牵引变电所回流对邻近配电室馈出线保护的影响及预防

通过对京广高速铁路牵引变电所内高压设备发生接地故障或接触网跳闸时、引起相邻或线路上配电室馈出线(综合贯通、一级贯通)零序过电流保护误动跳闸问题的分析,提出了设计阶段应该统筹考虑保护的配合、运营阶段应实测配电室可能出现最大零序电流对整定值进行修订以提高单相接地故障时零序过电流保护的灵敏度,简述了现场应用效果。     

高速铁路变电所牵引电流回流指标研究

利用近年来高速铁路联调联试获取的大量检测数据,开展高速铁路牵引变电所牵引回流分配指标的研究。确定牵引变电所地网回流比例和贯通地线回流比例2个考核参数,对其以往测试数据进行数理统计分析和计算,得出适用于高速铁路牵引变电所牵引回流质量的判定依据,填补了联调联试中变电所牵引回流领域判定依据的空白,为综合接地系统的联调联试、动态验收和工程整改提供参考。     

动车组运行接地回流特性分析及优化

动车组运行工况复杂且车体结构具有差异性,车下各轴端接地电流分配不均,给接地碳刷维护带来不便。为探究动车组接地回流的基本分布规律,找出改善接地回流的方法,基于PSCAD仿真软件建立动车组在高速铁路上过吸上线动态仿真模型,并结合现场实测数据验证仿真模型的可靠性,探明动车组与吸上线的相对位置移动时动车组接地回流变化规律。通过分析动车组运行过程中不同车体的各个轴端接地装置处工作接地和保护接地接地电流大小变化趋势,提出对动车组头尾车保护接地加装接地电阻器以及在部分保护接地回路串接阻值不同的接地电阻器两种接地方式优化方案。仿真结果表明:优化方式一保护接地电流较大的1车接地电流整体降低了50%;优化方式二使各车保护接地电流大小限制在72 A以内。优化后的接地方式抑制了保护接地电流大小并使各轴端接地电流分布均匀,以上结论为设计更优良的接地方案提供了理论基础。     

高速铁路信号电缆不同接地方式对芯线的干扰影响研究

高速铁路信号电缆接地端统一接综合贯通地线，信号电缆双端接地时金属护套电流成为回流的又一通路，外皮电流成为对信号电缆芯线新的干扰源。结合高速铁路特点，运用电磁耦合理论深入计算和分析贯通地线和信号电缆芯线间的感应耦合参量、信号电缆外皮和芯线间的互感等，比较分析信号电缆单端接地和双端接地的结果，对目前高速铁路联调联试中讨论较多的单、双端接地方式对芯线的干扰问题，提供一些比较有参考价值的结论．     

动车组过吸上线时保护接地电流分布特性

动车组经过吸上线时,电流在与吸上线、钢轨联接点接触的保护接地的轮对上发生局部集中,容易引起碳刷异常磨耗,接地回流不均,对动车组的安全运行构成了一定的威胁。本文利用PSPICE软件建立动车组过吸上线过程的仿真分析模型,分析过吸上线时各保护接地电流的变化与相位变化规律,并与实测数据对比验证,在此基础上,提出了有效抑制措施。仿真和试验结果表明:动车组过吸上线时,其保护接地电流依次增大到最大值,且两头车保护接地电流最大,达到170A;在同一车体上,离工作接地较近的接地点过吸上线时,该车体的两个接地回流相位相同,而较远的接地点过吸上线时,相位相差180°左右;将各车体的两个接地点均设置在离工作接地较远的位置,且在头车上加设电阻器能有效抑制各车体过吸上线时的电流。     

市域动车组接地回流特性分析及保护接地系统优化

以供电条件类比于高铁动车组的成都地铁18号线市域动车组为研究对象,考虑钢轨渗透深度和截面尺寸的影响,采用Multisim软件建立市域动车组接地回流系统电路模型,并验证有效性;分析市域动车组在现有接地方案即在直接接地和分散保护接地方式下正常和半列动力运行时的接地回流特性;综合考虑直接接地与经电阻接地、集中保护接地与分散保护接地的不同优点,提出首先将轴端经0.05Ω电阻接地、然后去除2车1轴和7车2轴接地保护线、最后将1车2轴和8车1轴直接接地的递进优化方案,并与现有接地方案进行对比。结果表明:保护接地电流主要从头车泄往钢轨;动车组半列动力运行时保护接地电流分布与正常运行时基本一致,正常运行时的保护接地系统优化方案对其半列动力运行同样有效;基于提出的最终优化方案,最大保护接地电流幅值下降至原来的48.4%,车体环流被消除,各轴保护接地电流分配不均情况得到改善,同一车体2个车轴电流的最大幅值差下降至原来的5.2%。     

大连轨道交通3号线直流断路器跳闸故障分析及其处理方法

大连轨道交通3号线列车运行过程中，发生过3次DC 1 500 V直流牵引供电系统直流断路器跳闸故障，影响列车正常运营。介绍直流牵引供电系统，以2020年12月30日发生的金家街站牵引变电所直流断路器MC01和MC04，以及香炉礁站牵引变电所直流断路器MC03和MC06故障跳闸后自动重合闸为例，分析故障现象，寻找故障原因，提出调整电流增量保护整定值的处理方法并验证。通过设计校核和实际运行结果发现，调整直流断路器电流增量保护整定值后，列车正常运营时，直流断路器电流增量保护未因列车牵引负荷增加而启动，表明调整电流增量保护整定值的处理方法是成功的。     

浅谈轨道电路50Hz干扰的分析与治理

高速铁路在我国的发展非常迅速,采用牵引供电的高速动车组运行,在联调、联试中由于多种原因,牵引电流易对ZPW-2000A轨道电路产生50Hz干扰。就联调、联试期间50Hz干扰产生的原因及解决办法进行了分析处理。     

铁路供配电系统接地问题的分析与探讨

铁路一般采用沿线设置10 kV电力贯通线和自闭线的供电模式,贯通线为架空线的10 kV配电网一般采用中性点不接地运行方式。近年来随着客运专线的建设,贯通线全线基本都采用电缆线路,单相接地电容电流很大,铁道部要求贯通线为电缆线路时,宜采用小电阻接地方式。针对2种不同接地方式,分析了10/0.4 kV低压系统中性点接地和保护接地的特点,对贯通线为架空线路和电缆线路以及单台和两台变压器时的中性点系统接地和保护接地方式进行分析并提出具体实施方案。     

基于AT供电方式下380B型高速动车组保护接地电流分布研究

目前中国高速动车组的接地方式为分散式,该接地方式形成的回路电流对动车的安全运行构成潜在威胁。在Simulink平台上搭建了AT供电模式下380B型动车组的车-网模型,并结合实验测取动车组保护电流的实际数据分析其变化规律。研究发现:吸上线使得保护电流的大小及相位呈周期约为20 s的循环变化, 1、8车的1轴经过吸上线时保护电流幅值最大为170 A。整车回流的流向与列车位于吸上线区间位置有关,整体规律为从远离吸上线的保护接地流进车体,并从靠近吸上线侧的1或8车1轴流出。另外,在原有模型的1、8车加上0.1Ω的接地电阻,各个保护电流的大小能够得到有效抑制。以上结论为设计更优良的接地方案提供了理论基础。     

高速铁路牵引回流不平衡性指标分析

研究目的:在新建高速铁路联调联试和动态检测过程中,由于缺乏对于牵引回流指标的检测方法和限值要求,从而影响高铁工程的建设质量和动态验收。本文针对当前检测标准中的回流指标检测缺项,提出高速铁路牵引回流不平衡性指标考核参数,制定分等级判据,以期为高速铁路综合接地系统工程整改、动态检测和动态验收提供依据。研究结论:(1)将铁路上下行贯通地线回流不平衡系数作为牵引回流不平衡性的分析指标,经过差异显著性检验,认为贯通地线不平衡系数只需制定一套质量判据,不必区分线路类型;(2)将上下行贯通地线回流不平衡系数取值范围分为β≤0.43和0.43β≤0.70分别作为工程质量优良与合格的判别区间,超出区间的数值判定为较差等级;(3)该研究成果适用于新建高速铁路工程联调联试和动态检测中的综合接地系统动态检测,其他采用综合接地系统的新建铁路工程可参照施行。     

牵引变电所地回流影响因素仿真分析

研究目的:电气化铁路牵引网是一个单相含地不平衡网络,正常运行时就存在地中电流。变电所地回流过大说明牵引网回流不畅,电流不得不从钢轨漏泄至大地并从大地经变电所接地网返回变压器。变电所地回流过大,接地网存在过热烧损危险,还会使接地网及沿线钢轨电位过高,跨步电压增大,并对轨旁信号设备的运行安全产生威胁。本文使用开发的仿真软件,对直供牵引网地回流进行计算,并对比和分析牵引网不同结构和参数对地回流大小的影响。研究结论:(1)牵引网回流网络与大地回流的阻抗关系是影响牵引变电所地回流大小的主要因素,减小回流网络的阻抗、增大地回路的阻抗以及减小电流漏泄至大地的路径都有利于减小地回流;(2)对于没有架设回流线的牵引网,增设回流线是减小地回流的有效措施;(3)解决地回流过大问题,要让列车泄向钢轨的电流有通畅的路径返回变电所,避免断路和过长的迂回路径;(4)本研究结果可为牵引变电所地回流的分析以及预防治理地回流过大提供参考。     

数字通信电流保护在地铁中压网络零序电流保护的应用

地铁工程中压环网供电方式采用传统零序电流保护配合很难,数字通信电流保护在地铁工程中压网络零序电流保护中的应用,解决了零序电流保护配合的问题;通过零序电流保护误跳的实际案例,分析单相接地故障时线路电容电流的变化,证明线路电容电流等于正常时三相线路电容电流的代数和。介绍零序电流保护整定方法,并指出作为相邻元件的后备保护,可将站间的电缆电阻作为接地电阻来校验灵敏度。     

京郑线提速后四边形阻抗保护整定方法研究

简要分析京郑线提速后动车组和一般电力机车混跑时,容易引起四边形阻抗保护误动作的可能性。通过现场实际测量、数据统计、理论分析计算,得出各种列车混跑后的有关技术参数。根据动态技术参数最大和最小极限值,分别计算确定各段阻抗保护的负荷边电阻整定值,确保继电保护工作的可靠性。     

高速铁路全电缆电力贯通线的电容电流及其容性无功补偿分析

在高速铁路电力供配电系统中,采用全电缆贯通线方案供电系统可靠性得以大幅提高的同时,电容电流过大会带来末端电压超标、容性无功增加、系统效率降低、操作过电压、单相接地故障下的电弧过电压等一系列问题。文章针对高速铁路电力贯通线的常见配置,在正常运行和单项接地故障情况下,对电缆线路电容电流分布及其参数水平予以分析。并通过对单芯电缆和三芯电缆方案的电容电流水平差异进行理论分析和比较,得出全线路单芯电缆敷设方案在可靠性上具备明显优势的结论。并提出了在工程设计中的电抗器补偿容量计算、补偿后电容电流的校验以及供配电系统中性点接地方式选择的建议。     

牵引变电所防雷加强措施的研究

研究目的:随着电气化铁路的发展,雷电一直是危害牵引变电所安全可靠运行的重要因素之一。近年来,牵引变电所雷击事故时有发生,为加强牵引变电所的防雷水平,针对某220 kV牵引变电所发生的雷击事故进行研究,该事故使牵引变电所设备烧损严重,具有一定的典型性。本研究旨在通过对雷电流幅值、雷击点过电压、建弧率、短路电流等的计算,分析事故发生的原因和过程,提出防雷加强措施,避免此类事故再次发生。研究结论:(1)如果架空回流线架设过高,当雷击回流线时直击雷将通过电缆直接引入到变电所内,另外,供电线不设进线保护段,则可能烧毁避雷器;(2)供电线首端架设避雷线、加强接地及研究母线保护等措施,可以进一步提高牵引变电所的防雷水平;(3)该研究成果主要应用于牵引变电所的防雷方案优化和设计领域。     

AT所差动电流保护整定方法

对石太客运专线牵引供电系统AT所差动电流保护的基本原理进行了简要介绍。对AT所上下行联络开关闭环和开环时的正常负荷电流、励磁涌流、短路电流分配情况及影响强度进行了比较详细说明。对AT所差动电流保护装置的误动作情况进行了分析,指出差动电流保护装置误动作的原因。利用理论分析和实际测试的方法,介绍了AT所差动电流保护应该采取的整定原则、整定方法和计算公式,并对新的整定值进行了可靠性论证。从而提出了完善AT所差动电流保护装置接线和增加相关继电保护的建议。     

悬挂式单轨牵引回流接地故障检测保护机制研究

悬挂式单轨在站内发生牵引回流接地故障时会导致站内其他列车及相邻牵引变电所的断路器出现大范围跳闸现象。为了避免故障车辆对其他正常设备造成影响,便于维修人员快速准确地锁定故障范围,对传统接地保护装置进行了改进,取消列车上的接地过电压继电器,增加车载设备的差分电流检测装置,提出分层分级接地检测保护机制用于牵引回流接地故障的保护和快速定位。改进后的接地保护装置目前已经在试验线上进行运用,验证结果表明该保护机制能缩小故障影响范围,提高列车运行效率。     

保护接地对高速动车组接地回流的影响

保护接地方式的优劣直接关系到动车组运行性能的好坏,其研究具有重要意义。其中集中保护接地不能确保车体电位为零;而分散保护接地存在回流问题。本文分析集中保护接地的弊端机理,用PSPICE软件建立分散保护接地方式的整车接地回流模型,并结合现场实际测试结果,分析保护接地回流的分配规律,通过取消回路改进分散保护接地方式。仿真结果表明,转向架之间的回路是接地电流增加的主要原因,改进接地方式使轴端电位降低至0.2V,各保护接地的电流值小于20A且分布较均匀。     

贯通线全电缆线路中性点接地方式的选择

研究目的:长期以来我国普速铁路10kV贯通线采用架空方式为主、电缆线路为辅,10kV贯通线中性点采用不接地系统。高速铁路10kV贯通线大量使用电缆线路,长距离电缆线路的对地电容电流远大于架空线路,且10kV贯通线电缆线路与通信信号电缆长距离接近平行敷设,应对系统中性点接地方式进行综合研究,提出适合我国高速铁路10kV贯通线全电缆线路特点的中性点接地方式,以指导工程设计。研究结论:经调压器供电的10kV贯通线全电缆线路中性点宜采用低电阻接地,当调压器容量为250kVA及以下时,中性点可采用直接接地;低电阻接地的电阻值宜按单相接地电流小于400A、接地故障瞬时跳闸方式选择;变配电所接地网电阻值宜按R≤1Ω设计。