文档介绍：高铁电力与普速电力的区别
济南供电维修分中心
曹清苗
一、电力线路与既有线完全不同。
既有线一般采用架空线敷设,京沪高铁全线采用全电缆敷设,名称与既有线不同,分为一级贯通及综合贯通,其中一级贯通为单芯70mm2铜芯电缆,综合贯通为单芯95mm2电缆,单芯铜芯非磁铠装。
单芯电缆的型号为:YJV62,即为交联聚乙烯双铝带铠装聚氯乙烯护套电缆。与普速上使用的YJV22不同,YJV22电缆为交联聚乙烯双层钢带铠装聚氯乙烯护套电缆。因为高速上使用的是单芯电缆,为了防止在电缆钢带上产生涡流,导致钢铠发热,长时间运行烧坏电缆,故采用非磁材料护铠,一般采用铝铠、铝合金铠、不锈钢铠等非磁材料,从而不在电缆外铠装层上产生涡流。
同理,单芯电缆在敷设时,为了防止闭合此路产生涡流,施工时必须注意:电缆的固定必须采用非磁材料做抱箍进行固定,在电缆穿越铁路、公路时,若单相电缆穿管,必须使用PVC等非磁材料管,严禁使用钢管、铁管等导磁性能好的材料。若使用铁管或钢管,必须三相同穿一根铁管或钢管。
二、补偿的不同。
电缆线路不同于架空电力线路,具体区别如下:
架空电力线路,多数故障为瞬时故障,能够自行恢复。线路对地电容电流很小,,。正常运行时,;单相接地时,。
电力电缆线路,多数故障为永久性故障,不能自行恢复。线路对地电容较大,~04A/km,~。正常运行时,60km电缆线路电容电流约为20~24A;单相接地时,60km电缆线路电容电流约为66~78A。
为此,京沪高铁补偿采用的是加装电抗器补偿的方案,区间一般每隔12KM设置一台100Kvar的电抗器,主要解决线路性能问题,由于电缆上下桥等,12KM铁路地段电缆约为13KM。
13KM电容电流=*12km=。
100Kvar额定电流=100*/1732*10=
再考虑到低压电缆容性电流,所以基本可以满足本区段电容电流的补偿。
同时,在两端配电所集中设可投切电抗器补偿,一般设置三台电抗器,分别是36Kvar、72 Kvar、144 Kvar,集中解决线路中欠补偿的问题,可以根据线路中功率因数的大小,适当进行投切电抗器,达到满足补偿的要求。
三、单相电缆接地方式的不同。
以前普速线路电缆大多数是三芯电缆,在正常运行中,流过三个线芯的电流总和为零,在铝包或金属屏蔽层外基本上没有磁链,这样,在铝包或金属屏蔽层两端就基本上没有感应电压,所以两端接地后不会有感应电流流过铝包或金属屏蔽层。
而当采用单芯电缆,电缆金属外护层的感应电压问题也越加明显。为了减轻电缆外护层感应电荷的影响,可将电缆按照品字形敷设,而由于实际原因(如电缆沟过于狭窄、电缆过硬难以弯曲),很难讲其按照品字形敷设。此时,金属护层两端的感应电压则不会为零,单芯电缆的导线与金属护套的关系,可以看作是一个变压器的初级绕组与次级绕组,当电缆导线通过电流时,其周围产生的一部分磁力线将于金属护套交链,使护套产生感应电压,感应电压的大小与电缆的长度和流过导线的电流成正比。由于电磁感应,长线路高压单芯电力电缆与金属屏蔽层(或金属护套)产生较高的感应电压,护套上的感应电压叠加起来可达到危及人身安全的程度,如果此时电缆两端金属护套同时接地,由于电缆的电阻较小,就会在金属护套上形成较大电流,导体和金属护套同时发热使得电缆的绝缘老化,同时降低了绝缘等级,造成电缆寿命减少,也在一定程度上浪费电能;更严重的在线路发生短路故障、遭受操作过电压或雷电冲击时,屏蔽上会形成很高的感应电压,一旦感应电压超过电缆外护套击穿电压值,导致外护套击穿时,形成单芯电缆接地故障。因此,大电缆护层不能两段接地。
然而,当铝包或金属屏蔽层有一端不接地后,接着带来了下列问题:当雷电流或过电压波沿线芯流动时,电缆铝包或金属屏蔽层不接地端会出现很高的冲击电压;在系统发生短路时,短路电流流经线芯时,电缆铝包或金属屏蔽层不接地端也会出现较高的工频感应电压,在电缆外护层绝缘不能承受这种过电压的作用而损坏时,将导致出现多点接地,形成环流。因此单芯电缆应采用一端交联直接接地,一端用护层保护器接地的形式运行,这样当护层上的电荷逐渐积累,电压达到一定值时,护层保护器瞬间动作,释放电流,达到安全运行的要求,保证人身设备的安全。