高速铁路全电缆贯通线精确故障定位关键技术分析

高速铁路电力贯通线路采用全电缆线路,发生故障后会严重影响铁路运输的安全性和可靠性。对故障的准确定位将会大大减小查找电缆故障点范围和电缆故障修复的工作量,缩短检修时间,从而提高速铁路电力供电的可靠性。本文介绍了国内外电力线路故障定位的现状,分析了各种行波测距原理及全电缆贯通线路行波传输与衰减特性,对传统行波测距技术在全电缆贯通线故障定位的适应性进行分析,提出采用分布式行波测距方法可使故障行波传输距离大幅降低,可有效减少行波传输过程中衰减和畸变的影响,对于不同类型故障行波、不同故障过渡电阻、故障点位于不同位置情况下,均能实现精确定位。实际应用案例表明,该技术定位精度较高,满足精确定位要求。     

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。     

高速铁路电力贯通线电缆运行状态及寿命管理

针对高速铁路电力贯通线电缆运行中故障类型占比最高的电缆中间接头、终端头绝缘击穿短路故障,分析其成因主要是主绝缘外力损伤、线芯接续工艺不达标、绝缘表层异物爬电及电缆受潮绝缘降低,据此提出提高工作质量、改进检测试验方法和创新维修思路的应对措施,旨在提高高速铁路电力贯通线电缆运行状态及寿命管理水平。     

铁路10 kV电缆贯通线电容电流补偿度研究

对铁路沿线车站的供电，广泛采用10kV贯通线模式。贯通线是沿铁路架设、以架空线为主、小部分为电缆的辐射式输电线路。为了提高供电可靠性，近年来，贯通线中电缆比例在上升，甚至为全电缆。电缆比例的提高，显著加大了供电系统的对地电容电流，导致系统单相接地电弧不能自熄，影响中性点不接地系统瞬时故障的自动清除能力。解决贯通线的电缆电容电流带来的上述问题，通常采用在电缆部分并联星形中性点接地电抗器来补偿对地电容电流的方法。本文研究表明：现在使用的0．75补偿度方案，不能确保补偿后的单相接地电流满足电弧自熄条件。本文提出了以单相接地电弧可靠自熄为目标的补偿度选择方案，并推导出相应的补偿度选择条件。为贯通线中电缆的电容电流最优补偿，提出了计算方法。实例计算证实了所提方法的正确性。     

高速铁路10kV电力系统RAMS定量评估研究

研究目的：高速铁路电力供电的安全性、可靠性在工程建设中备受关注。目前，我国对铁路电力供电方案的可靠性只有定性分析，没有定量指标，因而在高速铁路供电方案设计时，难以掌握方案的可靠性、安全性与方案的经济性之间的合理平衡。为了掌握各种铁路电力供电方案的可靠性指标，提出对高速铁路电力供电方案进行可靠性、可用性、可维护性和安全性定量评估，即RAMS指标定量评估，为今后工程设计提供借鉴。研究结论：为评估RAMS指标，针对高速铁路10kV配电网，建立了基于故障模式后果分析法的评估模型，利用自行开发的软件，研究了高速铁路10kV配电网的各种供电方案的RAMS指标，通过对比分析得出：在外部电源可靠的前提下，双贯通、单贯通加接触网备用的各种供电方式的供电可用率均在99．99％以上，电缆双贯通、负荷环网开关接人为最佳供电方案，供电可用率可达99．997％；单贯通的各种供电方式可用率低于99．99％，因此，双贯通供电方式是改善RAMS指标的关键措施。     

基于电力远动系统的高铁贯通线故障定位研究

研究目的:利用高速铁路电力远动系统,结合设置于铁路沿线的箱式变电站和10 kV配电所的故障录波数据,解决铁路区间贯通线发生故障后需铁路局调度所值班人员逐一调取故障前后的电流数据、人工分析判断故障线路、手动隔离故障区域的问题,从而实现自动故障隔离与定位,提高供电可靠性。研究结论:(1)根据铁路10 kV配电所的微机保护装置和RTU装置记录的故障前、后电压电流数据,可自动选择出区间贯通线的故障区段;(2)利用故障区段的双端箱变内设的RTU装置故障测量数据,可精确地计算出故障距离;(3)本故障测距方法可有效消除电缆长度冗余、电缆容性效应以及过渡电阻造成的测量误差,解决全电缆线路的故障定位问题,缩短高速铁路区间贯通线的故障恢复时间,提高区间贯通线的供电可靠性,从而确保了动车组的安全运行。     

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。     

青藏铁路电缆贯通线并联电抗器补偿方式研究

研究目的：为确保青藏铁路无人区供电安全和铁路运行安全，除在青藏铁路全线架设1条35kV电力贯通线为沿线负荷供电外，还在沱沱河一那曲段敷设一条35kV电缆贯通线。由于电缆贯通线三相存在较大的相问及相对地电容，会增加线路正常运行和单相接地情况下的电流，采用何种方式补偿电缆线路中的电容电流，对此进行研究，合理确定补偿方式和电缆线路两端的接地方式，达到补偿的目的。 研究结论：通过对青藏铁路电缆贯通线2种电容估算方法的研究，确定该电缆贯通线路每千米电容在0．1240～0．1331μF范围。并分析了电缆贯通线的3种补偿方式，对欠补偿、过补偿和综合补偿方式，通过仿真计算，验证各种送电方式下电缆贯通线路的暂态、稳态参数均能满足运行要求。为避免补偿跌入谐振区，导致电网谐振的概率增加，电缆贯通线路应采用欠补偿方式。同时仿真计算了架空电力线路和电缆贯通线路同时投入运行的情况下，对电缆贯通线运行影响不大，对架空电力贯通线有一定影响，但满足使用要求。另外通过对系统过电压的分析，在不改变系统接地方式的情况下，电缆采用两端接地，电抗器中性点接地，可以满足系统运行及过电压的要求。出现单相接地时，非故障相电压升高至线电压，与通常的小电流系统运行情况相似。Abstract：Researchpurposes：InordertoguaranteethesafetyofpowersupplyandtrainoperationinQingh。i一’l’ib。tRailwayuninhabitedzone,ac。ntinuouspowercablelineswerebuiltfromTu。tu。het。Naquinadditi。nt。。ne35kVoverheadline．Theno珊a1andf_aultculTentwouldbeincreasedbecauseoflargephase—to—groundandphase—to—phasec印acit。r。np。wercableline．Itbecomesaprimequesti。nt。ministhecapacitancecutrent，decidesthecompensationmethodandensuresthecableendsgroundingmode·     

27.5 kV牵引供电电缆上网及接地方案研究

随着我国铁路客运专线的规模化建设,为提高牵引供电可靠性,满足GIS开关柜的使用需求,在所亭进出线及接触网供电线上网处普遍采用27.5 kV单芯电缆,而其高可靠性直接影响到牵引供电系统整体的可靠性。根据既有客专电缆上网形式及接地保护要求,以及电缆故障原因分析,总结优化了牵引供电电缆接触网引上方案及直供、AT供电形式下的电缆保护方式,并通过对电缆中间头及终端头的分析探讨,提出了沿桥架或格构式钢柱上网等可靠性保证措施,为牵引供电电缆施工及运营检修维护提供借鉴。     

高速铁路贯通线供电线路选择方式的探讨

对客专和高速铁路建设中,区间供电线路的选择,对供电可靠性的影响研究,提出采用架空绝缘线与三芯电缆敷设方式,以提高供电可靠性.