交直流双电压等级兼容牵引供电系统回流相关问题的处理

时间:2022-04-21 04:40:44

交直流双电压等级兼容牵引供电系统回流相关问题的处理

摘要:本文通过交流牵引供电系统回流和直流牵引供电系统回流对比,对交直流双电压等级兼容牵引供电系统回流故障进行分析,确定交直流双电压等级兼容牵引供电系统回流的做法。

关键词:接触网 交直流双电压等级兼容 牵引供电系统 回流

引言 随着电气化铁路和地铁车辆的需求增加,轨道交通车辆有限公司的静调线、动调线几乎都兼容了交流牵引供电系统和直流供电系统,运营中需进行交流牵引供电系统与直流牵引供电系统切换,相应回流也需要切换。在交流牵引供电系统与直流牵引供电系统切换实际运用中,经常会发生故障,本文对故障发生原因进行分析,并最终提出解决方案。

1 交流牵引供电系统回流和直流牵引供电系统回流对比

在电气化铁路、客运专线、高铁牵引供电系统中,供电电压等级为AC27.5 kV。交流牵引供电系统一般通过回流线把轨道中的回路电流导入牵引变电所的主变压器,其中还有一小部分通过大地回流,见图-1。

在城市轨道交通牵引供电系统中,供电电压等级一般为DC1500V/750V。直流牵引供电系统一般采用回流电缆把轨道中的回路电流通过回流箱导入牵引变电所的负极柜,见图-2。

在轨道交通车辆有限公司的静调线、动调线中,接触网兼容AC27.5 kV和DC1500V/750V供电电压。在调试电气化铁路、客运专线、高铁系列车辆时,和交流牵引供电系统回流基本一致;而在调试城市轨道交通系列车辆时,和直流牵引供电系统回流基本一致,见图-3。

2 交直流双电压等级兼容牵引供电系统回流故障

(1)钢轨导通性能不好。钢轨具有导轨功能外,还需导通回流、具备良好的导电性能。钢轨接头随着长时间的锈蚀,钢轨回流不畅,交流牵引供电车辆调试时导致钢轨电位抬升,超出安全电压范围,造成安全隐患;直流牵引供电车辆调试时,影响电压稳定。

(2)交流牵引供电车辆调试时,钢轨接地开关处于分闸或回流箱至交流牵引变电所开关处于分闸时,钢轨回流不畅,导致钢轨电位抬升,超出安全电压范围,造成安全隐患。当两处开关均处于分闸时,钢轨回流中断,车辆满负荷调试时钢轨电位达到峰值,最高时钢轨电位接近1kV,造成严重的安全隐患。

(3)直流牵引供电车辆调试时,钢轨接地开关处于合闸或回流箱至交流牵引变电所开关处于合闸时,接地电缆持续放电直至烧断,严重影响设备安全。

(4)直流牵引供电车辆调试时,受车辆调试负荷增加影响钢轨电位抬升,超出安全电压等级,造成安全隐患。

3交直流双电压等级兼容牵引供电系统回流的做法

(1)在每个钢轨接头处增加两根150mm2接地电缆,增加接头处钢轨导通回流及导电性能,降低交流牵引供电车辆调试时钢轨回流不畅,消除钢轨电位抬升安全隐患,也消除在直流牵引供电车辆调试时对电压稳定的影响。

(2)对交流牵引供电系统,将接地开关、回流箱至交流牵引变电所开关合闸信号串联接入接触网交流隔离开关闭锁条件中。当接地开关和回流箱至交流牵引变电所开关处于合闸状态时,接触网交流隔离开关才能合闸,这样保证钢轨回流和钢轨接地,消除了钢轨电位抬升的安全隐患。

(3)对直流牵引供电系统,将接地开关、回流箱至交流牵引变电所开关分闸信号串联接入接触网交流隔离开关闭锁条件中。当接地开关和回流箱至交流牵引变电所开关处于分闸状态时,接触网直流隔离开关才能合闸,消除了钢轨接地影响车辆调试。

(4)对直流牵引供电系统,增加钢轨电位限制器,当钢轨电位超出安全电压范围后,立即对钢轨进行放电,消除安全隐患。

结束语

综上所述,在轨道交通车辆有限公司的静调线、动调线双电压等级兼容时,牵引供电系统回流采用上述做法后,消除了安全隐患,保证了车辆调试的安全与稳定。

参考文献:

[1]黄德胜,张巍.地下铁道供电.北京:中国电力出版社,2009

[2]于万聚.高速电气化铁路接触网.成都:西南交通大学出版社 ,2003

个人简介:

邱运军(1986―),男,江西瑞金人,本科,工程师,2007年毕业石家庄铁道学院电气工程及其自动化专业,从事轨道交通施工管理工作 。

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