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大准电气化铁道馈线操作过电压产生的原因及预防措施

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! 第 期 总第 # 期 ! -../ 年 月 内 蒙古 科 技 与 经 济 011)2 3%14%5*6 78*)18) 9)8(1%5%4: ; <8%1%=: $%& , ’() #’( *++,) > 61& -../ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 大准电气化铁道馈线操作过电压产生的原因及预防措施 范建军 ( 神华集团准能公司大准铁路公司供电段, 内蒙古 薛家湾! ..#.. ) ! ! 摘 ! 要: 文章介绍并分析了窑沟变电所 -/ & ? @A 馈线断路器 ( B$C —- /& ? ) 在运行中损坏的情况, 根 据存在的问题提出建议, 如改善防护措施, 在馈线隔离开关侧装设性能更优良的 3DE , 装设并联电抗器 及使用 7 FC 气体断路器等措施来解决操作过电压的影响。 关键词: 电气化; 操作过电压; 预防措施 ! ! 中图分类号: 93?C ! ! 文献标识码: E! ! 文章编号: ../ —CG- (- ../ ) . —.. —.! ! 大准铁路公司电气化铁道自 GG/ 年 C 月 -H 日 投入运营以来, 在运营初期的两 年内, 窑 沟变电所 - I 、 - # I馈线断路器先后发生 H 起真空壳爆炸事 故, 有时一个月内在同一条馈线上竟发生 - 起同样 的事故。经初步分析认为是由于操作过电压引起, 而避雷器不能有效地限制操作过电压造成的, 后更 换为性能更优良的氧化锌 3DE , 利用 3DE 良好的 通流性能使内部过电压受到限制, 另外随着运量的 增加, 线路上空载的几率减少, 也会使操作过电压降 低, 从而减少 事故的发生, 经长期运行来 看效果很 好。 ! 原因分析 大准电气化铁道采用 “ 直供 J 回流” 供电方式, 它采用 K$, L 牵引变压器低压侧 M 相接地, E , N 两相分别向两供电臂接触网供电 ( 电压 -/ & ? @A) , 钢轨接主变 M 相, 如下图: 长, 比暂态过电压短, 在数百微秒到 .. 毫秒之间, 并且衰减很快。结合我单位具体情况分析主要由: & ! 切断电容性负载而引起的过电压。例如: 切断 空载线路, 电缆线路或电容器组引起的过电压。 & - ! 合上空载线路 ( 包括重合闸) 而引起的操作过 电压。例如: 具有残余电压的系统在重合闸过程中, 再次充电而引起的重合闸过压。 通常内部过电压的倍数为 @ Q O # & ? 倍。 即 ! R Q 内部过电压峰值 S 系统最高运行相电压 峰值 对于空载线路来说, 通过断路器的是充电的电 容电流。在高压线 路中通常有几 十安培到几百 安 培。断路器虽然能切断数值巨大的短路电流, 但却 不一定能不重燃地切断空载线路的电容电流, 这样 必然出现断、 合的反复过程, 即电弧的重燃, 这样在 线路上残余也会不断增大而出现分闸空载线路时操 作过电压。切断空载线路时, 产生过电压的原因是 由断路器的电弧重燃和线路中残余电压引起的。如 图所示: 图 窑沟变电所 - I 、 - #I 两条馈线向窑 O 薛接触 网、 点岱沟机务段供电, 供电臂长分 别为 #-P HH@3 和 # .P #? @3, 穿 越 G 个 隧 道, 其 中 最 长 的隧 道 CC= , -# I 馈 线 采 #? @A 单 芯 高 压 电 缆 总 长 约 -@3 沿隧道壁悬挂, 因此线路对地电容量较大, 随 着电力系统中断路器正常操作的瞬间, 在系统的相 与地之间, 以及断路

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