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。     

津秦客运专线信号电缆受电磁影响测试与分析

研究目的:高速铁路沿线的信号电缆会受到牵引供电系统电磁危险影响。本文结合津秦客专联调联试,在唐山牵引变电所供电区段对一段2.7 km铁路信号电缆进行感应电压测试,设置电缆屏蔽层单端接地和双端接地,测试不同速度级正常行车情况下和接触网短路故障情况下,信号电缆芯线和屏蔽层的感应电压(电流),为评估高速铁路信号电缆受电磁干扰影响程度以及优化今后信号电缆电磁防护设计提供依据和参考。研究结论:(1)津秦客运专线正常行车情况下信号电缆芯线感应电压可达36 V,接触网故障情况下可达360 V;(2)目前信号电缆采用每3 km分段单端接地的设计方案在接触网正常运行情况下满足电磁干扰防护要求;(3)电缆近侧线路负荷产生的纵向感应电动势为远侧线路的1.3倍,牵引网直供方式产生的纵向感应电动势为全并联AT供电方式的4倍以上;(4)测试电缆屏蔽层双端接地时,对回流的分流很小,但同时在接触网发生短路故障时存在造成电缆烧损的风险,因此应根据信号电缆信息传输可靠性要求等级以及线路的具体情况来合理选择屏蔽层接地方式;(5)本研究成果能够为高速铁路信号电缆接地方式的选择和电磁兼容设计提供指导和参考。     

并联电容补偿装置断路器绝缘击穿原因分析

针对并联电容补偿装置中真空断路器因绝缘老化下降,以致在正常工作电压下造成水平绝缘套筒击穿接地,110 kV过电流、过负荷保护回路及供电局计费回路接地线烧断等事故进行了分析.提出对超大修周期、超期服役、危及行车安全供电的设备在运行、检修方面应采取的对策;就二次回路电缆屏蔽层两端接地以及牵引变电所回流回路与变电所接地网连接方式的设计、施工问题进行探讨并提出建议.     

基于AT供电方式的长距离供电网络分析

对AT供电方式下长距离供电网络进行电气分析,以AT供电方式为基础,采用贯通同相供电方案和电缆供电技术构建长距离供电网络,增加供电区间长度,减少牵引变电所数量;利用数学方式推导出供电网络各电气参数表达式,在Matlab仿真平台搭建仿真模型,验证基于AT供电的长距离供电方式具有更强的供电能力。     

客运专线桥梁和相关专业的接口及处理方法

详细介绍客运专线桥梁和包括轨道、通信、信号、电力、牵引供电等相关专业的接口,对与每个专业的接口都给出多种处理方法,如通信和信号的电缆从桥上过轨时可考虑从轨道板底座、混凝土保护层、梁体内部通风孔和梁体外部等几种方案,为桥面系布置、电缆过轨、综合接地、牵引变电所或AT所电缆上桥等提供解决问题的思路和途径。     

京沪高速铁路27.5 kV供电电缆接地问题探讨

针对京沪高速铁路牵引供电电缆绝缘击穿事故,对单芯27.5 kV牵引供电电缆的结构、特点进行了分析,对不同长度的牵引供电电缆接地方式提出相应的整改措施。     

牵引变电所接地引下线的选择

针对越来越多的牵引变电所采用高电压等级供电,牵引变电所进线侧的系统短路容量和短路电流越来越大的工程实际情况,对牵引变电所接地引下线的选择进行了讨论。     

牵引变电所二次设备防高压侵入技术研究

目前牵引变电所有较为完善的防雷电和接地设计,但针对二次设备烧损的事故仍有发生,影响到牵引变电所的安全运行。针对牵引变电所馈出供电线防雷、接触网隔离开关接地方案和所内综合自动化系统的电源回路进行深入分析,研究出多项影响牵引变电所二次设备安全的因素和机理,提出接触网架设避雷线、完善隔离开关接地、改进综合自动化系统电源回路等提高牵引变电所二次设备可靠性的措施。这些措施能够提高牵引变电所设备防强电侵入的综合能力。     

牵引变电所地网腐蚀与改造研究

牵引变电所地网是安全供电的重要设施。牵引变电所地网改造受场地限制,必须仔细设计才能够使接地电阻达到要求。本文根据实际情况,提出了以多根垂直接地极并联为主,采用等效扩大接地导体尺寸,延伸辅助地网的办法进行改造。经工程实践表明,该方法实用可行。     

复杂艰险山区铁路牵引变电所接地网设计研究

我国即将建设以川藏铁路为代表的一大批复杂艰险山区的高标准铁路。受地质条件及电力系统影响,牵引变电所的接地设计将面临地形受限、高填方、土壤电阻率高、短路电流大等诸多困难和挑战。基于CDEGS软件建立的牵引变电所接地网仿真计算模型,分别对常规接地网、深井接地、外引接地以及提出的双层接地网模型进行仿真计算和指标考核,分析接地电阻、接触电势校核以及经济指标的对比。数据显示常规、深井及外引接地方式在地形受限的复杂环境中效果不明显,而双层接地网结构在经济、技术综合指标中最优。该方式在西成高铁的秦岭山区牵引变电所应用,效果非常明显,证明双层地网结构非常适合在复杂艰险山区铁路高填方地段的牵引变电所采用。     

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。     

某高原铁路牵引变电所接入电网技术研究

新建某高原铁路雅安至林芝段部分路段地方电网十分薄弱,220 kV及以上主电网基本为空白。由于桥隧比高、战略地位特殊,该铁路牵引变电所供电可靠性要求较高。但由于地形条件复杂,沿线新建变电站选址和输电线路通道选择难度极大。在研究现有牵引变电所接入电网技术存在的局限性基础上,提出一种新型牵引变电所接入电网技术,新技术提出2座变电站和2座牵引变电所采用串联方式连接,同时明确了牵引变电所电气主接线和运行方式。研究表明,新技术可提高该铁路牵引变电所供电可靠性,减少变电站布点及接入电网线路长度,降低工程投资。该项技术适用于2座变电站合理供电范围内有2座或2座以上牵引变电所接入电网的场景,对于电气化铁路沿线地方电网薄弱地区具有一定的推广价值。     

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。     

电气化铁路对通信线路的干扰影响及防护措施

电气化铁路对通信线路存在静电感应电压影响、电磁感应影响和噪声干扰。针对各种干扰影响,普遍采取以下措施:一是吸流变压器-回流线(BT)方式,通过回流线中的电流与接触网中的反相牵引电流形成互相抵消的电磁场;二是吸流变压器-钢轨方式,该方式使电流沿轨道回路流回牵引变电所,钢轨和接触网中产生的电磁互相抵消;三是单设回流线方式,在接触网支柱上仅架设一条与钢轨并联的导线,使钢轨中的电流尽可能经由回流线流回牵引变电所;四是自耦变压器(AT)方式,由接触网、钢轨、正馈线和AT组成供电回路,有效地减弱对通信线的电磁影响;五是同轴电力电缆方式,利用电缆的内导体作为正馈线,与接触网相连接;电缆的外导体作为回流线,与钢轨连接,改善供电回路内的对称性。     

高速铁路高压电缆屏铠接地在线智能监测装置研究

针对京广高铁高压电缆检修中发现的外护套破损造成的绝缘电阻下降且故障点查找困难的问题,研制了高压电缆屏铠接地在线智能监测装置。该装置采用真有效值测量法,实时在线监测运行高压电缆的金属护层电流,实现了高压电缆故障的早发现、早预警、早处理。装置成品已经在京广高铁鹤壁东等牵引变电所投入运行,效果良好。     

铁路枢纽中心牵引变电所供电布局研究

研究目的:随着我国铁路建设的快速发展,铁路枢纽规模不断扩大,多条铁路干线引入交汇的大型客站不断出现,设置在大型客站附近的牵引变电所馈线数量通常多达十几条,成为中心牵引变电所,在实际运行中存在越区供电支援能力不足、检修困难等问题。本文从铁路枢纽中心牵引变电所供电单元高度集中的特点出发,结合GIS开关柜集中布置等因素,对铁路枢纽中心牵引变电所供电灵活性和可靠性的提升措施进行分析和讨论。研究结论:(1)在铁路枢纽大型客站附近设置两座单回进线单台主变的组合式中心牵引变电所供电支援能力强,但需与电力部门深入协商工程接口、计费方式等,以确定技术经济合理性和可实施性,该方式适用于新建铁路枢纽大型客站工程;(2)在既有铁路枢纽中心牵引变电所附近增建独立布置的27.5 k V高压室,将馈线按行别分段接线、分散布置,能有效提高供电支援能力,并提供较强的可靠性和可维护性,该方式适用于既有中心牵引变电所改造工程。     

简析城市轨道交通钢轨电位

介绍城市轨道交通钢轨电位的产生及危害。以广州市轨道交通21号线为例,分析牵引变电所设置、牵引回流系统设置、列车运行图、设置接地支路的排流柜的运行方式、回流轨与均流电缆的连接方式对钢轨电位的影响,提出限制钢轨电位的工程实施建议。     

沪杭高铁27.5kV单芯供电线电缆接地施工技术

目前客运专线接触网供电线路大多采用27.5kV单芯电缆,电缆接地的安全可靠性直接关系到整个供电系统的安全可靠性。本文着重介绍沪杭客运专线27.5kV电缆接地方案的选择和实施,对今后客运专线线路27.5kV电缆接地技术提供借鉴经验。     

牵引变电所接地网在线监测系统及监测数据分析

分析牵引变电所接地网接地电阻测试原理,在利用电路网络和矩阵理论归纳出接地网腐蚀、断裂诊断数学模型基础上试制接地网在线监测系统,并在牵引变电所投入试运行,经对测试数据的分析对比验证了该在线监测系统数据监测的准确性。     

牵引变电所电流和电压互感器二次回路接地方式探讨

根据国家及电力系统、铁路部门相关规程、规范及实际工程经验,提出牵引变电所电流互感器和电压互感器二次回路接地设计所要遵循的原则,对电流互感器和电压互感器二次回路接地方式进行分析,并对牵引变电所电流互感器和电压互感器二次回路接地设计给出建议。