全电缆线路补偿方案.doc

全电缆线路补偿方案消弧线圈在 10KV 接地系统中的应用原理中铁十一局电务工程有限公司金靖升单位地址:武汉市东湖高新技术开发区华光大道 19号邮编: 430071 摘要我国铁路 10kV 电力系统多为中性点不接地系统( 或称作小电流接地系统) 。,仍可带故障运行 1~2h, 提高了供电的可靠性。但随着我国铁路客运专线的发展, 铁路电力贯通线模式由架空线为主转变为单芯全电缆线路, 电缆比例的提高, 显著加大了供电系统的对地电容电流,容易产生弧光过电压,一般为相电压的 2~ , 单相接地电弧不能自熄。对一次设备的绝缘构成威胁, 进而可能导致相间短路。另外对地电容在接地点的热效应破坏了电缆的主绝缘, 也容易引起相间短路。目前解决这一问题的有效办法之一就是中性点通过消弧线圈接地, 本文通过合宁铁路客运专线以及郑西铁路客运专线的设计、运行资料来进行简单分析中性点通过消弧线圈接地的原理。关键词:消弧线圈脱谐度残流补偿 1 、消弧线圈简介: 消弧线圈是用来补偿中性点绝缘系统发生对地故障时产生的容性电流的单相电抗器。它在三相系统中接在电力变压器或接地变压器的中性点与大地之间,其电感可以是分级可变的。消弧线圈的磁路一般采用带多个气隙的铁心。在系统发生对地故障时,它的线圈中流过的补偿电流不大,因而磁路一般不会饱和,电感参数保持线性。由于采用铁心式结构,其体积也可做得较小。右图为合宁线黄庵配电所 1# 消耗线圈组合柜内部组装图: 2 、消弧线圈的额定值定义 、额定电压在额定频率下, 作用于主绕组端子间的电压称为额定电压, 额定电压至少要等于在接地故障时出现在变压器中性点和大地之间的最高电压。 、额定电流在额定频率下施加额定电压, 在规定的时间内流经主绕组的电流称为额定电流。额定电流不得小于在线对地故障时的最大电流值。 、调节范围电感可变的消弧线圈, 其额定电流与在额定电压下能够达到的最低电流的比值称为调节范围。 3 、中性点不接地系统的弧光接地过电压在中性点绝缘系统中发生单相接地故障时, 经过故障点流过不大的容性电流,系统的三相电压仍维持其对称性,不影响对用户的继续供电,因此在运行中允许带故障运行一段时间( 一般为 -2h ), 以便运行人员查明并处理故障,从而提高了供电的可靠性。图1 、中性点绝缘系统发生单相接地故障时的等效电路图1 为中性点绝缘系统发生单相接地故障时的等值电路图。图中 Ca、 Cb 、 CC 分别表示 A、 B、C 相导线的对地电容。在正常情况下, UN0=0 ,当C 相导线发生电弧接地故障(如雷击等)时,根据戴维南定理,可得到如图 1-2 所示的从 C,O 两点看进去的等效电路。其故障电流为?EC?I? Z1 Z1?j ω(Ca1 ?) ??E??j ω(C?C?C) Icabc 图2 中性点绝缘系统从 C、O 两点看进去的等效电路若系统较小, 线路不长, 则线路对地电容电流小, 流经故障点的电流也小, 由暂时性故障产生的接地电弧在故障过后可以自动熄灭, 系统很快恢复正常。随着系统的发展和电压等级的提高, 单相接地故障电流将会增加,例如 10KV 线路总长度为 40km 时,电容电流约为 10A ,这时电弧已难以自动熄灭,然而这个电流又不致于大到形成稳定电弧的程度, 因此出现电