高鐵電力與普速電力的區(qū)別

1、2010-12高鐵電力與普速電力的區(qū)別高鐵電力與普速電力的區(qū)別濟南供電段2010-12一、電力線路與既有線完全不同。 既有線一般采用架空線敷設，京滬高鐵全線采用全電纜敷設，名稱與既有線不同，分為一級貫通及綜合貫通，其中一級貫通為單芯70mm2銅芯電纜，綜合貫通為單芯95mm2電纜，單芯銅芯非磁鎧裝。 單芯電纜的型號為：YJV62，即為交聯聚乙烯雙鋁帶鎧裝聚氯乙烯護套電纜。與普速上使用的YJV22不同，YJV22電纜為交聯聚乙烯雙層鋼帶鎧裝聚氯乙烯護套電纜。因為高速上使用的是單芯電纜，為了防止在電纜鋼帶上產生渦流，導致鋼鎧發(fā)熱，長時間運行燒壞電纜，故采用非磁材料護鎧，一般采用鋁鎧、鋁合金鎧、不銹

2、鋼鎧等非磁材料，從而不在電纜外鎧裝層上產生渦流。2010-122010-12 同理，單芯電纜在敷設時，為了防止閉合磁路產生同理，單芯電纜在敷設時，為了防止閉合磁路產生渦流，施工時必須注意：電纜的固定必須采用非磁材料渦流，施工時必須注意：電纜的固定必須采用非磁材料做抱箍進行固定，在電纜穿越鐵路、公路時，若單相電做抱箍進行固定，在電纜穿越鐵路、公路時，若單相電纜穿管，必須使用纜穿管，必須使用PVC等非磁材料管，嚴禁使用鋼管、等非磁材料管，嚴禁使用鋼管、鐵管等導磁性能好的材料。若使用鐵管或鋼管，必須三鐵管等導磁性能好的材料。若使用鐵管或鋼管，必須三相同穿一根鐵管或鋼管。相同穿一根鐵管或鋼管。2010

3、-12二、補償的不同。二、補償的不同。 電纜線路不同于架空電力線路，具體區(qū)別如下：電纜線路不同于架空電力線路，具體區(qū)別如下： 架空電力線路，多數故障為瞬時故障，能夠自行架空電力線路，多數故障為瞬時故障，能夠自行恢復。線路對地電容電流很小，正常運行時電容電流約恢復。線路對地電容電流很小，正常運行時電容電流約為為0.026A/km，單相接地時電容電流約為，單相接地時電容電流約為0.078A/km。正常運行時，正常運行時，60km架空線路電容電流約為架空線路電容電流約為1.6A。 電力電纜線路，多數故障為永久性故障，不能自電力電纜線路，多數故障為永久性故障，不能自行恢復。線路對地電容較大，正常運行時

4、電容電流約為行恢復。線路對地電容較大，正常運行時電容電流約為0.3304A/km，單相接地時電容電流約為，單相接地時電容電流約為1.11.3A/km。正常運行時，正常運行時，60km電纜線路電容電流約為電纜線路電容電流約為2024A。2010-12 為此，京滬高鐵補償采用的是加裝電抗器補償的為此，京滬高鐵補償采用的是加裝電抗器補償的方案，區(qū)間一般每隔方案，區(qū)間一般每隔12KM設置一臺設置一臺100Kvar的電抗器，的電抗器，主要解決線路性能問題，由于電纜上下橋等，主要解決線路性能問題，由于電纜上下橋等，12KM鐵鐵路地段電纜約為路地段電纜約為13KM。 13KM電容電流電容電流=0.4A/km

5、*12km=5.2A。 100Kvar額定電流額定電流=100*/1732*10=5.77A 再考慮到低壓電纜容性電流，所以基本可以滿足再考慮到低壓電纜容性電流，所以基本可以滿足本區(qū)段電容電流的補償。本區(qū)段電容電流的補償。 同時，在兩端配電所集中設可自動投切電抗器補同時，在兩端配電所集中設可自動投切電抗器補償，一般設置三臺電抗器，分別是償，一般設置三臺電抗器，分別是36Kvar、72 Kvar、144 Kvar，集中解決線路中欠補償的問題，可以根據，集中解決線路中欠補償的問題，可以根據線路中功率因數的大小，適當進行投切電抗器，達到滿線路中功率因數的大小，適當進行投切電抗器，達到滿足補償的要求。

6、足補償的要求。2010-122010-12三、單相電纜接地方式的不同。三、單相電纜接地方式的不同。 以前普速線路電纜大多數是三芯電纜，在正常運以前普速線路電纜大多數是三芯電纜，在正常運行中，流過三個線芯的電流矢量總和基本為零，在鋁包行中，流過三個線芯的電流矢量總和基本為零，在鋁包或金屬屏蔽層外基本上沒有磁鏈，這樣，在鋁包或金屬或金屬屏蔽層外基本上沒有磁鏈，這樣，在鋁包或金屬屏蔽層兩端就基本上沒有感應電壓，所以兩端接地后不屏蔽層兩端就基本上沒有感應電壓，所以兩端接地后不會有感應電流流過鋁包或金屬屏蔽層。會有感應電流流過鋁包或金屬屏蔽層。2010-12 而當采用單芯電纜，電纜金屬外護層的感應電壓問

7、題也越加而當采用單芯電纜，電纜金屬外護層的感應電壓問題也越加明顯。為了減輕電纜外護層感應電荷的影響，可將電纜按照品字明顯。為了減輕電纜外護層感應電荷的影響，可將電纜按照品字形敷設，而由于實際原因（如電纜溝過于狹窄、電纜過硬難以彎形敷設，而由于實際原因（如電纜溝過于狹窄、電纜過硬難以彎曲），很難講其按照品字形敷設。此時，金屬護層兩端的感應電曲），很難講其按照品字形敷設。此時，金屬護層兩端的感應電壓則不會為零，單芯電纜的導線與金屬護套的關系，可以看作是壓則不會為零，單芯電纜的導線與金屬護套的關系，可以看作是一個變壓器的初級繞組與次級繞組，當電纜導線通過電流時，其一個變壓器的初級繞組與次級繞組，當電

8、纜導線通過電流時，其周圍產生的一部分磁力線將于金屬護套交鏈，使護套產生感應電周圍產生的一部分磁力線將于金屬護套交鏈，使護套產生感應電壓，感應電壓的大小與電纜的長度和流過導線的電流成正比。由壓，感應電壓的大小與電纜的長度和流過導線的電流成正比。由于電磁感應，長線路高壓單芯電力電纜與金屬屏蔽層（或金屬護于電磁感應，長線路高壓單芯電力電纜與金屬屏蔽層（或金屬護套）產生較高的感應電壓，護套上的感應電壓疊加起來可達到危套）產生較高的感應電壓，護套上的感應電壓疊加起來可達到危及人身安全的程度，如果此時電纜兩端金屬護套同時接地，由于及人身安全的程度，如果此時電纜兩端金屬護套同時接地，由于電纜的電阻較小，就會

9、在金屬護套上形成較大電流，導體和金屬電纜的電阻較小，就會在金屬護套上形成較大電流，導體和金屬護套同時發(fā)熱使得電纜的絕緣老化，同時降低了絕緣等級，造成護套同時發(fā)熱使得電纜的絕緣老化，同時降低了絕緣等級，造成電纜壽命減少，也在一定程度上浪費電能；更嚴重的在線路發(fā)生電纜壽命減少，也在一定程度上浪費電能；更嚴重的在線路發(fā)生短路故障、遭受操作過電壓或雷電沖擊時，屏蔽上會形成很高的短路故障、遭受操作過電壓或雷電沖擊時，屏蔽上會形成很高的感應電壓，一旦感應電壓超過電纜外護套擊穿電壓值，導致外護感應電壓，一旦感應電壓超過電纜外護套擊穿電壓值，導致外護套擊穿時，形成單芯電纜接地故障。因此，大電纜護層不能兩端套擊

10、穿時，形成單芯電纜接地故障。因此，大電纜護層不能兩端直接接地。直接接地。2010-122010-12 然而，當鋁包或金屬屏蔽層有一端不接地后，接然而，當鋁包或金屬屏蔽層有一端不接地后，接著帶來了下列問題：當雷電流或過電壓波沿線芯流動時，著帶來了下列問題：當雷電流或過電壓波沿線芯流動時，電纜鋁包或金屬屏蔽層不接地端會出現很高的沖擊電壓；電纜鋁包或金屬屏蔽層不接地端會出現很高的沖擊電壓；在系統(tǒng)發(fā)生短路時，短路電流流經線芯時，電纜鋁包或在系統(tǒng)發(fā)生短路時，短路電流流經線芯時，電纜鋁包或金屬屏蔽層不接地端也會出現較高的工頻感應電壓，在金屬屏蔽層不接地端也會出現較高的工頻感應電壓，在電纜外護層絕緣不能承受

11、這種過電壓的作用而損壞時，電纜外護層絕緣不能承受這種過電壓的作用而損壞時，將導致出現多點接地，形成環(huán)流。將導致出現多點接地，形成環(huán)流。 因此單芯電纜應采用一端交聯直接接地，一端用因此單芯電纜應采用一端交聯直接接地，一端用護層保護器接地的形式運行，這樣當護層上的電荷逐漸護層保護器接地的形式運行，這樣當護層上的電荷逐漸積累，電壓達到一定值時，護層保護器瞬間動作，釋放積累，電壓達到一定值時，護層保護器瞬間動作，釋放電流，達到安全運行的要求，保證人身設備的安全。電流，達到安全運行的要求，保證人身設備的安全。2010-12 保護器一般采用無間隙金屬氧化物保護器，相當保護器一般采用無間隙金屬氧化物保護器，

12、相當于小的避雷器，使用前應測量其絕緣電阻、直流于小的避雷器，使用前應測量其絕緣電阻、直流1mA下電壓等，確保其各項指標正常，若其絕緣損壞，同樣下電壓等，確保其各項指標正常，若其絕緣損壞，同樣將電纜兩端直接接地，會形成環(huán)流，運行后的護層保護將電纜兩端直接接地，會形成環(huán)流，運行后的護層保護器應嚴密監(jiān)視其溫度，測量接地電纜的電流，發(fā)現異常器應嚴密監(jiān)視其溫度，測量接地電纜的電流，發(fā)現異常盡快處理。盡快處理。 應特別注意的是電纜護層與接地保護器連接的接應特別注意的是電纜護層與接地保護器連接的接地電纜，若此電纜采用的是電力電纜，應將其金屬護層、地電纜，若此電纜采用的是電力電纜，應將其金屬護層、鎧裝等金屬扒

13、去，電纜頭的制作應嚴格按照規(guī)程，半導鎧裝等金屬扒去，電纜頭的制作應嚴格按照規(guī)程，半導體層與電纜頭的距離不能過近，否則感應電壓易將其擊體層與電纜頭的距離不能過近，否則感應電壓易將其擊穿導致起火。穿導致起火。 再次，接地保護器的門應關好，在保護器未動作再次，接地保護器的門應關好，在保護器未動作前積累的電荷會對人身安全造成威脅，對此進行帶電檢前積累的電荷會對人身安全造成威脅，對此進行帶電檢修時務必穿絕緣鞋、戴高壓絕緣手套，避免出現人身事修時務必穿絕緣鞋、戴高壓絕緣手套，避免出現人身事故。故。2010-12四、調壓器中性點采用小電阻接地系統(tǒng)。四、調壓器中性點采用小電阻接地系統(tǒng)。 在普速中，因自閉貫通線

14、多為架空線，瞬時性故障較多，調在普速中，因自閉貫通線多為架空線，瞬時性故障較多，調壓器一般采用中性點不接地系統(tǒng)。在高鐵中，由于貫通線全部采壓器一般采用中性點不接地系統(tǒng)。在高鐵中，由于貫通線全部采用電纜敷設，使對地電容電流大大增加。同時，電纜故障一般為用電纜敷設，使對地電容電流大大增加。同時，電纜故障一般為永久性故障，如果不能及時迅速的切除故障點，將產生過電壓現永久性故障，如果不能及時迅速的切除故障點，將產生過電壓現象，特別是發(fā)生間歇性故障時，故障點將出現多次重燃，將產生象，特別是發(fā)生間歇性故障時，故障點將出現多次重燃，將產生較高的過電壓現象，具體分析如下：當發(fā)生單相接地故障時，健較高的過電壓現

15、象，具體分析如下：當發(fā)生單相接地故障時，健全相電壓上升至線電壓，也就是全相電壓上升至線電壓，也就是3p.u，當發(fā)生間歇性故障時，電，當發(fā)生間歇性故障時，電弧出現重燃，故障相電壓在熄弧瞬間恢復，接地電容電壓充電至弧出現重燃，故障相電壓在熄弧瞬間恢復，接地電容電壓充電至相電壓，當再次出現接地電弧后，健全相電壓會升至額定相電壓相電壓，當再次出現接地電弧后，健全相電壓會升至額定相電壓的的1.7+1=2.7p.u,繼續(xù)重復這個過程中，健全相電壓會上升到很高繼續(xù)重復這個過程中，健全相電壓會上升到很高的程度。當然，一般的程度。當然，一般2次重燃會上升至次重燃會上升至3.1p.u，多次重燃在特殊工，多次重燃在

16、特殊工況下會上升至況下會上升至5p.u。實際上，在實際工況中，不會到這樣高的電。實際上，在實際工況中，不會到這樣高的電壓，因為系統(tǒng)其它設備已經出現閃絡。這種情況是不允許發(fā)生的。壓，因為系統(tǒng)其它設備已經出現閃絡。這種情況是不允許發(fā)生的。當中性點連入電阻后，會提供給健全相的電容上的電荷一個泄放當中性點連入電阻后，會提供給健全相的電容上的電荷一個泄放轉移的通道，由于電阻是個耗能設備，在回路中起到一個阻尼的轉移的通道，由于電阻是個耗能設備，在回路中起到一個阻尼的作用，不僅能抑制電弧重燃過電壓，而且可以防止鐵磁諧振過電作用，不僅能抑制電弧重燃過電壓，而且可以防止鐵磁諧振過電壓。壓。2010-122010

17、-121.小電阻接地方式的優(yōu)點小電阻接地方式的優(yōu)點 中性點經電阻接地方式，瞬時性故障后保護動作跳中性點經電阻接地方式，瞬時性故障后保護動作跳閘，可以最大限度的保證正處中心區(qū)接地點的人員安全，閘，可以最大限度的保證正處中心區(qū)接地點的人員安全，將事故影響減小到最小。將事故影響減小到最小。 采用小電阻接地方式，具有如下優(yōu)點：雖然不如采用小電阻接地方式，具有如下優(yōu)點：雖然不如消弧線圈那種方式下，事故時可以堅持運行消弧線圈那種方式下，事故時可以堅持運行12個小時，個小時，但是它可以立即切除故障，最大限度的保證了核心城區(qū)但是它可以立即切除故障，最大限度的保證了核心城區(qū)的人身安全，減少了事故影響，它的優(yōu)越性

18、還體現在：的人身安全，減少了事故影響，它的優(yōu)越性還體現在： （1）經低電阻接地這種接地方式可以降低弧光接地過電壓倍數，破壞諧振過電壓的發(fā)生條件。 （2）當發(fā)生單相接地故障時，可以準確迅速地判斷出故障線路，并在很短的時間內切除，使設備耐受過電壓的時間大幅度縮短，防止系統(tǒng)設備絕緣水平降低，使系統(tǒng)運行的可靠性增加。 2010-12 （3）中性點經電阻接地的配網系統(tǒng)中，當中性點電）中性點經電阻接地的配網系統(tǒng)中，當中性點電阻阻值不是很大時，當接地電弧熄弧后，零序殘荷將通阻阻值不是很大時，當接地電弧熄弧后，零序殘荷將通過中性點電阻提供的通路泄放掉，所以當發(fā)生下一次燃過中性點電阻提供的通路泄放掉，所以當發(fā)生

19、下一次燃弧時，其過電壓幅值和從正常運行情況發(fā)生單相接地故弧時，其過電壓幅值和從正常運行情況發(fā)生單相接地故障時的情況相同，并不會象中性點不接地或經消弧線圈障時的情況相同，并不會象中性點不接地或經消弧線圈接地系統(tǒng)，由于多次燃弧、熄弧而使過電壓幅值升高。接地系統(tǒng)，由于多次燃弧、熄弧而使過電壓幅值升高。 （4）不接地運行方式，當發(fā)生單相接地故障時，）不接地運行方式，當發(fā)生單相接地故障時，目前是采用選線裝置來尋找故障點，這種方式很不準確，目前是采用選線裝置來尋找故障點，這種方式很不準確，而且易引發(fā)其它故障（如相間故障）；采用手動逐路拉而且易引發(fā)其它故障（如相間故障）；采用手動逐路拉試，影響供電可靠性。采

20、用低電阻接地后，可以通過繼試，影響供電可靠性。采用低電阻接地后，可以通過繼電保護及時將故障線路跳開，無需人工進行查找切除。電保護及時將故障線路跳開，無需人工進行查找切除。2010-122.小電阻接地運行方式評價小電阻接地運行方式評價 2.1供電可靠性供電可靠性 10kV中性點不接地或經消弧線圈接地方式與中性點中性點不接地或經消弧線圈接地方式與中性點經低電阻接地方式或直接接地方式相比，最大的優(yōu)點是經低電阻接地方式或直接接地方式相比，最大的優(yōu)點是在發(fā)生單相接地故障時，該系統(tǒng)可帶單相接地故障運行在發(fā)生單相接地故障時，該系統(tǒng)可帶單相接地故障運行2小時，獲得足夠的時間排除故障，以保證對用戶的不小時，獲得

21、足夠的時間排除故障，以保證對用戶的不間斷供電，但這一優(yōu)點在以電纜為主的高鐵電力運行中間斷供電，但這一優(yōu)點在以電纜為主的高鐵電力運行中并不突出。并不突出。 主要原因為：（主要原因為：（1）當發(fā)生接地故障時不應帶故障）當發(fā)生接地故障時不應帶故障運行運行,若長時間帶故障運行，還可能造成電纜著火。若長時間帶故障運行，還可能造成電纜著火。 （2）從實際運行情況看，單相接地故障引發(fā)的相間短）從實際運行情況看，單相接地故障引發(fā)的相間短路故障較多，反而擴大了停電范圍，尤其是當發(fā)展為母路故障較多，反而擴大了停電范圍，尤其是當發(fā)展為母線短路故障時，相當于變壓器出口短路，從而可能造成線短路故障時，相當于變壓器出口短

22、路，從而可能造成變壓器損壞。變壓器損壞。 2010-12 改成低電阻接地方式運行情況分析：改成低電阻接地方式運行情況分析：(1)絕緣事故的絕緣事故的降低，對供電可靠性的間接提高降低了母線絕緣故障的降低，對供電可靠性的間接提高降低了母線絕緣故障的概率。（概率。（2）保護配置得當，可不降低供電可靠性，對）保護配置得當，可不降低供電可靠性，對電纜線路為主的配電網中的架空線路，可依靠自動重合電纜線路為主的配電網中的架空線路，可依靠自動重合閘來減少停電時間，由于重合閘的成功率較高，所以對閘來減少停電時間，由于重合閘的成功率較高，所以對用戶的停電時間不會有所增加。用戶的停電時間不會有所增加。2010-12

23、 2.2有利用降低諧振過電壓有利用降低諧振過電壓 中性點經電阻接地方式由于在零序網絡中接入了電中性點經電阻接地方式由于在零序網絡中接入了電阻，是消除阻，是消除PT諧振過電壓的有效方法之一。從限制諧振過電壓的有效方法之一。從限制PT諧振過電壓的角度出發(fā)，一般認為在單相接地故障電流諧振過電壓的角度出發(fā)，一般認為在單相接地故障電流中，如果電阻電流大于容性電流，就可以有效地限制中，如果電阻電流大于容性電流，就可以有效地限制PT諧振過電壓，而這對一般網絡是很容易滿足的。諧振過電壓，而這對一般網絡是很容易滿足的。變電站在中性點不接地時，采用單相接地熔絲熔斷來激變電站在中性點不接地時，采用單相接地熔絲熔斷來

24、激發(fā)出的基頻發(fā)出的基頻PT諧振，在投入中性點接地電阻后，接地諧振，在投入中性點接地電阻后，接地熄弧后零序電壓很快衰減為零，基頻諧振被消除；分頻熄弧后零序電壓很快衰減為零，基頻諧振被消除；分頻諧振采用了和激發(fā)基頻諧振同樣的方法，投入電阻后，諧振采用了和激發(fā)基頻諧振同樣的方法，投入電阻后，接地消失后零序電壓很快消失，諧振被消除；高頻接地消失后零序電壓很快消失，諧振被消除；高頻PT諧振采用空投母線的方法，在中性點不接地時，經三次諧振采用空投母線的方法，在中性點不接地時，經三次空投，均激發(fā)出穩(wěn)定的二倍頻諧振，在投入接地電阻后空投，均激發(fā)出穩(wěn)定的二倍頻諧振，在投入接地電阻后再次空投均未出現諧振現象。另外

25、，當采用中性點經電再次空投均未出現諧振現象。另外，當采用中性點經電阻接地以后，中性點電阻對阻接地以后，中性點電阻對PT諧振過電壓有很強的抑諧振過電壓有很強的抑制作用。制作用。2010-12 2.3保護方式的采用保護方式的采用 中性點經低電阻接地后，保護的配置可以通過時間進中性點經低電阻接地后，保護的配置可以通過時間進行配合，使故障停電范圍縮到最小。對單相故障而言，故行配合，使故障停電范圍縮到最小。對單相故障而言，故障電流增大，并有零序電流產生，因而保護配置應增加零障電流增大，并有零序電流產生，因而保護配置應增加零序保護。根據經驗，保護配置宜采用不同時限的零序電流序保護。根據經驗，保護配置宜采用

26、不同時限的零序電流保護，保護配置還應考慮：保護，保護配置還應考慮： （1）線路采用零序電流互感器和反應工頻電流值的零）線路采用零序電流互感器和反應工頻電流值的零序接地保護作為單相接地主保護，作用于跳閘。序接地保護作為單相接地主保護，作用于跳閘。 （2）保護整定值躲過本段電容電流。）保護整定值躲過本段電容電流。 （3）零序動作定值的整定原則：零序速斷）零序動作定值的整定原則：零序速斷0.2s，對快，對快速開關而言，級差可以選為速開關而言，級差可以選為0.3秒或者秒或者0.5秒，如果用戶端秒，如果用戶端選為選為0秒秒,則開閉站可選為則開閉站可選為0.3或或0.5秒秒;出線開關出線開關0.6或或1.

27、0秒秒動作，母聯開關選動作，母聯開關選0.9或或1.5秒動作。秒動作。 2010-12五、高壓設備選型的不同。五、高壓設備選型的不同。1、高壓開關柜一般選用、高壓開關柜一般選用GIS高壓柜，采用高壓柜，采用SF6氣體絕緣，氣體絕緣，SF6氣體的優(yōu)點主要有：在一個大氣壓下，氣體的優(yōu)點主要有：在一個大氣壓下，SF6的絕緣的絕緣強度是空氣的強度是空氣的2.5至至3倍；倍；SF6滅弧能力是空氣的滅弧能力是空氣的100倍；倍；SF6的熱傳導性是空氣的的熱傳導性是空氣的2-5倍；室溫和倍；室溫和2.2MPa壓力下，壓力下，可以液化并儲存于特殊氣瓶中。可以液化并儲存于特殊氣瓶中。SF6高壓柜的優(yōu)點是：高壓柜

28、的優(yōu)點是：滅弧能力強、節(jié)省空間、可以模塊化組合、快速安裝，滅弧能力強、節(jié)省空間、可以模塊化組合、快速安裝，縮短項目周期、全密封設計，減少外部侵害?？s短項目周期、全密封設計，減少外部侵害。2010-122010-12 2、高壓電纜頭采用全密封式插接電纜頭，高壓避雷、高壓電纜頭采用全密封式插接電纜頭，高壓避雷器采用插接式避雷器，密閉性好，可以有效減少外部的器采用插接式避雷器，密閉性好，可以有效減少外部的侵害。侵害。 2010-123、高壓電壓互感器多采用外置式，檢查方便，并有效、高壓電壓互感器多采用外置式，檢查方便，并有效的減少占用空間。的減少占用空間。 2010-124、調壓器及變壓器全部采用干