南昆线潞城乡区间串补装置故障分析及对策.pdfVIP

第 19卷第4期 铁道运 营技术 Vo119 N O，4 2013年 1O月 R ailwayOperationTechnology O ctober 2O13 南昆线潞城乡区间串补装置故障分析及对策 唐永海 ，谭益杰 ，唐培丰 (南 宁铁路安全监管办 ，1．工程师 ；2．助理工程师 ，广西 南宁 530003) 摘 要 ：针对南昆线潞城乡区间由于 串补装置的性能不可靠 ，造成网压大幅高度波动对电力机车正常运行带 来影响的问题。根据 电路原理、电机学、高电压技术和电力拖动的基本理论，分析了电压变化引起 的牵引供 电故障原因，并提出了适当提高串补放电间隙动作 电压、缩短 串补装置至供 电臂末端的距 离、将原串补装置处的四跨绝缘锚段关节改为七跨式等相应对策 ，以减少故障的发生 。 关键词 ：南昆线 ；区间串补 ；网压 ；电力机车 ；辅机 ；避雷器 中图分类号 ：U226．7 文献标识码 ：B 文章编号 ：1006-8686 (2013) 0001-03 南 昆线牵引供电设计时为了降低建设造价 ，减 况下则为串联RLC电路 ，多台机车在串补电容装置 少 了牵引变 电所 的设置，使得南 昆线供电能力先天 投入情况下运行 ，则可看成混联RLC电路运行。机 不足 ，因此在扩能改造 中部分区段增设了区间串补 车内的单相变压器一次线圈一端同钢轨相联 ，另一 装置，以解决供电臂末端 网压低问题 ，而铁路牵引供 端通过受电弓接在接触 网上。 电采用串补装置存在很多的弊端 ，降低了供 电的可 靠性 ，在国内外使用极少。 南昆线潞城乡接触 网区间串补装置投入运营以 来 ，较好地解决了接触 网末端网压偏低影响运输能 图1 未投入 串补 时 力的问题 。但随着南 昆线运量增加 ，串补装置故障 频繁发生 ，网压大幅度波动影响运输秩序的问题逐 步暴露出来 ，特别是 2012年 10—11月 ，该 区段就发 ／zc 生了变 电所电流保护跳闸14次 ，主要原 因是机车避 雷器因高压击穿接地 (共发生9次)；其次是电力机 车高压保护放电间隙高 电压放电。此外 ，机车在此 区段运行经常发生因网压低造成辅机烧损 。可见串 补装置性能不 良对运输能力和安全有很大 的影响。 图2 网络阻抗向量图 现从机车在串补末端取流运行中的网压变化情况进 行析并提 出初步应对措施 。 1．2 等效电路分析 设接触网首端网压为U，接触 网线路阻抗为Z=R+jx，单台机车阻抗为Z1=r+jxl， 1 在 串补末端取流时网压变化分析 多 台机车运行时负载等效阻抗Zn=Z1llZ2J一，显 然多台机车的并联等效 阻抗小于单台机车阻抗 ，串 1．1 机车与供 电系统形成的等效 电路 机车与接 补容抗为Zc=-jXe=-j1／toe。 触 网形成的一个 电路可 以看成是一个 串联RL电路 则未投入串补时线路 中总阻抗z、电流I、机车 (见 图1)，图 1中R、jx为供电系统的等效 电阻和 电 两端 电压u1分别为 感 ，r、jxl为机车等效 电阻和电感 。可见 电路负载呈 z=z+ZI=(R+r)+j(x+x1) 感性 (见 图2)，图2中纵坐标是感抗和容抗之和，而 l=t)／(z+Z1) 感抗和容抗是相互抵消的。从 串补电容装置投入情 I】：1．Z1