高速铁路电磁影响下平行电缆接地方式的选择∗

随着电气化铁路的高速发展,铁路网密度不断加大,高速列车行驶由于牵引电流大会对并行的电力电缆安全运行造成电磁影响.研究了高速铁路对平行电缆的容性、感性和阻性耦合机理,推导了AT牵引供电系统短回路附近大地电位的理论公式.建立复线AT牵引供电系统和电缆的仿真模型并与数学模型对比验证,仿真了在不同并行长度、接近距离和接地方式条件下的电缆金属护层的感应电压、感应电流大小,得出不同并行长度下保证电缆和人员安全的接近距离,对比了不同接地方式的优劣,并提出了工程防护建议措施.     

高速铁路电力贯通线单芯电缆金属护套感应电压产生机理的研究

高速铁路电力贯通线采用单芯电缆敷设在轨道两侧的电缆槽内,由于受电气化铁路和自身通过的交变电流的影响,电缆金属护套产生的感应电压已经严重影响了运营维护人员的人身安全和电力设施的安全运行。本文重点研究了高速铁路电力贯通线单芯电缆的金属护套感应电压的各种影响因素,通过理论分析并结合CDEGS仿真计算软件,建立不同运行电流下的牵引供电系统及电力贯通线仿真计算模型,对单芯电缆护层保护器接地方式、电力贯通线电缆自身通过的电流、电缆的长度以及不同运行电流下的牵引供电系统等因素进行了仿真分析。     

牵引电缆金属护层的雷击感应电压

基于牵引电缆结构分析了电缆金属护层感应电压产生机理,探讨了雷电流对于金属护层对地电压的影响。在此基础上,利用电磁暂态仿真软件构建了牵引供电系统、牵引电缆以及雷电流模型,仿真分析了AT供电方式下避雷器接地和牵引电缆接地对雷击感应电压的影响。结果表明,当避雷器的接地电阻小于5Ω并且电缆在靠近接触网一端安装护层保护器时,电缆金属护层的雷击感应电压低于外护套冲击耐受电压。     

单芯高压电力电缆接地方式研究

由一起电缆事故对单芯高压电力电缆接地方式进行讨论。提出单芯电缆两端接地的原理图和等效电路图,给出屏蔽层电流计算公式,分析计算了一端接地各种排列方式下的感应电压,并提出电缆接地方式建议。     

高速铁路对20 kV电力电缆电磁干扰特性研究

随着国内铁路沿线负荷密度增加和20 kV配电电压等级的推进,铁路电力系统采用20 kV电压等级的电缆贯通线呈现出很高的性价比。通过对20 kV电缆贯通线金属护层中产生的感应电压进行了理论分析,基于CDEGS软件建立了牵引供电系统与20 kV电缆贯通线的电磁耦合仿真模型,研究了电缆贯通线感应电压的分布及变化规律,最后依据标准限值给出不同长度电力电缆应选用的接地方式,为工程设计人员提供了参考依据。     

高压电力电缆金属屏蔽层接地问题分析

随着城市高速发展,110 kV以下高压电缆在城市供配网中被大量用于地下电力电缆线路。当单芯电缆线芯有电流流通时,金属屏蔽层上会有磁链,金属屏蔽层两端就会出现感应电势。高压电力电缆金属屏蔽层接地可防止人身触电,确保电力系统正常运行,保护线路和电气设备免遭损坏,但高压电力电缆金属屏蔽层接地方式一直没有统一的规定,高压电力电缆金属屏蔽层因接地不当而引发的电力事故给企业造成了巨大的经济损失。通过对不同长度下电缆金属屏蔽层接地问题分析,得出不同长度下电缆金属屏蔽层的推荐接地方式,为现场接地提供相应指导。     

煤矿供电系统单芯电缆接地方式分析及应用

通过理论计算煤矿供电系统单芯电缆感应电动势及实时监测单芯电缆屏蔽层感应电压,对比分析理论值与实测值的误差,提出单芯电缆接地方式建议。     

煤矿供电系统单芯电缆接地方式分析及应用

通过理论计算煤矿供电系统单芯电缆感应电动势及实时监测单芯电缆屏蔽层感应电压,对比分析理论值与实测值的误差,提出单芯电缆接地方式建议。     

电气化铁路27.5kV单相单芯交联聚乙烯电缆载流量计算

电气化铁路单相供电电缆是电气化铁路运行的关键组成部分,为获得铁路专用27.5kV单相单芯交联聚乙烯电缆的载流量,通过仿真计算的方法进行了研究。首先对电缆的运行情况进行分析,用有限元法对比计算了单相供电与三相供电条件下电缆金属护套涡流与环流损耗。在对电缆的环流损耗与涡流损耗计算的过程中,通过对计算单元自由度的修改与温度场的耦合,为电气化铁路单相供电电缆载流量计算建立更为精确的计算模型。在该模型的基础上,根据铁路电缆实际敷设环境,分析了不同接地方式、线芯间距、回路数量、媒质热阻、环境温度下电缆载流量的变化。结果表明:双端接地方式下铁路单相供电电缆金属护套层环流损耗较三相供电提高约75%,单端接地方式下相位影响不明显;电缆温升受相邻电缆间距、周围媒质热阻及温度影响较大;回路数增多,受临近电缆的影响,中间电缆的温升将导致电缆整体载流量下降。     

双回路电缆-架空线混合线路感应电压电流计算

双回路同沟电缆-同塔架空线混合线路感应电压和感应电流的计算是检修时接地刀闸选型的关键。电缆回路间感应电压电流的计算不同于架空线路。电缆金属护套对线芯具有静电屏蔽作用,根据护套接地方式不同其对线芯也具有不同的电磁屏蔽效果。文中针对220 kV双回路电缆-架空线混合线路开展运行线路对检修线路的电磁感应研究。首先根据电磁耦合推导出混合线路的感应电压、电流计算公式。其次仿真计算分析,分别研究混合线路中电缆段长度占比的变化对感应电压电流的影响;电缆护套单端接地、双端接地以及交叉互联两端接地3种接地方式对于感应电流的影响;接地刀闸等效接地电阻对于感应电流的影响。结果可为混合线路接地刀闸选型提供理论计算参考。     

有限元法计算交联电缆涡流损耗

电力电缆的导体交流损耗和金属屏蔽层涡流损耗是影响电缆群温度场分布和电缆载流量确定的重要因素。为确定电缆运行中的损耗,在考虑趋肤效应和邻近效应的基础上,利用有限元法对电缆群不同排列方式和接地方式下的导体交流损耗和金属屏蔽层涡流损耗进行了计算。计算结果表明,导体交流损耗随回路数增多、电缆间距减小而增大,金属屏蔽层损耗随回路数增多而增大,与电缆间距的关系与接地方式有关,单端接地时,金属屏蔽层损耗随间距增大而减小,双端接地时,金属屏蔽层损耗随间距增大而增大。     

35kV单芯电力电缆金属屏蔽层交叉互联接地错误的分析与处理

交流系统单芯电力电缆在运行中金属屏蔽层会产生感应电压。为了人员安全和电缆的正常运行,一般通过直接接地、交叉互联接地等方法限制电缆金属屏蔽层的感应电压在允许范围内,但在施工过程中,往往由于某些原因会导致交叉互联出现错误,使金属屏蔽层感应电压不能得到有效限制,从而引发电缆烧毁和电击伤人等事故。本文以一35kV单芯电力电缆金属屏蔽层交叉互联接地错误实例进行分析,并对交叉互联接地错误采取补救措施。     

35kV单芯电力电缆金属护层的接地设计

通过在工程中35 kV单芯电力电缆金属护层的接地设计,介绍了国家规范对单芯电力电缆在设计中的要求和3种金属护层接地方式,以及金属护层感应电压产生的原理,计算不同电缆排列方式中感应电压的大小,选择合适的排列方式和接地方式;对电缆单点互联接地的非接地端应采取电压限制措施。     

控制电缆屏蔽层接地方式的抗干扰分析

国内外对于控制电缆屏蔽层应一端接地还是两端接地仍存在很大的争议.从分析地电位升高的危害和控制电缆屏蔽层接地的作用入手,通过比较不同接地方式下引起地电位干扰的2种地网电流对控制电缆的感应电压的大小,得出两端接地时的干扰电压比一端接地时要小.因此控制电缆应采用屏蔽层两端接地的方式.     

单相高温超导电缆屏蔽层电流仿真及实验研究

高温超导电缆的屏蔽层在非对称故障情况下会在变电站间产生入地电流,影响系统的零序阻抗。采用数值模拟与实验相结合的方法,研究单相高温超导电缆的屏蔽层电流的影响因素。首先建立了超导电缆的电磁数值仿真模型,通过解析公式对模型进行验证,然后仿真计算不同屏蔽层等效电阻下,屏蔽层感应电流和感应电压大小。结果表明,感应电流和感应电压的主要影响因素是屏蔽层电阻的大小,且屏蔽层与导电层间的电磁关系可以采用变压器模型进行定性分析。同时,搭建了超导电缆屏蔽层电流的测试实验平台,初步验证了屏蔽层阻抗对屏蔽层电流的影响规律。     

高压电力电缆护层感应电压的补偿研究

电力电缆敷设时常采用三段换位的方法以降低护层电压,但电力电缆线路改造时容易造成换位的电缆三段不等长,从而引起护层电压不平衡,产生护层环流。为解决此问题,通过对电缆护层电压的理论分析,推导了电缆单回路和双回路任意排列方式下的护层感应电压的计算模型;提出了在电缆终端加补偿装置(实际上为补偿电感器)的方法来平衡护层电压,抑制护层电流,其基本原理是将该补偿装置套装于电缆上,电缆中通过电流时,补偿装置产生感应电动势,利用该感应电势来抵消电缆护层电压。补偿电感的仿真计算表明,该法可有效减小电缆护层的感应电压,从而减小护层环流,大大减小电缆损耗。     

一起35kV电力电缆输电线路跳闸原因分析

通过对一起单芯电力电缆线路敷设不规范造成线路保护跳闸事故的原因分析,提出单芯电力电缆的不同排列方式对电缆阻抗、电缆屏蔽层感应电压和电缆线路零序电流的影响,并制定了整改措施。     

电缆护层电压补偿与护层电流抑制技术

金属护层中产生感应电压是电力电缆的普遍现象,电缆敷设时常采用三段换位的方法以降低护层电压,但随着城市建设发展的加快,电缆线路的改造也越来越多,电力电缆线路改造时往往造成换位的电缆三段不等长,从而引起护层电压不平衡,产生护层环流。文中通过对电缆护层电压的理论分析,推导了电缆任意排列方式下的护层感应电压的计算模型;提出了在电缆终端加补偿装置的方法来平衡护层电压,抑制护层电流。其基本原理是将该补偿装置套装于电缆上,电缆中通过电流时,补偿装置产生感应电动势,利用该感应电势来抵消电缆护层电压。导出了补偿电感的计算模型,根据模型进行仿真计算,研制了电缆护层电压补偿装置,并在电力公司进行大量的现场实测,其实测结果与仿真计算基本一致。结果表明,基于所提出的方法可以有效地减小电缆护层的感应电压,从而减小护层环流,显著减小电缆损耗。     

高速铁路双边牵引供电系统建模与适应性分析

构建了高速铁路双边牵引供电系统仿真计算模型,计算分析了牵引网电流分布、均衡电流大小、电压损失等主要技术指标,并仿真验证了双边牵引供电系统较单边牵引供电系统可显著提升牵引供电能力,为双边供电方式下牵引供电方案优化设计提供了重要基础;同时在牵引供电系统双边供电方式下,计算了外部电源电网潮流,优化了供电方案,以适应电网对安全稳定运行的约束,对双边供电技术的推广应用具有重要意义。     

35kV单芯电缆金属屏蔽层感应电压计算及接地处理方案

通过对单芯电缆金属屏蔽层感应电压的计算得出,在三相回路系统中,当三相平衡负载情况下以对称敷设(等边三角形敷设)时,电缆金属屏蔽层上的感应电压最小且相等.提出了多点接地的单芯电缆金属屏蔽层感应电压处理方案.该方案是中间直接接地、两端保护器接地方式的进一步发展,两端通过端保护器接地,而中间在一定范围内进行直接接地.采用该接...