高電壓技術-過電壓防護與絕緣配合(編輯修改稿)
2025-06-25 14:11 本頁面
【文章內容簡介】 變、饋線斷路器額定電流的 6～ 8 倍 ),其電動力、熱效應等對牽引主變、饋線斷路器等設備危害很大。因此 ,查清事故原因 ,消滅運行隱患 ,成為一項緊急任務。 2 原因分析 跳閘現(xiàn)象及設備結構分析 牽 引變電所 3 饋線保護饋線開關跳閘 饋線保護饋線開關跳閘是由饋線保護動作引起 ,該保護動作是否正常成為問題的關鍵之一。經試驗分析 ,保護動作正常的條件如下 : (1)饋線保護動作時各種信號、指令正常 。 (2)饋線保護啟動故障探測儀指示短路距離正常 (從接觸網燒傷處、機車故障、現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)機頂電弧的距離可以得到驗證 )。 (3)電流表每次保持在滿量程刻度 (1200A),說明確實有短路電流存在 。 (4)故障錄波儀每次記錄的短路電流、電壓波形均表示饋線有短路存在 。 (5)為了進一步說明問題 ,在該饋線加裝了微機保護 ,跳閘時記錄的短路電流、諧波、波形等與上述四條吻合。因此 ,完全可以排除繼電保護誤動。 牽引變電所設備 每次跳閘巡視時沒有異味 ,設備未有燒傷痕跡 ,值班人員未聽到短路電弧聲 ,可以排除因變電設備引起的原因。 接觸網 器件式電分相裝置由三節(jié)絕緣體組成 ,受電弓通過時電流連續(xù)減小 ,直到為零 ,不會出現(xiàn)多次失電、帶電的現(xiàn)象。而七跨式電分相裝置則通過工作支抬高過渡為非工作支、中性線降低過渡為工作支進行機車過相轉換 (出時相反 )。由于鐵道線路不好、機車晃動、接觸導線擺 動等原因造成機車受電弓頻繁離線 ,電壓互感器 (變壓器 )失電又 4 重 新得電 ,相當于機車先切后合 ,這一過程可能重復多次 ,使電路瞬間產生多次過渡過程。 電力機車 與 SS4型機車相比 ,韶山 7E型電力機車將電壓互感器移在主斷路器之前 ,其帶電與否只與受電弓的升降有關 ,與機車斷路器的開斷無關 ,而且電壓互感器、變壓器均是帶鐵芯的電感元件 ,在沖擊電流下電感量呈非線性變化 ,使該電路的過渡過程不同于一般的電路變化。 供電系統(tǒng) 供電系統(tǒng)存在大量的集中參數(shù)和分布參數(shù)元件 ,均以電阻、電感、電容的形式存在 ,尤其分布電容將空氣作為介質 ,受氣溫、濕度、天氣變化影響很大。事實上 ,上述跳閘與季節(jié)、 天氣有一定的關聯(lián) ,而它往往是造成諧振的一個主要元件。 原因分析 原因歸納 從上面的排查可以總結出 : 電力機車的電壓互感器、變壓器是具有鐵芯的鐵磁元件 。 當機車通過新式電分相裝置時易形成多次分、合現(xiàn)象 。 供電系統(tǒng)的分布電容在季節(jié)、氣候等變化下 ,其參數(shù)可變。 電路模型 由上述分析 ,可建立電氣化鐵路諧振時的電路模型 : (1)將電力機車的變壓器、電壓互感器作為負載 ,它們是帶鐵芯的 5 電感元件 ,在受到外界擾動時鐵芯易飽和 ,成為變頻元件 ,等效為 X。假定其它元件在諧振 前后均為線性元件。 (2)其它變壓器 ,供電線路、接觸網的電感等效在 25kV 側很小(50000kVA 牽引主變基頻時每相等效電抗 ),可以忽略。 (3)機車牽引負荷是一個變量 ,與研究的壓互相比 ,電抗很小 ,可忽略 ,假定過分相時機車負荷已降為零 ,其它機車等效為與負荷成正比的可變電阻 R。 (4)將受電弓在接觸網分相過渡處形成多次分、合的現(xiàn)象等效為高頻開關 KH。 (5)將供電系統(tǒng)的分布電容等效為一組可變電容 C,牽引變電所的并電容等效為 Cb,開關等效為 KC。 (6)將電源電勢等效為 E。利用等效電源定理 ,做出電氣化鐵 路等效到 25kV 側的電路模型如圖一。 諧振原理
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