有吸流变压器一回流线装置的一种供电方式。与直接供电方式相比，是在系统中增加了吸流变压器设备。此种方式目前在我国电气化铁路上采用较广。吸流变压器是变化为1:1的变压器，它的一次绕组串接在接触网（T）上，二次绕组串接在专为牵引电流流回牵引变电所而特设的回流线（NF）上，所以也称吸流变压器—回流线供电方式。吸流变压器供电方式的工作原理是，由于吸流变压器的变比为1:1，当吸流变压器的一次绕组流过牵引电流时，在其二次绕组中强制回流通过吸上线流入回流线。由于接触网与回流线中流过的电流大致相等，方向相反，因此对邻近的通信线路的电磁感应绝大部分被抵消，从而降低了对通信线路的干扰。这种供电方式由于在牵引网中串联了吸流变压器，牵引网的阻抗比直接供电方式约大50%,能耗也较大，供电距离也较短，单线一般为25km左右，复线一般为20km左右，投资也比直接供电方式大。

2.5 同轴电力电缆供电方式（CC供电方式）

CC供电方式是一种新型的供电方式。同轴电力电缆沿铁路线路敷设，其内部芯线作为馈电线与接触网连接，外部导体作为回流线与钢轨相接。每隔5~10km作一个分段，由于馈电线与回流线在同一电缆中，间隔很小，而且同轴布置，使互感系数增大，所以同轴电力电缆的阻抗比接触网和钢轨的阻抗小得多，牵引电流和回流几乎全部经由同轴电力电缆中流过。因此电缆芯线与外部导体电流相等，方向相反，二者形成的磁场相互抵消，对邻近的通信线路几乎无干扰。由于阻抗小，因而供电距离长。但由于同轴电力电缆造价高，投资大，现仅在一些特别困难的区段采用。电力牵引负荷对电能质量影响分析

3.1负序影响

相对三相系统而言，牵引负荷具有随机性，单相独立的牵引负荷也独立地在电力系统中产生负序，负序在电力系统中会造成额外占有系统及其设备容量，造成附加网损，引起系统电压不对称、降低发电机、电动机出力等不良影响。为使电力系统经济运行和提高电能质量，尽可能地降低负序是十分必要的。

不同结线型式的牵引变会使单相工频交流牵引负荷对电力系统的负序影响不一样。假设牵引变一次侧三相电压对称，二次侧两供电臂功率因数相等。当采用单相接线牵引变压器时，其牵引负荷在220kV电网中引起的负序电流与正序电流相等。

当电力机车采用交直交机车时，谐波含量会大大降低，对电力系统影响较小。我国对交直交机车基本上采用的是电压型变流器供电系统，该系统由网侧四象限脉冲整流器、中间直流环节、PWM电压源逆变器和异步电动机组成，其中电压型PWM技术转换器中每相变换桥臂由高压大功率GTO器件串联而成，多电平是由中间直流环节的电容器串联对直流电压进行分压，再由二极管按一定规则钳位连接。在多电平的各个GTO的开关状态基础上进行脉宽调剂PWM，这不仅使线电压输出波形进一步接近正弦基波，更重要的是使输出的电流波形为正弦基波，减少高次谐波，输出电流波形非常接近于光滑的正弦波形。同时中间直流环节储能电容器的滤波作用，也能减少电网的高次谐波作用。

3.2 谐波影响

电气化铁路的电力牵引单相整流机车使牵引变压器27.5kV侧电流以及电压发生畸变，所产生的大量高次谐波分量通过牵引变压器的高压侧注入电力系统，并与系统“背景负荷“产生的负序源两者叠加，使系统内部电网的3次、5次谐波在谐振时严重放大

电力机车是一个很大的谐波源，机车类型不同，波形畸变不同，谐波含有率也不同，根据资料统计，交直电力机车韶山4型主要含有3、5次谐波。谐波电流大小与基波电流有关，基波电流决定于牵引负荷，其经牵引变引入的相序有关。为了减少对电力系统的不对称影响，除合理安排列车方式，使单相负荷均衡分配在电铁沿线外，采用相序轮换接入是一种有效的措施，两个三相YNd11接线或单相VV接线的牵引变电所间，两供电臂一般考虑为同相，以便实现并联供电，并减少接触网的分相电分段数量，相邻供电臂若不同相，则其间电压应避免出现根号三倍的牵引网电压值，有利于高速行车。

在谐波治理方面，目前采用的方法是分别在电力机车变压器一次的调压绕组间，加装并联补偿滤波装置，部分地滤去3、5、7次牵引谐波电流，实践证明这是一个有效的方法。为提高牵引网的功率因数而在牵引变电所牵引侧装设的并联电容补偿装置，其可利用自身产生的反向负序功率与牵引负荷产生的负序功率相平衡，来实现单相牵引负荷反映在电力系统三相中的对称性，同时当并联电容器组串入电抗器后，通过正确选择电容器和电抗参数，还兼有很好的三次谐波滤波效果

4结束语

AT供电方式供电电压高，因此供电能力强，牵引变电所的间距大，可减少接触网电分相和电力系统投资。在电磁兼容方面，由于AT供电方式是平衡回路，因此对通信线的危险影响和杂音影响具有较好的屏蔽作用。直接供电方式牵引网系统简单，能适应目前一般既有电气化铁路牵引供电的需要，在电磁兼容方面防干扰效果不如AT方式。此外，电气化铁路对电力系统的影响不但与系统结构、容量大小关系较大外，而且还与铁路运量的增长运行、方式及牵引变压器的接线方式有一定的关系。

参考文献谭秀炳，交流电气化铁道供电系统成都：西南交大出版社贺威俊电力牵引供电系统技术及装备成都：西南交大出版社陈海军电力牵引供变电技术北京：中国铁道出版社马军电气化铁路对电力系统的影响西安：西安理工大学学报

第三篇：牵引供电系统变电所馈线送电故障处理

牵引供电系统变电所馈线送电故障处理

牵引变电所是牵引供电系统的可靠动力，牵引变电所一旦发生故障，迫使行车中断或运输能力下降，直接影响着运输生产，为了在发生事故后能尽快处理，恢复送电。根据兄弟站段二十多年的运行经验，结合西康线特点，现制定出变电所各类故障判断和应急处理方案。望各所结合现场实际情况，比照执行！

一、处理故障的原则

1、故障处理及事故抢修，要遵循“先通后复”的原则。有备用设备，首先考虑先投备用，采用简便、易行、正确、可行的方案，沉着、冷静、迅速、果断地进行处理和事故抢修，以最快的速度设法先行送电。然后通知有关部门再修复或更换故障设备，恢复正常运行状态。

2、故障处理及事故抢修，由当班值班员或所长任事故抢修总指挥，其余人员则任组员，服从指挥。指挥长在处理事故前应简要向组员说明抢修方案，其余人员有不同见解，可当场提出，指挥长可适当考虑。

二、故障判断的一般方法步骤

1、一般方法：

西康线主要开关投撤为远动操作，且主变电器、主断路器馈线开关为100%备用。因此，要求各变电所值班人员根据指示仪表、灯光显示、事故报告单，以及设备巡视、外观等情况，综合分析判断。

2、一般步骤

⑴、根据断路器的位置指示灯，确定是哪台断路器跳闸。

⑵、根据继电保护装置动作指示灯显示，或信号继电器的掉牌及事故报告单确定是哪个设备的哪套保护动作。

⑶、根据事故报告单及继电保护范围，推判出故障范围，明确是所内故障，还是所外故障。

⑷、结合设备外观检查情况，确定故障设备是否需要退出，否则投入备用设备。

三、常见故障的应急处理方案

1、馈线自动跳闸、且重合成功

如果变电所某馈线开关跳闸且重合成功时，可按以下顺序进行：

1.1确认跳闸断路器及各种信号。

⑴、确认哪台开关跳闸。

⑵、确认开关跳闸时间。

⑶、确认跳闸断路器，哪个保护动作，重合闸是否启动，故测仪，短路电流，故测仪指示公里数，（汇报以故测仪报告单为准，63型保护报告单可做参照）。

1.2向供电调度汇报，根据电调命令执行。

1.3复归其它信号。

1.4巡视相关设备，并将有关情况做好记录。

1.5按有关规定及时向段生产调度汇报跳闸记录。

2、馈线自动跳闸且重合失败（或重合闸未启动）：

2.1按1.1执行。

2.2如实向供电调度汇报，并要说明是重合失败，还是重合闸未启动，认真严格执行电调命令，并且恢复相应信号。

2.3根据电调命令，依据信号提示及故障电流，以及设备巡视情况，正确迅速判断是所内故障，还是所外故障，并 及时向供电调度和段生产调度汇报。

2.4如果是所外故障，要做好随时投运送电的各项准备工作，严格执行电调命令，认真监视仪表。

2.5如果是所内一次设备故障，依据相关规定，根据其具体实际情况，做出具体的临时处理方案，并经电调同意后，方可实施，对有备用设备而事故难于一时处理，应首先考虑撤除事故设备，而投入备用设备，尽快恢复供电。

2.6如果是所内二次设备故障，且一时难于处理或难于查找的故障，根据我段实际情况，开关目前100%备用，保护为100%备用，因而撤除原故障设备以及相关的保护，投入备用系统及相应保护，迅速恢复供电。

2.7如果重合闸未启动，向供电调度汇报后，巡视与跳闸馈线相关设备，正常后向供电调度汇报。在供电调度指挥下 执行强送命令，并注意监视仪表，确认是否是永久故障，还是瞬时故障，如果是永久故障则按2.1~2.6执行。若为瞬时故障则按2.1执行。

2.8恢复送电后，巡视设备，并将有关情况做好记录。

2.9向段生产调度汇报有关情况。

3、馈线断路器故障应急措施

馈线断路器，拒动或误动。

3.1检查相关二次设备，保护、信号回路是否正常，有无短接和接地现象。

3.2检查直流系统，电压是否稳定正常，绝缘是否良好，有无接地现象。

3.3确认在开关动作时，是否误操作，或操作正确时线路是否有故障。

3.4在3.1、3.2、3.3均正常情况下，方可认为是断路器故障。

3.5在短时不能排除故障情况下，向供电调度申请，并经供电调度同意后，方可撤除故障断路器及相关设备和保护装置，并拔掉相应保险，投送另一条备用断路器及保护，辅助设备改变运行方式，迅速恢复供电。

3.6送电后,巡视设备，并将有关情况做好记录。

3.7向段调度及相关股室汇报事故情况。

4、110KV少油断路器故障应急措施

4.1根据电调命令合上110KV少油断路器时，发现烧毁合闸线圈、合闸保险甚至击穿保险底座，造成直流接地，给出直流接地信号。

4.2液压操作机构打压装置异常，压力保持不住，液压机构渗油不能保证断路器合闸。

4.3如果发生以上两种情况，应立即向供电调度汇报，并申请改变运行方式，经供电调度同意后，按有关倒闸作业程序撤除事故断路器和保护装置，并拔掉相应的保险。在投送另一台主变及断路器之前，必须检查其保护装置和相应的保险是否良好后，严格按供电调度命令和倒闸程序进行倒闸，尽快恢复送电。

5、馈线隔离开关的事故应急处理

5.1接触部分过热、发热、发红、熔焊现象时应及时向供电调度汇报，根据具体情况，采取停电后临时处理。

5.2馈线隔离开关在引线处烧断，应及时向供电调度汇报事故概况，经供电调度同意后，在做好安全措施的前提下，用同型号（或载流量相同）的导线和线夹将烧断的接通，并尽快送电。等有停电点时再更换整个引线。

5.3馈线隔离开关电动操作失灵，将盘上转换开关打至单独位，操作机构箱开关打至手动位，进行手动操作，并将具体情况汇报供电调度及段生产调度，在停电时进行相应处理。

5.4隔离开关瓷柱破损、裂纹、放电严重，爆炸时,根据设备具体情况，若放电不严重时, 可暂时不停电，必须加强巡视、观察。并向供电调度和段生产调度汇报，做好随时抢修的准备，等有停电点，进行更换处理，若放电严重造成直接接地，必须向供电调度和段生产调度说明情况，经供电调度同意后，在做好安全措施的前提下，将爆炸瓷柱拆除掉。并将两引线用线夹按规定连接在一起、尽快供电。加强巡视、观察等有停电点时再更换、恢复正常运行。

6、并补电容补偿装置故障。

6.1并补电容保护动作，各种信号显示正常，向供电调度汇报具体情况，若不是装置本身原因造成跳闸则立即投入并补，若是装置本身原因造成跳闸则向供电调度申请经供电调度同意后，撤除并补装置，并根据信号显示，查找原因并处理。

6.2并补电容装置电容击穿、电容器烧损或放电线圈二次线烧断。应及时向供电调度汇报，撤除并补装置，在不影响供电的前提下，进行更换处理，并向段生产调度汇报情况。

7、穿墙套管击穿

穿墙套管击穿、爆炸，首先向供电调度如实汇报，经供电调度同意后，在能改变运行方式不影响供电的前提下，先改变运行方式，尽快供电。然后，根据电调命令，撤除故障穿墙套管的断路器，并做好安全措施，进行穿墙套管的更换，尽快使设备达到正常运行方式；若其不能，则考虑将故障穿墙套管所在进线或馈线断路器小车拉出，并断开与其相连的隔离开关，使击穿的穿墙套管处于隔离状态；在做好安全措施的前提下，根据实际情况，从两供电线相距较近且容易接线处将两供电线短接，先行送电，等有停电点后在更换穿墙套管，恢复设备运行状态。

8、高压室硬母线支持绝缘子击穿

8.1高压室内支持绝缘子因表面脏污、裂纹，釉质老化等，使绝缘降低引起绝缘件闪络，若是轻微放电、闪络，应对其表面进行清扫或涂以快干型有机硅树脂。以提高其绝缘水平，然后，经供电调度同意下可强送，并加强设备巡视、观察。

8.2如果母线支持瓷瓶因误操作或因潮湿，湿闪严重烧伤或者爆炸，应在不影响母线与接地部分之间安全距离的条件下，拆掉其严重烧伤或爆炸的绝缘件，尽快恢复送电，加强巡视等有停电点，再安装支持瓷瓶，恢复正常运行状态。

8.3如果室内隔离开关支持瓷瓶严重烧伤或爆炸时，在不影响开关带电部分与接地距离的条件下，应砸掉严重烧伤绝缘件，用手动使开关良好接触，恢复送电。等到条件许可后再申请停电处理。并加强巡视。

8.4无论哪种原因，必须向供电调度和段生产调度如实汇报，随时保持联系。

9、直流系统故障

9.1蓄电池组故障：

应首先将蓄电池组退出运行，利用充电机独立向直流母线供电。值班人员必须向供电调度和段生产调度说明情况，迅速查明原因，进行相应处理，然后立即将蓄电池组投入，恢复正常浮充状态。在此期间，值班人员加强巡视、检测，并了解清楚，此时为不正常运行状态，一旦发生交流失压，则各种信号无法显示，故障打印无法进行。若出现变电所近点短路，造成直流母线电压过低，开关拒动，值班人员应迅速采用手动，将馈线开关断开。

9.2交流自用电系统故障或失压：

交流自用电系统故障或失压，硅整流充电装置将失去电源而无法工作，则此时无法向蓄电池充电，由蓄电池组完全承担直流母线上的负荷，值班人员应通过调节蓄电池电压调节手柄位置，来维持直流母线水平。

四、安全

1、一切作业必须有供电调度命令，严禁无令操作，臆测行事。

2、一切作业均应做好安全措施，确保人生安全和设备正常运行。

3、在作业过程中，若发现危机人身安全和设备安全，应果断中断作业后，方可向供电调度汇报。

4、在设备异常情况下，值班人员应加强设备巡视，认真细致的监视各类仪表，及信号显示，若发现新问题及时汇报、及时处理。

5、事故情况不可能如上单一，各所应根据具体情况参照执行，切忌生搬硬套

第四篇：牵引变压器的保护及故障分析

牵引变压器的保护及故障分析

摘 要：本文介绍牵引变压器的主要运用保护方式，对各种保护元件的原理及结构进行简单介，并对各种保护信号及可能的故障原因进行分析，并提出相应的处理方案。这些保护信号，有的反应的是故障现象，有的反应的是故障隐患。通过对各种保护机理的把握，可以尽早的发现故障隐患和故障现象，并针对性的采取适当的措施，避免故障的扩大，以降低损失。

关键词：牵引变压器 保护 故障分析

中图分类号：U264.7

机车牵引变压器是电力机车上的一个重要部件。无论是直流传动还是交流传动电力机车，都需要将来自接触网上的25kV高压电降压转换，以便于电传动系统中的其他部件使用，最后通过牵引电机实现电力牵引。牵引变压器安全可靠运行是保证电力机车正常运行的基础。为保证牵引变压器的稳定运行，电力机车设置了多种保护方式，在变压器上以及电气回路上设置了多项保护元件，利用机车控制系统进行安全保护。

1.牵引变压器的保护方式

牵引变压器的主要保护方式有过励磁、过流、瓦斯保护、差动保护、接地保护、压力保护、高温保护等。

1.1.过压保护。牵引变压器直接输入网压，如果网压过高，超过变压器的最高允许电压，将会对变压器造成损坏。在机车上配置了电压互感器，用于?z测网侧电压。电压互感器的二次侧通过仪表接入机车控制系统，当机车控制系统检测到网压高于一定的安全值时，会自动报警并切断与供电网的连接。

1.2.过流保护。牵引变压器一般都是高阻抗的变压器，有较强的抗负载短路能力。但是电流过大，会对变压器造成绝缘损坏，并且引起过流的原因也可能是变压器本身的故障。变压器的高压侧和低压侧，均配置了电流互感器，机车控制系统实时监测各回路电流，以实现对变压器以及主电路上主要部件的运用情况进行监控。

1.3.差动保护。变压器差动保护作为变压器的主保护，能反应变压器内部短路、高压侧接地短路及匝间短路故障。差动保护是输入被保护元件两端CT电流矢量差，当两端CT电流矢量差达到设定的动作值时，启动动作元件。差动保护是保护两端电流互感器之间的设备故障，正常情况流进的电流和流出的电流在保护内大小相等，方向相反，相位相同。当发生故障时，在保护段内，两端差动电流大于零。

1.4.瓦斯保护。瓦斯保护的构成：在HXD1、HXD1B、HXD3B等型号电力机车的牵引变压器上安装了布赫继电器（即瓦斯继电器），它安装在变压器油箱与储油柜的连接管道上。布赫继电器的结构见图10一2。BG 25 S型双浮球布赫继电器对牵引变压器内部的绝缘油变化非常敏感。它能有效反应牵引变压器尤为下降、漏油异常，也能反应绝缘击穿、局部发热或放电等故障引起的绝缘油异常情况并产生保护动作。

瓦斯气体报警原理：当牵引变压器内出现局部过过热或放电时，引起绝缘油或绝缘固体逐渐分解产生气体，气体逐渐积累，上升到布赫继电器内，导致布赫继电器内部液位下降，浮球位置下降，当气体体积达到一定的量时（气体量达到200cm3～300cm3），浮球位置变化触动微动开关，发出警告信号。

低液位报警原理：在正常工作状态下，布赫继电器内充满了变压器绝缘油。在浮力的作用下，浮球处在最高位置。当变压器油量不足，储油柜内已经没有变压器油，液位低至布赫继电器浮球液位以下时，布赫继电器内的浮球位置下降，浮球位置变化触动微动开关，发出警告信号。

流量报警原理：机车在运行中，如果牵引变压器内部由于高能量放电产生快速甚至强烈的分解气体，由此产生的压力波引起变压器油流向储油柜的强力涌流，冲击挡板。当流速超过整定值时，挡板翻转触动浮球，微动开关动作向机车控制系统发送开关信号，使得机车主断路器在最短的时间内断开，从而避免故障进一步扩大。

1.5.温度保护。牵引变压器冷却系统的正常工作，是保证牵引变压器工作在安全温度下的保证。变压器在运行中，如果发成长时间过载，或冷却系统工作不正常，都会导致变压器温升过高。在牵引变压器的冷却回路中安装油流继电器可以实时监测变压器的冷却系统是否正常工作；在变压器油的最热点安装温度传感器或温度计实时监控变压器的温度状态。这些信号接入机车控制系统，系统可以及时根据标定值做出信号判断并采取适当的措施保证系统安全。例如：HXD1型机车牵引变压器油温超过85℃时，牵引逆变器开始线性降低功率；当油温达到90℃时，功率降低到额定功率的70%；在油温超过90℃后，牵引逆变器被锁止；当油温超过95℃时，系统自动分断主断路器。

1.6.压力保护。无论是变压器内部故障还是管路故障导致的变压器内部压力增加，多变压器的运行都是极端危险的。所以几乎所有的变压器都设置了压力释放阀，以释放变压器内瞬间或缓慢变化导致的压力过高。压力释放阀上配置有微动开关，当因变压器压力过高而发生释放动作时，微动开关动作，向机车控制系统发送信号，以快速断开机车主断路器，避免事故的扩大。

2.牵引变压器故障诊断

2.1.压力释放阀故障。产生压力释放阀故障的原因主要有：

压力释放阀失效：压力释放阀本身的微动开关失效，造成故障。当压力释放阀报故障时，需要查看压力释放阀是否有释放动作及喷出变压器油，没有变压器油喷出，则可基本判定为开关失效，需要对开关进一步检查排除故障。

变压器油回路故障：这种故障一般会在故障信号发生时伴有变压器油喷出。变压器与储油柜之间的连接如果不畅通，则在变压器运行时，随着油温度的上升，油箱内压力增高到一定程度时，可以导致压力释放阀动作，释放压力。

变压器内部绝缘击穿：如果变压器内部发生绕组之间高电压击穿或绕组对地等绝缘击穿时，会产生瞬间的高温高压，并释放大量气体。由于变压器与储油柜连接的管路无法瞬间释放压力，则会导致压力释放阀动作释放压力。此种情况一般会伴随较大的放电声音、过流、变压器油喷出等现象，对变压器油取样进行色谱分析一般会气体含量超标，三比值法判断结果会显示高能量放电等结果。

2.2.布赫继电器故障（瓦斯保护）。根据布赫继电器的结构及原理，报警原因主要有：冷却系统组装后空气未排净、变压器内部绝缘故障击穿、油泵故障烧损导致变压器油裂解。

瓦斯保护对变压器的故障情况比较灵敏，因此，在布赫继电器报警后，都要立即确认是否有其他异常情况发生，如是否有过流、压力释放阀动作、变压器差动保护等异常，如果没有其他伴随现象，则可确认是否为布赫继电器本身故障。无论何种情况，都需要对变压器进行取油样检测，通过色谱分析，利用三比值法判断变压器油是否异常。对于含气速率超出标准值的需要尽快对变压器进行解体检查。

2.3.差动保护。根据基尔霍夫第一定律，；变压器在正常运行或外部故障时，若忽略励磁电流损耗级其他损耗，则流入变压器的电流等于流出变压器的电流。因此，纵差保护中的两个电流相等。当变压器内部故障时，若平衡除去流入流出的负荷电流不计，则只有流进变压器的电流而没有流出变压器的电流。例如：当变压器发生高压绕组接地故障、在T型头和高压A端子故障等情况时，两端电流互感器的电流值会出现偏差

3.总结

本文介绍了牵引变压器的多项保护系统，并针对各种保护信号，提出了原因分析。根据在线运行的系列机车牵引变压器反馈的报警信息及后续对产品的故障处理情况看，大部分的故障发生在各保护元件以及外部配件上，有部分的报警信息则真实的反应了牵引变压器的本身故障。因此对于线上发生的故障报警信息，需要综合各保护信号的情况综合判断。对于纵差保护、瓦斯保护、压力保护等，必须立即现场检查，确认报警原因。在未确认是各传感元件本身故障而误报的情况下，不得对变压器进行送电运行，以避免故障的进一步扩大。

第五篇：医学装备故障紧急替代制度 (设备科)

医学装备故障紧急替代制度

一、设备科有权对全院医学装备进行调配及调拨。

二、各科室应重点保障急救类、生命支持类医学装备的临床使用，保证其100%的完好率。

三、日常诊疗工作中，在用医学装备发生故障且无法立即修复时，本科室若无可替换医学装备，使用科室应及时通知总值班，由总值班联系设备科科进行调配。

四、具体的调配工作由设备科科按照就近原则负责安排，科室间不得私自借用或调配。

五、大型医学装备故障应急：

1.大型医学装备（CT、MR、DSA等）发生故障后，当班人员应立即向设备科报修。

2.医学装备科接到报修后应立即组织工程技术人员进行抢修，并将维修情况告知使用科室。

3.不能立即修复时，由医学装备科向值班院长及分管院长汇报。

4.修复后应及时告知使用科室、值班院长及分管院长，以便及时使用。

六、调入科室及调出科室要详细记录医学装备的调配情况。

七、任何科室或个人不得以任何理由影响医学装备的正常调配。