高速铁路牵引变电所继电保护方案探讨

研究目的:目前已开通的京沪高铁和客运专线牵引变电所220 kV保护配置和馈线保护配置不尽相同,缺少一个统一的标准.本文通过对高速铁路牵引变电所在220 kV电网中位置的分析、目前国内高速铁路220 kV保护配置及存在问题的分析、热过负荷保护应用的分析,结合电力系统220 kV变压器及线路保护配置方案,提出适用于我国高速铁路牵引变电所继电保护方案,并为今后高速铁路牵引变电所保护配置提供指导和借鉴.研究结论:高速铁路牵引变电所220 kV线路在电力系统侧优先配置双套光纤电流差动保护作为全线速动主保护,配置距离保护、电流速断、过电流、零序电流等保护作为后备保护;220 kV牵引变电压器及馈线配置热过负荷保护替代传统定时限过负荷保护.     

铁路330kV牵引变电所施工技术

正1概述郑西高速铁路全线共新建10座牵引变电所。为满足高速动车组高密度、持续重荷载运行要求,牵引变电所采用AT供电方式,其中陕西省境内3座牵引变电所引入电源为2路330kV电源线路;主变压器采用单相V/V接线,设置4台单相牵引变压器设计,为固定备用方式,2台运行,2台固定备用,计费装置设在330kV进线侧。330kV铁路     

高速铁路牵引变压器容量优化

基于既有高速铁路牵引变电所的实测数据对典型负荷曲线进行研究,搭建基于指数方程的变压器温升模型,计算典型负荷曲线下牵引变压器绕组热点温度和寿命损失,并依据计算结果对牵引变压器容量进行优化,为新建高速铁路牵引变压器容量等级选取提供参考。     

RTDS在牵引供电系统中的应用研究

分析现有AT牵引供电系统仿真研究的特点,基于RTDS平台对牵引供电系统各元件如牵引变电所,牵引变压器及接触网系统进行了建模,实现了AT供电方式下的高速铁路牵引供电系统数字实时仿真,比较了AT供电方式下单线和复线牵引供电系统的网压水平,证明本文建立的牵引供电系统仿真模型具有较高的可用性和精确性,可以满足工程需要。     

客运专线牵引变电所换相联接的分析研究

研究目的：电气化铁道是单相移动牵引负荷，会造成电力系统三相负荷的不平衡，对不平衡产生的负序电流问题，需探讨减小负序电流的措施，尽量减小牵引负荷对电力系统的负序影响。研究结论：电气化铁道牵引变电所普遍采用换相联接的供电方式——轮换接人电力系统中的不同相。本文对电气化铁道牵引变电所采用单相结线、单相V，v结线、三相V，v结线、三相YN，d11结线、三相一两相平衡结线、三相V，X结线等牵引变压器的端子标志及联接进行了论述和总结，对牵引变电所采用各种牵引变压器的换相联接方式进行了分析研究，提出了客运专线采用AT供电方式时，单相或单相V，x结线的变压器端子标志、联接方案及牵引变电所换相联接的推荐方案。采用该方案可以简化牵引变电所牵引变压器一次侧高压线路的接线，避免高压侧线路出现交叉连接，同时简化了牵引变电所的平面布置，节约了投资。     

V／X接线与Scott接线牵引变压器的工程应用比较

通过对采用V/X接线110/2×27.5kV牵引变压器与采用AT方式Scott接线110/55kV牵引变压器的牵引变电所在占地面积、投资、负序影响、节能等方面进行比较,并结合朔黄电气化铁道增建的AT方式龙宫牵引变电所选择采用V/X接线牵引变压器的工程实例,说明了V/X接线牵引变压器在工程应用上的合理性,还结合国家政策分析了这种接线牵引变压器的应用前景。     

高速铁路牵引变电所亭无人化方案设计研究

既有高速铁路项目中牵引变电所、开闭所均采用无人值班有人值守的模式.结合国铁集团电力牵引供电节支降耗、改革创新的要求,牵引变电所、开闭所、分区所和AT所需全方位采用检测监测技术保障各型设备安全可靠运行,从而实现真正意义上的无人值班无人值守模式,降低运检压力和运营成本.本文从房屋土建方案、电气主接线、辅助监控、设备在线监测等方面,详细研究了高速铁路牵引变电所亭无人化设计方案,为推广实施牵引变电所亭无人化改造提供技术参考.     

V／V不等容牵引变压器保护方案及应用

针对电气化铁道牵引变电所地处山区坡度大,牵引变压器利用率低的问题,提出采用V/V不等容牵引变压器的必要性,并详细介绍了V/V不等容牵引变压器的特点和适用的保护原理和方案。     

高速铁路牵引变电所换相联接的分析研究

对电气化铁道牵引变电所采用单相结线、单相V，v结线、三相V，v结线、三相YN，d11结线、三相-二相平衡结线、三相V，x结线等牵引变压器的端子标志及联接进行了论述、总结，对各种牵引变电所换相联接方式进行了分析、研究，提出了京沪高速铁路采用AT供电方式时的变压器端子标志及联接方案和牵引变电所换相联接的推荐方案。     

高速铁路牵引供电系统PHM技术架构与方案研究

为保障高速铁路安全、稳定、高效运营维护,将故障预测与健康管理(PHM)的理念与方法应用于高速铁路牵引供电系统,开展高速铁路牵引供电系统PHM技术架构与方案研究。结合系统特点,构建高速铁路牵引供电系统PHM总体技术框架,并针对接触网系统和牵引变电所分别设计具体PHM技术方案与主要功能。     

电气化铁路同相供电方案及经济性分析

介绍了电气化铁路采用同相供电与牵引变压器配合的综合补偿方案,能够实现取消牵引变电所出口电分相、对电能质量进行综合治理和节省牵引变压器容量,并以铁路工程为例进行了经济性分析。     

高速铁路纯单相接线GIS设备容量不够问题研究

目前我国高速铁路牵引供电系统的牵引变电所有两种主接线型式:一种是由2台纯单相变压器组成三相V/X接线型式,另一种为纯单相(I/I)接线型式。两种接线型式各有优缺点:三相V/X接线型式优点是可减小电气化铁路对电力系统电能质量的影响、降低变电所内各种设备容量、便于施工和维护,缺点是增加牵引供电系统正常运行的电分相数量、扩大牵引变压器安装容量;纯单相接线型式优点是牵引变电所结构简单、一次侧设备数量少、容量利用率高,在正常条件下可减少接触网电分相数量,缺点是加大了电气化铁路对电力系统电能质量的影响,增加了牵引变电所设计的设备选型难度。     

考虑高速铁路负荷特性的牵引变压器可靠性评估

牵引变压器的可靠性评估对整个高速铁路牵引供电系统的可靠性研究至关重要。本文分析高速铁路牵引负荷特性对牵引变压器可靠性的影响,提出一种牵引变压器可靠性评估方法。该方法同时考虑高速铁路牵引负荷不平衡性、冲击性和非线性特点,利用IEEE C57.110标准提供的谐波损耗因子计算谐波引起的变压器降容率,通过热路模型及其微分方程组将高速铁路牵引负荷特性综合量化到变压器温升计算中。在此基础上,通过Arrhenius-Weibull模型求取变压器失效概率。以世界首台220kV等级的中点抽出式Scott牵引变压器为例,利用实测数据验证该方法的可行性,计算得到牵引变压器的可靠性指标,并分析高速铁路负荷特性对其可靠性的影响。结果表明高速铁路负荷对牵引变压器可靠性的影响不容忽视。评估结果可辅助合理决策,以降低牵引变压器运行风险,满足安全可靠需求。     

广域保护测控系统在智能牵引变电所的应用

随着高速铁路建设智能化的不断提速升级,作为高速铁路的动力能源核心,牵引变电所的供电安全、可靠、智能化具有重要意义。本文通过对高速铁路牵引供电系统对于智能化要求的特性分析,基于AT牵引供电方式的广域保护测控系统构建智能牵引变电所系统,并在京张高铁中得到了应用,为后续高铁智能牵引变电所建设提供参考。     

高速铁路变电所牵引电流回流指标研究

利用近年来高速铁路联调联试获取的大量检测数据,开展高速铁路牵引变电所牵引回流分配指标的研究。确定牵引变电所地网回流比例和贯通地线回流比例2个考核参数,对其以往测试数据进行数理统计分析和计算,得出适用于高速铁路牵引变电所牵引回流质量的判定依据,填补了联调联试中变电所牵引回流领域判定依据的空白,为综合接地系统的联调联试、动态验收和工程整改提供参考。     

铁路牵引变电所在线检测系统方案的探讨

分析了铁路牵引变电所牵引变压器、断路器、避雷器和互感器在线检测的方法，提出了牵引变电所在线检测系统方案和牵引变电所在线检测的发展前景。     

基于有源滤波器和AT供电方式的新型同相牵引供电系统

2台YN,d接线变压器十字交叉构成的AT牵引供电系统,接线复杂,变压器容量利用率低,相邻供电区段必需用分相绝缘器分断,不利于高速铁路运行。由1台YN,d接线变压器加四桥臂有源滤波器构成的新型同相AT牵引供电系统,可以实现同相供电,取消分相绝缘器;可以节省变压器,原边中性点可方便接地;在有源滤波器的作用下,可以实现消除三相不平衡、动态滤除谐波和补偿无功,使变压器容量得到充分利用;由于采用了AT供电方式,因此可以获得综合经济性能优越的通信防护效果。仿真实验也证实了这一点。     

高速铁路牵引变压器安装容量优化研究

基于牵引变压器温升效应,建立牵引变压器寿命损失计算模型,研究牵引变压器容量与牵引负荷之间的匹配关系。结合高速铁路牵引负荷实测数据,提出牵引变压器容量优化方案,在充分利用牵引变压器运行寿命的同时,有效降低牵引变压器安装容量,达到经济运行的要求。研究结果可应用于我国电气化铁路牵引供电系统设计和运营。     

牵引网电压过低的解决方案

既有电气化铁道由于运量持续增长、牵引网负荷增加而导致网压降低,从而影响正常的行车安排,在不具备对牵引变电所进线和牵引变压器进行改造的情况下,本文提出了一种投资少、见效快的解决方案,并就此方案的具体实现原理与实施策略进行了详细的阐述.     

电源快速切换技术在牵引变电所的应用分析

研究目的:通过研究电气化铁路牵引变电所电源快速切换技术,以应对电气化铁路牵引变电所主要设备检修或主变压器轮换运行时,只能采取全所停电的倒闸方式,存在效率低下、过度依赖于维修"天窗"的问题。本文首先系统地介绍电源快速切换技术的基本原理,基于铁路牵引变电所的电气主接线实际应用场景,研究电源快速切换装置在牵引变电所设备检修及轮换运行中的工程应用方案,并分析各种方案的验证结果,以期对该技术的推广积累经验。研究结论:(1)电源快速切换技术能实现牵引变电所电源无缝切换,主变压器倒闸过程中能保持对外不间断供电,避免了全所停电的状况;(2)电源快速切换技术在保障牵引供电可靠性的同时,提高了牵引变电所主设备维修的工作效率;(3)电源快速切换装置可以提供串联切换和并联切换,使得牵引变电所主电气设备维修工作时间安排更加灵活,不受制于维修"天窗"时间限制;(4)随着硬件性能的提高和软件功能的完善,该技术在电气化铁路牵引变电所倒闸操作中具有较大的推广应用前景。