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。     

三相V,v接线和单相I,i接线牵引变压器的组合应用

对某既有电气化铁路增建四线工程中一个110kV单相牵引变电所的扩能改建方案进行了深入研究,通过对不同牵引变压器接线型式与既有单相I,i接线牵引变压器的组合效果进行静态和动态比较后提出了利用三相V,v接线和单相I,i接线牵引变压器构成组合三相平衡接线来降低电气化铁道牵引负荷对电力系统的负序影响、充分利用供电能力的技术方案。这种组合接线的应用,既能降低对电力系统短路容量的要求,又增大了对不平衡牵引负荷的负载能力。对既有电气化铁路增建新线工程以及铁路枢纽的牵引供电系统设计具有参考价值。     

单相牵引变压器在单线电气化铁路的应用分析

结合工程实例,针对小运量的单线电气化铁路分析了采用单相变压器时电力系统的负序影响,并与三相V/v接线牵引变压器进行比较。结论表明,对于单线电气化铁路而言,单相牵引变压器负序影响并不一定比其他类型的牵引变压器大,在选择牵引变压器接线形式时,应结合线路负荷特点,有针对性地选择。     

新型平衡牵引变压器负序电流仿真计算与分析

电气化铁道属于不对称供电系统,为降低牵引变压器及接线方式对电力系统的负序影响,经电力、铁路部门研究,提出采用新型平衡牵引变压器,该牵引变压器采用中间带抽头的Scott接线方式。根据其接线方式及特点,分析其电气特性,推导一次侧与二次侧绕组电流的变换关系、负序电流计算公式,并以工程实例进行该牵引变压器负序电流仿真计算。电流仿真计算表明:由于牵引变电所两供电臂电流的差异,采用不同的牵引变压器及接线方式,产生的负序电流是不同的,新型平衡牵引变压器及接线方式产生的负序电流,在一定的持续时间内介于V/V接线牵引变压器和单相接线牵引变压器之间。     

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。     

基于有源滤波器的V,v接同相供电系统

针对电气化铁道牵引供电系统三相严重不平衡,存在大量谐波和无功,尤其是相邻供电区段间必需用分相绝缘器分隔问题,将V,v接变压器与有源滤波器和AT供电方式有机结合,构造出新型同相牵引供电系统。系统中V,v接变压器的一个带中抽头的副边绕组接AT牵引网,并通过有源滤波器接另一副边绕组,使各供电区段电压相同,从而可以取消分相绝缘器;以检测到的同相综合补偿电流为参考,控制有源滤波器消除三相不平衡,并滤除谐波和无功。仿真证实该同相供电系统方案正确可行,适宜应用于高速电气化铁道。     

浅谈牵引电所的换相联接

本文从牵引变电所的运行现状出发，分析了牵引变电所换相联接的必要性，并有选择性地给出了三相牵引变电所换相联接的方法。分析认为，牵引变电所的换相联接对解决电力系统的“零点漂移”和减轻电力系统的负序负担是十分有效的。     

AT 供电方式用单相牵引变压器的研制

＠吴利仁＠郭欲平＠易运军＠黄细友＠刘志谦＠文潍生＠张兴昭＠范子昂＠许岗￥长沙变压器厂￥铁道部第三勘测设计院电气化铁道牵引变电所供电方式有多种，一般为高压侧三相接入三相电力系统，低压侧两相输出端分别与牵引网的上下两行供电臂相连，通过接触网向机车负荷供电。主变...     

电气化铁道YNvd接线牵引供电系统的电气分析与计算

针对目前电气化铁路YNvd接线牵引供电系统设计中阻抗匹配、与电力系统的一体化以及牵引网电压的波动等同题,基于严格的YNvd变压器原次边电气量变换关系,推导出变压器二次侧两相端口电压输出方程,并定量分析阻抗匹配非理想情况下的变压器负序和谐波特性;基于三相分析法构建YNvd接线带无功、负序综合补偿和滤波装置的牵引供电系统三相等效模型,得到无功、负序综合补偿装置的三相导纳矩阵和等效滤波装置三相谐波导纳矩阵,实现与电力系统在三相拓扑结构上的统一.推导出牵引变电所各种负荷条件下等效三相和两相牵引母线的电压损失计算公式,分析再生制动工况对电压损失的影响.     

单相组合式同相供电技术及工程应用方案研究

针对电气化铁路对电力系统负序的影响而自身不得不设置很多分相的问题,研究一种单相组合式同相供电技术方案,采用单相牵引变压器为基础,配以适量的同相补偿装置的方法,在牵引负荷较小时,能够实现由单相牵引负荷到三相电力系统的平衡变换;在牵引负荷较大时,在满足国标要求的前提下兼顾同相补偿装置的经济性。同时以工程设计案例的形式加以分析,结果表明:单相组合式同相供电技术在充分发挥同相供电自身技术优势的前提下,能够有效减少主变压器的安装容量,随着大功率电力电子元器件产品国产化后质量提升及造价逐年下降,其在提高电气化铁路运能方面的性价比将大幅提升。     

牵引变压器负序分析及补偿

分析了不同联结形式的牵引变压器在不同负荷条件下的负序电流特性;指出在同时具有牵引负荷和回馈负荷的工况下,三相电流不对称程度的严重性;介绍了采用铁路静止电能调节器（RPC）对负序、无功、谐波等电能质量问题进行综合治理的基本原理;重点讨论了利用RPC消除三相-两相牵引变压器负序电流所需的装置容量问题,为RPC的工程应用提供指导。     

高速铁路牵引供电系统负荷过程仿真技术的研究

高速铁路牵引供电系统负荷过程仿真主要包括动车组运行的牵引负荷功率计算和牵引供电系统的潮流计算。通过建立牵引计算模型得到动车组运行过程中的电气负荷特性,基于多导体传输线模型,建立牵引网等值电路,基于牵引变电所端口电气量通用变换关系,建立牵引变电所等值电路,基于牵引负荷功率进行牵引供电系统潮流计算,可以得到动车组运行过程中牵引供电系统的电压和电流的变化。以此为基础,编制了高速铁路牵引供电系统负荷过程仿真程序,通过仿真程序对云南省开通的首条高速铁路—长昆客运专线邓家山牵引供电系统进行了仿真计算,计算结果与中国铁道科学研究院的实地测试结果相一致。高速铁路牵引供电系统负荷过程仿真技术的研究对于深入研究高铁牵引供电系统的运行规律,对供电系统中各种供电指标的核查、校验等具有重要意义。     

基于大功率有源滤波器的同相AT牵引供电系统

电气化铁道牵引负荷的非线性和不平衡性,导致牵引负荷功率因数低,注入电力系统的谐波、负序电流和无功功率较大,通信防护效果差,进行综合补偿容量大。介绍了大功率有源滤波器的结构,给出综合补偿电流检测和正弦脉宽调制方法。提出了在自耦变压器（AT）供电方式的基础上。以大功率有源滤波器为中心,结合三相变四相变压器和数字控制模块构成同相AT牵引供电系统,不仅能解决以上问题,而且可以取消“分相绝缘器”和节省自耦变压器。大功率有源滤波器由并联PWM变流器组成,具有拓扑结构简单,易控制、提供容量大、工作可靠等优点。仿真分析表明,该系统具有良好的可行性。     

牵引供电系统在长期过负荷状态下的策略分析

研究目的:我国高速铁路目前尚处于发展阶段,没有形成大规模的高速铁路网,为了弥补高速铁路网的不足,部分跨区域的高铁列车需要在普速线路上"借道"开行,这样就导致了部分普速铁路在满足既有繁忙的客货运条件下,又要开行大量跨区域的动车组列车,致使电气化铁道牵引供电系统长期处于严重过负荷状态下。研究结论:本文以萧甬线(杭州萧山至宁波)为例,按照牵引负荷逐步增大的顺序分阶段研究了牵引供电及其他系统在长期严重过负荷状态(超设计条件)下的策略:(1)调整馈线速断保护、过流保护以及牵引变压器过负荷保护的定值;(2)在行车组织上考虑限车措施;(3)对牵引变压器及其一二次侧出线导线、上网供电线、接触网导线、所内流互等设备进行提升改造;(4)增设主变热过负荷保护以及油色谱在线监测系统等。     

高速铁路对供电质量的影响及治理措施

简述了高速铁路的供电原理及其负荷特性,分析了高速铁路对供电系统造成的负序和谐波等电能质量问题,在分析比较了国内外现有高速铁路电能质量治理的一系列措施的基础上,提出了高速铁路电能质量治理的新思路和新措施。     

直供全并联供电方式牵引网载流能力分析

电气化铁路直供全并联方式通过在供电臂上下行接触网之间设置并联点使得牵引网电流分布更加均衡,从而全面提高供电质量,特别适用于单向负荷性质的山区长大坡道电气化铁路.目前多采用在供电臂中部设置并联点的方案,但尚未见到并联点设置方案的分析结果.本文从单个列车电流在直供全并联供电臂中的电流分布出发,对供电臂各处及并联点处的载流能...     

铁路贯通/自闭线单相接地故障段定位方法

研究目的:据大量的运行故障统计表明,中性点不接地系统发生单相接地故障约占系统总故障率的80％以上,本方法为了迅速定位并隔离故障区段,提高铁路贯通、自闭线的供电可靠性。研究方法:本文分析了线路发生单相接地故障时,零序电流的分布情况,基于改进的统一矩阵算法,提出一种针对铁路10 kV贯通、自闭线的故障段定位方案并加以验证。研究结果:该方案提出一种由FTU、STU和终端监控设备三个层次构成的分布式测控系统,舍去以往在电站检测零序电压、比较各出线零序电流等做法,仅使用各分段开关处的零序电流一个电量信息,根据各区段零序电流的相位和大小定位故障区段。研究结论:经过在实验室条件下的验证,该系统能在10秒内准确定位并隔离单相接地故障区段,同时也可以为故障的查找和排除提供可靠的依据。