分布式牵引变电所容性设备绝缘在线监测系统设计与开发.docVIP

西南交通大学 硕士学位论文 分布式牵引变电所容性设备绝缘在线监测系统设计与开发 姓名：王韬 申请学位级别：硕士 专业：高电压与绝缘技术 指导教师：吴广宁 201105 摘 要 系统在大秦铁路迁安北变电所投入试运行，工作状态可靠，能较好满足应用需求。 关键词：牵引变电所；容性设备；在线监测；介质损耗；分布式系统 ???? ? ??? ???甊?? ? ??? ????? ??? ????? ? ??? ????? ?? ??? ??????，?? ????? ? ???? ????? ? ? ????? ? ????? ????? ? ????? ????? ??? ???? ? ???瓸??? ? ????? ??????? ?????甃??琗? ? 西南交通大学硕士研究生学位论文 ??? ? ? ? ???? ?????；????? ?????；????? ??? 西南交通大学硕士研究生学位论文 世界上第一条电气化铁路。此后，电气化铁路在全世界范围内得到了越来越快的发展。 ?世纪?年代至?年代，全世界平均每年修建电气化铁路??多公里；?世纪? 年代末期，欧洲一些国家以及日本的主要铁路干线已经完成电气化并且已经初步形成 运输网络；?世纪?年代，一些发展中国家，如中国、巴西、印度、南非等国家，开 始大力建设电气化铁路。据不完全统计，截止至??年，已经有较多国家的电气化铁 路里程超过?蚬ɡ铮?咛逍畔⑷绫?．??尽緇】。 表????年各国电气化铁路统计 ??所示【?。 日元，全长约??ɡ铮?罡呤彼??公里，这是世界上第一条高速铁路【?。 与日本以及欧美等发达国家相比，我国的高速铁路建设起步较晚，但经过多年的 发展，我国逐步实现了高速动车和大功率机车技术的引进、消化、吸收再创新和国产 化目标，已形成了具有世界领先水平的高铁设计、研发和制造体系。我国第一条具有 自主知识产权的高速城际铁路——京津城际铁路于??年??日建成通车，最高运 电气化率一冰一 西南交通大学硕士研究生学位论文 间，中长期铁路规划扩大了一半【?。根据《中国中长期铁路网规划》，预计到??年， 我国高速铁路运营里程将新增??公里，总里程将突破??万公里，初步形成覆盖面 更广、效应更大的高铁网络；到??年，全国铁路营业里程预计达到?万公里，复 线率和电化率均达到?％以上，主要繁忙干线实现客运、货运分离，运输能力满足社 会发展与国民经济需求。在整体布局上，形成覆盖全国大部分?万人口以上城市、大 电气化铁路的高速发展对铁路牵引供电设备提出了更高的要求。例如，我国的武 广高速铁路，平均发车间隔为?分钟，最短达?分钟；沪宁高速铁路平均发车间隔 为?种樱欢?诮ㄉ柚械木┗Ω咚偬?罚?度朐诵泻罅谐得芏瓤梢源锏矫?分钟一班。 高速铁路不仅列车运行速度高，而且列车发车密度大，这意味着牵引供电设备必须安 全可靠，意味着供电设备故障必须早发现、快速解决。容性设备作为牵引供电系统的 重要组成部分，担负着牵引变电所输配电的重要任务，一旦发生故障，将带来多方面 的损失【???。因此，保障电容性设备的正常运行是保障牵引供电系统正常运行的基础。 目前我国铁路上主要采用预防性试验结合定期检修的方法来保障电气设备的安全 运行。这种方法的运用取得了较大的成效【删，但是也存在一些不足之处： 的，是具有一定统计性的。也就是说，在进行预防性试验时各项参数都满足要求，但 ?世纪?年代，国外一些发达国家开始对绝缘在线监测技术进行研究【?五? 了?世纪?年代，随着计算机、传感器、光纤等高科技技术的发展与应用，绝缘在 线监测技术得到了迅速发展。日本、加拿大、苏联等国家陆续研制了油中溶解气体， 发电机、变压器、气体绝缘封闭组合电器的局部放电，电容性设备的介质损耗因数等 特性，交联聚乙烯电缆泄露电流等在线监测系统，其中一些已经发展为正式产品。国 西南交通大学硕士研究生学位论文 我国对在线监测技术的重要性也较早有认识，?世纪?年代，曾提出过一些带电 试验方法，但是由于操作困难复杂，测量结果分散性大，而没有得到推广。?世纪? 年代以来，随着高科技技术的发展与应用，我国的在线监测技术也得到了迅猛发展。 我国电力部门的很多科研院所和高等学校的很多相关专业都相继开展了这方面的研 究。自??年以来，由电力部先后主持召开了“全国电力设备绝缘带电测试、诊断交 内 图??集中式在线监测系统结构示意图 西南交通大学硕士研究生学位论文 ???热老化 应。按主链是否断裂可分为三种形式： 挥发少而聚合度下降极快，如图??所示。 图??热降解中的聚合度与失重关系示意图 聚乙烯在较低温度下也能发生无规断链反应，其弱键是支化点、羰基、过氧化基 还有聚碳酸酯。 先断裂。引入氟、苯环等往往有利于提高热分解稳定性。 西南交通大学硕士研究生学位论文 西南交通大学硕士