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专栏电力建设
阐述牵引变电所倒闸操作引起谐振过电压原因及对策
口黄文兴
摘要:在电力系统中,由于操作引起的内部过电压对设备的危害很大。对铁路牵引变电所操作过电压的形成
及危害阐述,对一次倒闸操作中产生谐振过电压造成设备事故的实例进行详细分析,说明原因,针对性的提出
预防操作过电压的措施。
关键词:变电所:谐振:操作过电压:对策
在电力系统中,由于断路器操作负荷的投入或切除、故障年月日某站变电所由号回路电源倒至号回
或其他原因,引起的电力系统内部状态和参数发生变化,导致路电源供电变电所主接线如图所示。
系统内部电磁能量的振荡转化或传递所造成的电压升高,称为
内部过电压,它对设备有很大的危害。
铁路牵引供电系统是电力系统的一部分,牵引变电所中变
压器、电压互感器、电抗器及电力机车是感性设备,变电所并联
电容器及对地存在电容的空载线路则是容性设备,系统的电感
和电容组成谐振回路。正常运行时,这些设备的电感和电容不
会形成谐振,当进行倒闸操作时,系统中某些回路被割裂、重新
组合,感性、容性贮能元件的工作状态发生变化,将产生电磁能
量振荡的过渡过程,构成振荡回路,在满足一定的激发条件时, 图某站变电锁主接线图
将产生谐振,导致操作谐振过电压。倒闸作业程序:断开、,断开、、、
—,合上—、,合上、,合上、。
操作过电压的危害故障现象:值班员合开关时,馈线电压表、电流表指针
铁路牵引供电系统常见操作过电压有合闸空载线路过电急剧抖动,指到满刻度,主变压器声响异常,开关电流速断
压、分闸空载线路过电压、系统谐振过电压等。某些情况下,谐保护动作跳闸,重合失败。经检查,.母线支持绝缘子图
振发生一段时间后会自动消失,不能自保持,但是由于操作引中、点处,开关负荷侧支持绝缘子图中点有严重
起的谐振过电压比一般的过电压持续时间长,有时甚至是稳定的放电烧伤痕迹,穿墙套管图中点炸毁,穿墙套管内导电
存在,直到谐振条件破坏为止。操作引起的谐振过电压对牵引板烧断。中断行车,严重影响了铁路正常的运输生产秩序,损
供电系统的危害性是很大的,其危害程度既决定于幅值大小, 失惨重。
也决定于持续时间长短。主要是危及电气设备的绝缘,关系到. 原因分析
系统中各种电气设备绝缘水平的选择,直接影响造价和投资, 事故发生后经过调查分析,了解到在本次倒闸操作时,大
也可能因谐振持续过电流烧毁感性元件设备如电压互感器同东牵引变电所开关供电臂内有一辆型电力机车
等。如果没有适当的保护设施,一旦发生过电压,将可能造成长正在运行。通过对机车运行等效电路的分析,这起故障是由于
时间停电或主要设备损坏事故,严重影响供电安全和铁路运输运行中的电力机车变压器一次侧线圈的电感与变电所馈线线
生产秩序。路的对地等值电容,构成了电容和铁芯线圈并联电路,引起的
谐振过电压所致。等效电路如图所示。
一起操作引起的谐振过电压实例分析系统的参数估算:
湖大线为单线电气化铁路,接触导线采用一℃
. 事故经过
可靠,动作迅速;缺点是不可能保护线路的全长,保护范围直接、一等作为通信通道;即将推出的通信业务
受系统运行方式变化的影响。当系统运行方式变化很大,或者提供了更好的选