株北变电所地回流过大的原因及对策

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1、株洲北牵引变电所地回流过大的原因及对策雷小飞（长沙供电段，湖南长沙，410007）摘要：本文对株洲北牵引变电所的地回流过大进行了分析，指出了地回流过大的危害，提出了减少地回流的对策。关键词：株洲牵引变电所地回流对策一、前言2001年武广电化开通后和列车大提速的实施，处在枢纽地带的株洲北牵引变电所牵引负荷越来越大，而直供列车的开行，对牵引供电的可靠性提出了更高的要求。该所的地回流过大、接触电压偏高、接地电阻大、接地体锈蚀严重等问题日益突出，严重危及牵引供电设备和通信信号设备的安全运行，人身安全也受到了威胁。针对此问题，本文提出了减少地回流过大的

2、对策。二、地回流过大的原因分析株北变电所供电范围广（共有8条馈线）、牵引负荷大，地回流过大。经现场检测，全天监测出的地回流最大为550A；超出了电流表400A的量程（地回流的LH变比为400/5）。引起地回流过大的原因主要有以下几个方面：1、株洲枢纽接触网结构特殊，京广客车正线和湘黔正线采用直供+回流线的供电方式；牵引电流主要是经回流线流回变压器的C相,只有一小部分经接地网流回变压器的C相。京广货车正线也采用直供+回流线的供电方式，但它的回流线是通过与客A线的（京广客车下行线）回流线并接后才回到牵引变压器的C相，增加了回流经路，增大了轨回流回

3、路阻抗，这也就相对的使地回流部分增大了。而株洲枢纽的株北一场、三场、四场、六场、七场、株洲机务段和货机折返段及联络线（北转一线、货二线、西机走、南转一、东机走、南环线、南机走、峰一线、发西线、北联线、峰三线、南转二和北机走线）采用直接供电方式(未装设回流线)，牵引电流经电力机车处钢轨流入大地，最后通过变电所的接地网流回牵引变压器的C相。这部分的牵引负荷较大，株洲枢纽各场内同时运行的电力机车数量多，取流大，该牵引负荷电流的回归几乎都是通过接地网回流，这是造成地回流过大的主要因素。2、总的回流电流大2001年武广电化开通以来，该所的牵引负荷持续增

4、加，现在单条馈线最大牵引电流达900A；B相瞬时最大牵引电流达1300A。2005年6月18日00：32分的过负荷中，5110KV侧B相牵引电流达到了533.6A，27.5KV侧B相牵引电流为1140A。据铁二院的设计，预计浙赣线电气化开通运营后，该所的总受电量将达到106170000kwh/年，也即日均用电量将逼近300000kwh。预计届时最大牵引电流将达到1500A，地回流最大值将超过650A。3、在变电所附近没有设置轨回流点，导致在变电所附近集中的电流从钢轨入地，通过变电所的接地网流回牵引变压器的C相，这是增大地回流的原因之一。4、该

5、所设置的并联电容器补偿装置，总容量为6000Kvar，其中A相3200Kvar，B相为2800Kvar。正常运行时，A相、B相电容器同时投入运行。电容电流的回流方式是通过接地网连接到牵引变压器的C相，这也是引起株洲北牵引变电所地回流增大的一个方面。三、地回流过大的危害在交流牵引供电系统中，由于大地与线路的感性耦合和阻性耦合，大地也成为牵引回流路径的一部分；部分钢轨回流流过与之相连的接地系统和土壤，导致非铁路装置受铁路系统的影响面增大。流经大地的电流越大，铁路附近的其它装置，如管道、电缆和设备等受感性耦合和阻性耦合影响的危险就越大。地回流过大，

6、对牵引变电所来说主要有以下危害：1、加速电腐蚀接地网变电所内的接地网是指直埋于室外地下的水平接地体和垂直接地体;接地母线则是指设置于高压室、电容器室等墙壁上或电缆沟、电缆竖井等沟、壁上的明敷接地体。通常接地网和接地母线按一定方式连结成一个整体，并通过设备接地线与高低压配电装置连接。株洲北牵引变电所内的接地网长期流经大电流，地网附近的土壤潮湿产生热效应，造成埋设在地下的地网扁钢电腐蚀严重，地网扁钢的表层腐蚀脱落，使得导流截面积越来越小，地网通过的电流的能力降低，使得接地网的接地电阻越来越大（具体数值请参见附件2）。如此恶性循环，严重威胁牵引供电

7、设备的安全运行。2、接触电压和局部地电位升高接触电压是指直接接触和间接接触电压。直接接触电压是指可能接触到带电部件而产生的电压。直接接触电压的保护措施包括使用绝缘外罩、绝缘外壳或绝缘网栅并充分加大到可接触表面的距离。地电位发生于接地体和远处大地之间。接地体的对地电阻和流经接地体的电流决定了地电位的大小。当牵引电流从车辆流入回流回路时，将引起该点对地电位的升高。一方面，株北变电所内的地回流过大，局部接地电阻越来越大，接触电压进一步升高威胁人身安全（接触电压值应符合表一的要求）。另一方面，地回流过大，局部地电位升高，现在该所的远动通道对地网电压有

8、时达到160V，大大超过了规定值30V，导致经常烧坏远动装置的GM-R060、GM-R070、GM-R011、GM-R051插件和无线远动装置的MODEM，严重影响