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。     

客运专线牵引变电所接地设计研究

通过介绍客运专线与常规铁路特性的区别,提出了客运专线牵引变电所接地设计不能以地网电阻小于0.5Ω为设计标准,应以变电所接地短路时故障点地电位满足人身及设备安全为设计标准.同时提出客运专线牵引变电所接地设计应摒弃传统的"独立接地"设计理念,而采用"综合接地"的设计方案.     

用于青藏铁路格拉段接地系统的新型装置

青藏铁路格拉段经过大片高土壤电阻率的多年冻土地区,给变电站及输电线路杆塔等电力系统接地设计施工带来了前所未有的挑战。为了更好的降低接地电阻,笔者提出了适合该地区使用的新型接地装置———降阻模块。该模块具有较小的自身电阻,通过与土壤良好接触、增加等效半径等方式降低了接触电阻与散流电阻。为了进一步提高其降阻能力,在格拉段可采用换土等措施。根据铁路沿线接地网情况,给出了不同情况下接地模块接地电阻的计算公式,并分析了降阻模块个数变化对接地网利用系数的影响和利用系数的变化规律。通过模拟及现场实验表明,该降阻模块具有施工方便,散流特性好,降阻能力强等特点,为青藏铁路格拉段接地装置的选用提供了新的选择。     

山区电气化铁路贯通地线接地系统研究

针对目前国内山区电气化铁路存在因贯通地线接地电阻不达标,造成感应电流回流不畅,引起通信信号光、电缆烧毁及对信号设备干扰的问题,依托西康二线工程进行山区电气化铁路贯通地线接地系统的方案研究,通过贯通地线接地电阻理论分析,根据接地装置在不同土壤电阻率环境下接地电阻值的差异化,选取科学有效、设计合理的接地地网结构,采用合适的接地材料,结合山区铁路的特点,制定切实可行的改善贯通地线接地电阻实施方案,并成功应用到西康二线工程。     

大连地铁明挖车站降阻措施研究

在地铁设计中,接地是非常重要的部分,影响人身安全及运营安全,大连地铁地下为岩石结构,土壤电阻率非常大,经过对垂直接地体法、非金属降阻模块法、双层接地网法等3种接地方法的计算对比,以及经济、安全性等综合方面考虑,选用了双层接地网法对大连地铁明挖车站进行降阻。     

地铁换乘站接地网电阻值计算与优化方案

以无锡地铁2号线与3号线的换乘节点靖海公园站工程为例,研究地铁换乘站点之间综合接地网的布置形式及电阻值检测和计算等,并提出接地网优化方案。研究表明,水平接地极与垂直接地极的互电阻对整个接地电阻值影响较为明显,推荐采用复合接地网计算公式,可使计算结果更为精确。实践证明,靖海公园站3号线接地网优化方案合理。     

雷击变电所地网暂态过电压规律性分析

研究目的:雷电一直是危害铁路安全可靠运行的重要因素之一,防雷效果的好坏对地网性能起着尤为重要的作用。本文利用电磁暂态分析软件搭建了地网暂态模型,意在对工程实践中典型地网布置方式进行定量分析,从而为今后防雷接地奠定重要理论基础。研究结论:(1)结果表明地网电位明显受土壤电阻率、雷电流幅值及网孔大小影响,随着土壤电阻率与雷电流幅值增加,雷击点处地网电位显著增加,但土壤火花放电地网电位并未与雷电流幅值成倍增加,且网孔越小,地网电位衰减越好,以雷电流20 kA土壤电阻率100Ω·m为例,网孔5 m×5 m地网电位与网孔10 m×10 m相比降低了22.3%;(2)研究发现距雷击点地中距离15 m处地网电位衰减基本达到最大,衰减约89%,且衰减程度与雷电流幅值无关;(3)研究成果主要应用于变电所防雷接地方案优化和设计领域。     

高土壤电阻率地区降阻方案研究

我国西南地区铁路沿线地质地貌较复杂,牵引变电所大多建于岩石地质结构的地区,其接地电阻远达不到安全要求。通过现场勘察,分析垂直接地极的布置位置、长度、材料等对接地网降阻的影响,确定采用深井接地极与柔性石墨材料的降阻方案。通过仿真计算及实例验证,得出敷设柔性石墨接地材料作为垂直接地极,且在深井中加入高能回填料,能够有效降低高土壤电阻率地区地网阻值。     

全并联AT供电牵引网断线接地故障分析

对全并联AT供电牵引网断线接地故障时变电所出口处的测量阻抗进行了理论分析与推导;结合接触网实际参数,采用Matlab/Simulink进行了仿真,给出全并联AT供电牵引网各种短路、断线接地故障的测量阻抗—距离特性曲线;最后针对全并联AT供电方式供电臂以负荷开关进行并联的接线形式,给出供电臂保护配置方案,以期为全并联AT供电牵引网馈线保护的配置提供参考。     

季节性冻土地区牵引变电所接地方案研究

在季节性冻土地区,地面冻土层的土壤电阻率随季节性因素变化很大,将严重影响接地网的安全性能,此时采用参数合适的复合接地网将比水平接地网具有更好的降阻效果及安全性能。以哈牡铁路亚沟牵引变电所为例,采用CDEGS软件进行仿真计算的方法,分析在季节性冻土地区影响接地网安全性能的四个因素(水平均压带网格大小;垂直接地极数量、长度及位置),得出采用水平均压带与垂直接地极相结合的复合接地网方案为工程最佳方案。     

对高土壤电阻率地区牵引变电所接地技术的分析

从接地的实质出发,论述短路电流是接地电阻的控制因素。从土壤湿度、土壤温度、土壤结构类型等3个方面分析土壤电阻率对接地电阻的影响,提出高土壤电阻率地区变电所降阻措施,以及接地网设计的一些方法。     

牵引变电所接地网设计技术的探讨

研究目的:牵引变电所的接地网是保证电气化铁路安全运行,电气设备正常工作和工作人员人身安全的重要设施,研究牵引变电所的接地技术具有重要意义.本文从设计人员的角度对我国牵引变电所工程接地方案中经常碰到的几个问题进行分析和探讨,并提出相关的建议.研究结论:(1)在某些条件特殊或非常重要的牵引变电所接地网设计中,有必要提升设计手段,引入接地 辅助设计软件,确保接地网的安全.(2)不应将最大接地短路电流看作入地短路电流,应考虑与接地网连接的架空避雷线的作用,计算工频分流系数.(3)在进行接地网优化设计时,应适当采用不等间距布置方式.(4)接地网材料不应盲目认为铜材一定抗腐蚀能力强,应考虑腐蚀原电池效应和土壤环境因素的影响.     

高速铁路运行牵引变电站接地安全测量计算分析

高速铁路牵引变电站投运之后其接地网与综合接地系统以及电力系统进线避雷线连接,变电站接地拓扑结构发生巨大变化,此时对牵引变电站的接地安全校验不应仅局限于变电站本身。为研究运行牵引变电站接地安全性,现场测试运行牵引变电站分流特性和站址土壤结构,并运用数值仿真计算手段,结合现场实测数据和计算结果对运行牵引变电站开展接地安全分析,同时对比分析牵引变电站接地网连接和不连接进线避雷线时的测量和计算结果。结果表明:高速铁路牵引变电站接地安全校验应结合工程具体情况整体考虑,避免只简单注重接地阻抗值是否低于0.5Ω;牵引变电站接地网连接电力系统电源进线避雷线后,接触电压、跨步电压和地电位升均有较大幅度的下降。研究成果已在深茂高铁沿线牵引变电站接地安全校验中成功应用,通车后牵引变电站安全稳定运行。     

地下车站顶板上方设置 人工接地网的合理性研究

为了研究在地下车站结构顶板上方设置人工接地网时的电气参数合理性,采用 CDEGS 软件建立地下车 站的接地网模型,对比接地网在车站结构底板下方和车站结构顶板上方的工频接地电阻值区别,并由此展开车站 结构顶板上方的土壤电阻率、结构顶板上方覆土土壤厚度和接地网网格尺寸、导体直径的细化研究,结果表明： 车站结构顶板上方的土壤电阻率和土壤厚度对接地电阻值起重要作用,接地网的网格尺寸和导体直径对电阻值的 影响甚微,最后对接地网上方地表的接触电压和跨步电压等安全性指标进行研究。结果表明：当发生严重的短路 接地故障时,在车站结构顶板上方设置接地网并不会引起地表上方的接触电压、跨步电压超标,具有较高的安全 系数,证明在地下车站结构顶板上方设置人工接地网的电气参数是符合相关要求的。     

牵引变电所接地系统设计和故障预防研究

从接地设计原则、接地网材料和寿命、接地网布置形式等方面,对常规铁路和客运专线牵引变电所的接地系统设计方案进行了论述。分析了接地网发生故障的主要原因,介绍了预防接地网故障及优化地网设计的～些新方法和研究成果。     

放热焊接技术在地铁接地网施工中的应用

接地网是地铁施工中的重要一环,它涉及保障人身安全、设备安全和运营的基础,同时兼顾对杂散电流腐蚀起防护作用。接地网为地下隐蔽工程,完工后将对接地电阻值进行测试,如不满足要求,采取补救措施难度大,成本高。同时为配合主体施工,接地网采用分段敷设,节点和接点多,控制难度大,因此接头的焊接质量决定接地网的整体施工水平,接头采用的放热焊接技术为一项先进接焊接工艺,在以后类似的工程中可以推广利用。     

土质地层中隧道上覆荷载计算研究

在隧道结构计算分析时,如何计算确定作用在隧道结构上的上覆荷载的大小及分布是设计的关键。对于土质地层中的隧道,埋深较浅时上覆荷载计算时常采用全部覆土重量,而当土层较厚,隧道埋深较大时通常会采用太沙基公式、普氏压力拱理论公式及隧道设计规范公式等,这些公式在选用时尚存在一些问题,通过对比隧道在土质地层中几种公式计算的上覆荷载规律,分析各计算公式存在的问题,加以改进推导出了隧道在土质地层中竖向荷载的建议计算公式,并通过全国各地区实测数据加以验证。研究结果可为类似条件下工程的设计提供借鉴和参考。