地铁变电所整流变压器的更换

张金钢

摘 要：目前，整流整流变压器是地铁牵引降压混合变电所的重要组成设备，整流整流变压器上口电源为中压开关柜，下口连接整流器、直流开关柜，直流开关柜通过隔离开关柜给接触轨或接触网提供牵引动力电源，因此整流整流变压器一旦出现故障不能正常运行，如果没有降级补救措施，将会影响地铁列车的运行，给所有乘客及地铁工作人员带来不便。鉴于此，本文对地铁整流整流变压器出现故障后的更换进行探讨，仅供参考。

关键词：整流整流变压器；更换；安装

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.08.175

1 更换的保障措施

（1）在使用平板车进行整流变压器装车时，需在平板车上加装整流变压器底座，防止整流变压器过重导致平板车损坏。（2）更换整流变压器前，需确定降级应急供电方式。（3）将安全防护措施以及施工过程中的风险防控措施写入施工方案。（4）在拆除消防设施的车站配备手提式干粉灭火器，直到消防设施恢复。

2 施工方案简介

整流变压器更换施工环境，可分为以下几种情况：

1）设备房间位于地面，无其他设施阻碍整流变压器进入设备房间；2）设备房间位于地面，有其他设施阻碍整流变压器进入设备房间；3）设备房间位于轨道旁边，有其他设施阻碍整流变压器进入设备房间；4）设备房间位于地下站厅层，需从站台层吊至站厅层设备房间，且有其他设施阻碍整流变压器进入设备房间。

2.1 施工前准备

对于安装现场需要拆除的栏杆、消防管道、风道等需要在提前联系相关专业拆除与恢复。现场施工工具准备如下：

2.2 运输方案

（1）对于地面站，可采用卡车装载整流变压器运输至现场，吊车卸下整流变压器后用钢管、木块等进行整流变压器的平移工作。（2）对于地下站，需于当天中午将整流变压器运送至地铁轨道出发地点，并由吊车将整流变压器放到轨道平板车上，晚上可以施工后运至现场进行更换。

2.3 工作步骤

（1）拆除整流变压器室外护栏、消防管道等影响安装的部件；（2）拆除整流变压器高低压侧电缆及温控仪的电缆；（3）将旧整流变压器水平抬起；（4）用钢管等把整流变压器水平移动到室外；（5）若在地面站，则用吊车将旧整流变压器吊到运输车上；若在地下站，则用木块搭建运输平台，将整流变压器移动到轨道车上；（6）把旧整流变压器进行绑扎固定，防止运输途中侧翻；（7）将新整流变压器移动至整流变压器门前；用钢管等把整流变压器水平移动到室内基础设施上；（8）进行交接试验，试验合格后安装；（9）空载运行24小时，无异常后带负载运行。

3 验收工作

整流变压器更换完毕后，对整流变压器功能进行全面测试。测试项目包括绝缘电阻测试、绕组直流电阻试验、交流耐压试验、以及变比试验等。

3.1 绕组绝缘电阻、吸收比或极化指数测试

（1）使用仪器：3125A 5KV数字摇表；（2）测试标准：1） 整流变压器前后两次的绝缘电阻应没有明显变化，电阻值一般不低于 10000MΩ。2） 温度在10℃到30℃之间时，整流变压器的吸收比应不低于1.3。吸收比：在同一次试验中，使用量程为2500V的摇表，持续时间为60s时的绝缘电阻值与持续时间为15s时的绝缘电阻值的比值。极化指数至少为1.5。极化指数：在同一次试验中，测试持续时间为10min时的绝缘电阻值与测试持续时间为1min时的绝缘电阻值的比值。（3）测试说明：1） 使用量程为2500V及以上的兆欧表进行测试。2） 对整流变压器进行测量前，整流变压器被测试的绕组应进行充分放电。

3） 测试的整流变压器的吸收比和极化指数不需要温度换算。

3.2 绕组直流电阻试验

（1）使用仪器：YW-2010A直流电阻测试仪；（2）试验标准：1） 容量如果为1.6MVA及以下，整流变压器相间的差别小于等于三相平均值的4%；整流变压器线间的差别小于等于三相平均值的2%。2） 整流变压器各相绕组电阻，同一个部位、统一温度下的多次测试结果，不应有大的误差，误差应在2%之内，当误差超过1%时即应该引起重视。（3）试验说明：1） 如整流变压器的各馈线的电阻值之间的差值在出厂时已超过标准，尽管厂家对这种差值产生的原因进行说明，但也不能超过标准的2%。2） 测试整流变压器在不同温度下的电阻值，换算公示为：R2=R1（T + t2） /（T+t1），R1代表在温度t1时测试的电阻值，R2代表在温度t2时测试的电阻值； T为电阻温度常数，铜导线的数值取235，铝导线的数值取225。

3.3 交流耐压试验

（1）使用仪器：6KVA工频耐压控制箱、FSBZJZC-10150轻型高压试验整流变压器、TSB（0Z0）-6150轻型高压试验整流变压器。（2）试验标准：35kV干式电力整流变压器，工频耐压试验电压标准为工频60kV一分钟。（3）试验说明：1） 应该使用变频感应法。当进行整流变压器试验的电压频率为额定频率的2倍，或更小时，测试持续时间为60秒；当进行整流变压器试验的电压频率为额定频率的2倍以上时，测试持续时间为：120×额定频率/试验频率，但不得少于15秒。2） 如果进行测试的整流变压器为35kV全绝缘，现场不具备测试条件时，可只进行外施工频耐压测试。3） 使用电抗器对整流变压器进行外施工频耐压测试。

3.4 整流变压器上穿过铁芯的螺栓、夹件、作为固定用的钢带、铁芯、线圈的压环及屏蔽层等的绝缘电阻测试

（1）使用仪器：YW-2010A直流电阻测试仪。（2）测试标准：如果整流变压器的电压等级为220kV及以上，则测试的绝缘电阻应不低于500MΩ；其他整流变压器一般不低于10MΩ。（3）试验说明：1） 测量使用的兆欧表的量程应为2500V 。2） 如果整流变压器的连接片拆开会有影响，可不测量。

3.5 整流變压器绕组电压比测试

（1）使用仪器：YW-BCY变比组别测试仪。（2）测试标准：1） 按照铭牌上的电压比，分接整流变压器的各相。2） 额定整流变压器分接电压的误差，与额定值相比为±0.5%，其他分接电压的偏差应小于阻抗值（%）的1/10，但不得超过±1%。

4 结束语

本文对地铁变电所整流变压器在各种环境下的整个更换过程及验收工作做了比较详细的阐述，希望可以为地铁变压器等大型设备的更换提供参考。

参考文献：

[1]柴段鲲.城市轨道交通直流供电系统故障建模与保护仿真系统开发[D].北京交通大学，2017.

[2]丁俊杰.地铁变电所自动化系统通信管理机的研制[D].西南交通大学，2016.