沈阳地铁35kV高压开关柜电压互感器维修策略研究

徐枫琳

沈阳地铁集团有限公司运营分公司 辽宁沈阳 110000

电压互感器作为变电所重要的一次设备，负责35kV开关设备母线电压的测量。每座车站变电所2组，一、二号线共计92组。由于沈阳地铁电压互感器存在爆裂风险，研究维修策略解决现有问题，已经迫在眉睫[1]。

1 电压互感器现状

自一、二号线运营以来，多次发生爆裂故障，基本可以确定是产品质量问题引起的，故先后经历三批次更换，其最近一次为2011年全部更换为第3代，2014年第3代压互开始出现问题，因此后续采取策略为故障修结合主动更换的方式更换第4代压互，截至目前已更换34组，其中故障修更换23组，主动更换11组（巡检发现压互异响后更换2组；为保障大供电分区稳定性更换9组）。目前一、二号线运行中的第3代压互还有58组。更换后的第4代压互未发生烧损故障，最长运行时间为4年零2个月（2016年2月在二号线金融中心站更换），根据以往经验判断，第4代压互可靠性仍需进一步验证。

注：2010年12月24日，指挥部组织沈阳变压器研究院、沈阳供电公司和特变电工康嘉（沈阳）互感器有限公司三名专家组成专家组对第3代压互投运可行性进行了分析和讨论，最终意见为更换第3代压互可行。设备处同意将第3代压互投入试运行，在运行中注意监测互感器的运行状态。

2 前期工作

2.1 调研情况

经调研，南京地铁和深圳地铁部分线路压互与沈阳地铁一致（均为第3代），也多次发生压互烧损故障，至今未能有效解决，具体维修与沈阳地铁现有策略基本一致：每次发生压互烧损故障时，厂家沈高负责免费更换。

2.2 数据统计及分析

通过对运营至今的压互烧损情况进行了数据统计和分析。通过数据统计，压互每年烧损的型号、数量、具体发生故障的车站没有特定规律。但是查阅相关文献资料，初步分析为地铁杂散直流分量串入电压互感器一次侧（如下图），直流偏磁造成的电压互感器烧损击穿。

3 风险分析、控制及维修策略

3.1 风险分析

当压互出现烧损故障时，故障变电所35kV单段失压，造成35kV单母线供电，单台动力变压器退出运行，分区内部分站内动照存在短时停电，几秒后自动恢复。若故障发生在整流机组侧母线，还会导致该站整流机组退出运行，供电可靠性下降，列车可正常运行。另根据近期发生的南市场站压互烧损经验，严重情况下会导致变电所内温感、烟感报警，气体灭火装置启动，对设备及人身安全造成极大隐患，但没有对运营产生较大影响。

由于二号线三台子主变电所未投入运行，现中医药大学站至蒲田路站供电方式环网大分区供电方式，包含13座车站变电所和2座区间变电所。当中医药大学站或北陵公园站发生一路环网故障时，供电能力降低，早晚高峰行车间隔变长，运营服务质量降低[2]。

3.2 风险控制

（1）将压互作为重点设备进行巡视，采取加强压互异响巡视、测量压互温度及定期查看后台5分钟电压采样数据等措施。工班驻点配备压互堵头、压互备件及更换压互的相关工器具，做好压互故障时的抢修及更换工作。同时完善《电压互感器更换作业指导书》，并对一线员工进行专题培训，目前已具备自主更换能力，降低沈高终止售后服务的风险。当压互烧损时抢修人员可以在2小时内恢复35kV供电。电压互感器故障抢修过程中，没有发生过另一段35kV环网同时故障造成站内设备长时间停电的情况（国内采用相同型号设备的运营线路也未出现过），供电风险可控。

（2）为确保人身安全，将“变电所电压互感器爆裂”列为分公司风险因素进行风险管控，在变电所高压开关柜旁粘贴“止步，高压危险”标识牌和设置防护栏，并且全部压互加装钢材质防护罩。

电压互感器加装的压互罩

高压柜旁设置防护栏

（3）针对二号线中医大学站至蒲田路站大分区供电情况，工电中心已经采取主动更换方式更换第4代压互9组，结合故障修5组，共计更换14组压互。目前该大分区仅剩余航空航天大学站和辽宁大学站4组第3代压互未更换。上述两站为降压变电所，发生环网故障时不会影响行车，工电中心采取的措施已经大大降低了压互烧损造成的供电和运营风险。

3.3 维修策略

（1）第一种：采取与南京、深圳地铁同样的方式，维持现有故障修策略，继续由沈高厂家免费提供备件和安装服务。

（2）第二种：将剩余还在运行的3代压互全部更换。由运营分公司自主采购第4代产品并自主实施更换。由于第4代压互运行时间较短，其是否会发生同类故障尚无法预知，同时现有的3代产品均远远未达到设计使用寿命（依据电力行业标准《电力用电磁式电压互感器使用技术规范》DL/T726-2013，产品使用期限应不小于30年），提早更换如无法提高设备可靠性将造成浪费。

4 结语

目前该故障的人身危害和运营影响均可控，故建议维持第一种策略进行维修。待4代产品质量经时间认证后，考虑批量采购更换的可行性。综上，不考虑计划性更换。针对压互设备采用故障修维修策略。