电气化铁路分区所接地电阻研究

通过电路仿真软件建立牵引供电系统短路故障模型,分析了直供及AT供电方式下分区所短路故障时接地电阻对主地网电位抬升、地网入地电流及综合贯通地线内电流的影响,同时研究了不同接地电阻及供电方式下铁路沿线钢轨电位的分布,并根据仿真结果对实际工程设计中分区所接地电阻的选择提出了相应的建议.     

电气化铁路分区所接地网参数计算

提出了电气化铁路分区所接地参数计算的方法。通过建立牵引供电系统短路回流模型,仿真得到分区所短路入地电流的分流系数,确定在有无综合地线情况下分区所接地电阻限值。对2种土壤分布类型的地网进行仿真计算,得到最大接触电位差、跨步电位差及其分布;研究结论同样可用于AT所、开闭所。     

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。     

一种基于导电混凝土的接触网支柱基础接地方法

为解决高土壤电阻率地区牵引供电系统的接地问题，文章提出一种基于导电混凝土的接触网支柱基础自然接地方法。围绕机械强度和导电性能进行导电混凝土的配比优化，筛选出20%石墨+2.5%钢纤维的复合导电相材料；对导电混凝土接触网支柱基础自然接地方案和接地效果进行了分析，发现该方案的接地电阻降低了73.16%，将相邻的多个接触网支柱基础相连时，可满足牵引供电系统接地电阻的要求。对雷电冲击下导电混凝土支柱基础的电热特性进行了分析，发现导电混凝土接触网支柱基础在泄放雷电流时温升较小，内部温度分布均匀，不易受到结构应力的影响。文章所提基于导电混凝土的牵引供电系统接地方法，只需将施工时的浇筑材料由普通混凝土替换成导电混凝土即可，实施简单便捷，为高土壤电阻率地区电气化铁路的接地提供了一种新的方法。     

秦岭山区岩石地质及高填方电气化所亭接地技术研究

随着铁路网的完善,车辆运行密度不断提高。高速铁路对运行安全有较高的可靠性要求,牵引变电站作为其重要组成部分,具有站址面积小、短路电流大、地形复杂、降低接地电阻难度大等特点。文章以西成高铁位于秦岭山区牵引变电站的接地系统设计应用为案例,提出了利用山区牵引变电所地基高差建立站内双层接地网,以及在面积受限时,通过外延接地射线,加装深井接地装置形成组合型接地网,达到地电流回流、故障电流泄流以及降低接地电阻的效果。     

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。     

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。     

交流电气化铁道牵引系统接地问题浅谈

电气化铁道牵引系统接地，由于它的部分设备为隐蔽工程，在施工单位或运营单位相对电气设备或牵引电流的回路往往重视程度不够，因此，牵引系统接地问题给牵引供电系统带来了不少的安全隐患，甚至造成较为严重的事故。随着牵引供电系统牵引变压器容量的不断加大，因为牵引系统接地出现了不少问题，对电气化铁道的安全运行造成了不同程度的影响。在此我们对目前几种常见的牵引系统接地方式的优、劣作简单的分析、探讨。     

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。     

跨越垂直双层土壤的变电站地网接地电阻简易计算公式

为有效降低接地电阻,我国西部地区的变电站地网常跨越垂直双层土壤。为导出便于工程使用的跨越垂直双层土壤的变电站地网接地电阻计算公式,将跨越垂直双层土壤的变电站地网分解成2个独立地网,其接地电阻视为这2个独立地网接地电阻的并联电阻;根据镜像法原理将分解后的独立地网镜像等效为同层均匀土壤地网,然后运用DL/T 621—1997标准和IEEE std80—1986标准推荐的同层均匀土壤地网的接地电阻计算公式以及并联电路原理,推导出跨越垂直双层土壤的变电站地网接地电阻简易计算公式。算例计算结果表明,推导所得简易计算公式的精度能够满足工程设计的要求。     

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。     

谈牵引变电所接地系统设计

介绍了牵引变电所接地系统设计方案,重点对接地装置材料选择、降低接地电阻措施、防止二次设备反击烧损等影响牵引供电系统接地安全的技术问题进行了分析.     

特高压直流接地极入地电流对高速动车组影响分析

直流输电系统以大地为回路运行时,在地中形成的电流场会对邻近的多点分散接地的高速铁路系统产生影响。文章建立完整的高速铁路综合接地等效模型和高速动车组电气模型,分析其中存在的直流通路,提取适用于高速铁路仿真建模的"Π"型等效电路,在此基础上,利用CDEGS软件建立高速铁路各典型场景的仿真模型,通过对不同土壤电阻率、接地极距铁路的垂直距离等维度仿真分析,比较了不同外部条件下流过牵引供电系统和动车组的直流电流。结果表明,不同高铁工程段直流参数存在差异,土壤电阻率越高,接地极距铁路垂直距离越小,流过动车组牵引变压器的直流电流越大;当沿线土壤电阻率小于300Ω·m,并且接地极距离铁路垂直距离超过5 km时动车组牵引变压器直流偏磁影响满足规程要求。     

牵引变电所接地网综合评估探讨

接地网是维护牵引变电所安全可靠运行,保障运行人员和电气设备安全的根本保证和重要措施,长期以来人们忽视其综合性考核。针对牵引变电所接地网综合性评估问题,提出接地网安全性、完整性的评估方法,着重分析接地电阻、土壤电阻率、接触电压、跨步电压、地表电位分布、接地引下线连接状况等测试项目的必要性,简要描述各项目的测试方法,介绍现场诊断接地网健康状况的方法—横、纵向对比分析法,同时对工程设计、施工、运营等单位提出建议。     

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。     

浅谈高土壤电阻率地区牵引变电所接地设计

从接地的实质出发，对影响地电阻值的因素进行分析，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，并对高土壤电阻地区牵引变电所接地电阻的合理选取进行了探讨．     

城市轨道交通中压供电系统的接地研究

城市轨道交通中压供电系统担负着全线牵引用电和低压用电的双重供电任务,其重要性不言而喻。城市轨道交通中压供电系统的接地通常采用小电阻接地方式,全线采用接地干线将所有变电所的接地网与主变电所的接地网连通,为接地故障电流提供有效电气通路。小电阻接地的中压供电系统接地故障电流通常被限制在1 000 A及以下,因此为保证接地故障情况下接触电压和跨步电压不超标,接触电压和跨步电压的校验至关重要,其关系到人身与设备的安全。本文对城市轨道交通中压供电系统的接地概况、人体对电压的耐受、接地故障电流的计算、地电位抬升与入地电流的关系、接触电压与跨步电压的校验等方面进行综合深入分析和研究,结合接地及接地电流计算的相关标准要求,给出适用于中压供电系统的合适接地电阻值。     

关于地铁系统地网接地电阻值的分析

针对地铁供电系统现状，分析了各种短路情况下接地电阻大小对地网电位及设备的影响，并对困难地段接地电阻值的选取提出了建议。     

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。     

牵引变电站接地网故障诊断方法研究

随着高速铁路的发展,牵引变电站接地网规模不断扩大,接地网诊断模型逐渐复杂,传统的优化算法在诊断接地网时,易出现局部最优,不收敛等问题。文章主要详细介绍现代算法中的遗传算法和粒子群算法,并对这2种算法与传统优化算法在接地网故障诊断中的应用进行比较和分析。通过分析牵引变电站接地网的工作特点及其腐蚀故障原因,在普通接地网腐蚀故障诊断方程的基础上,建立了牵引变电站接地网腐蚀故障诊断方程。结果表明:现代优化算法较好地解决了传统优化算法易出现局部最优,不收敛等问题,可以诊断出接地网腐蚀甚至断裂的故障支路位置和故障程度,提高了牵引变电站接地网腐蚀故障诊断的精度。