秦岭山区岩石地质及高填方电气化所亭接地技术研究

随着铁路网的完善,车辆运行密度不断提高。高速铁路对运行安全有较高的可靠性要求,牵引变电站作为其重要组成部分,具有站址面积小、短路电流大、地形复杂、降低接地电阻难度大等特点。文章以西成高铁位于秦岭山区牵引变电站的接地系统设计应用为案例,提出了利用山区牵引变电所地基高差建立站内双层接地网,以及在面积受限时,通过外延接地射线,加装深井接地装置形成组合型接地网,达到地电流回流、故障电流泄流以及降低接地电阻的效果。     

牵引变电站接地网故障诊断方法研究

随着高速铁路的发展,牵引变电站接地网规模不断扩大,接地网诊断模型逐渐复杂,传统的优化算法在诊断接地网时,易出现局部最优,不收敛等问题。文章主要详细介绍现代算法中的遗传算法和粒子群算法,并对这2种算法与传统优化算法在接地网故障诊断中的应用进行比较和分析。通过分析牵引变电站接地网的工作特点及其腐蚀故障原因,在普通接地网腐蚀故障诊断方程的基础上,建立了牵引变电站接地网腐蚀故障诊断方程。结果表明:现代优化算法较好地解决了传统优化算法易出现局部最优,不收敛等问题,可以诊断出接地网腐蚀甚至断裂的故障支路位置和故障程度,提高了牵引变电站接地网腐蚀故障诊断的精度。     

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。     

高速铁路牵引网的直击雷跳闸率计算

近年来高速铁路牵引网的雷击跳闸事故不断增多,严重威胁高速铁路的正常运行。高速铁路建于高架桥的比例较高,而没有专设避雷线,容易遭受雷击,因此直击雷跳闸率较高。本文基于经典电气几何模型分析牵引网的直击雷跳闸率,考虑雷击入射角与风速的影响对电气几何模型加以改进,并结合蒙特卡罗法模拟计算不同雷击入射角与不同风速范围下牵引网的直击雷跳闸次数。当所处环境的风速升高两倍,计算所得接触线及正馈线的绕击率均升高至少一倍。雷击入射角的不同会影响线路的暴露距离,当雷电入射角较小,在[0,π/4]范围内时,架空地线刚好被屏蔽,其绕击率为0。计算结果可为牵引网的防雷工程提供参考。     

高速铁路高架桥区段接触网避雷线架设高度研究

为保证高铁安全运行,高速铁路接触网架设避雷线是一种简单有效的防雷措施.结合高速铁路接触网的结构特点,基于电气几何模型和滚球法对避雷线的屏蔽性能进行分析,推导高架桥区段单、复线铁路接触网避雷线的架设高度计算方法.研究结果表明:滚球法比电气几何模型法的计算结果更精确,过程更简捷.单线铁路的接触网避雷线高度明显高于复线铁路的避雷线架设高度.且随着高架桥高度的增高,避雷线的架设高度也随之增高,近似成线性增长.避雷线的高度还受到滚球半径的影响,滚球半径越大,避雷线架设的高度越低,设计避雷线高度需要采用合适的滚球半径.     

土耳其安伊高铁Ⅱ期牵引变电所接地设计国际标准应用的体会

国内牵引变电所设计都是按照国标《交流电气装置的接地设计规范》和《铁路电力牵引供电设计规范》进行设计,而土耳其安伊高铁作为中国的第一条承建的国外电气化高速铁路,在设计中要求采用国际标准设计,因此牵引变电站要求采用IEEEstd80《IEEE Guide for safety in AC Substation Grounding》作为设计依据进行设计。结合土耳其安伊高铁项目牵引变电站接地工程中的体会,阐述两种设计标准的主要差异和注意事项,为后续国外牵引变电所接地网设计实施提供借鉴。     

牵引变电所接地网设计技术的探讨

研究目的:牵引变电所的接地网是保证电气化铁路安全运行,电气设备正常工作和工作人员人身安全的重要设施,研究牵引变电所的接地技术具有重要意义.本文从设计人员的角度对我国牵引变电所工程接地方案中经常碰到的几个问题进行分析和探讨,并提出相关的建议.研究结论:(1)在某些条件特殊或非常重要的牵引变电所接地网设计中,有必要提升设计手段,引入接地 辅助设计软件,确保接地网的安全.(2)不应将最大接地短路电流看作入地短路电流,应考虑与接地网连接的架空避雷线的作用,计算工频分流系数.(3)在进行接地网优化设计时,应适当采用不等间距布置方式.(4)接地网材料不应盲目认为铜材一定抗腐蚀能力强,应考虑腐蚀原电池效应和土壤环境因素的影响.     

接地导体腐蚀对地网接地电阻的影响和改善方法

牵引变电所接地网对牵引供电系统的安全、稳定运行有着极为重要的作用,随着接地网运行年限的增加,接地网的地下部分遭受腐蚀而带来的接地网特性参数超标问题,危害着牵引供电系统的安全与稳定运行。本文使用CDEGS专业接地软件进行仿真计算,分析土壤电阻率、地网面积和地网均压导体布置方法不同时,接地导体腐蚀程度对地网接地电阻的影响。通过仿真研究得出:随着土壤电阻率减小,接地导体腐蚀程度增大,其对地网接地电阻的影响也越大;对于相同的腐蚀情况,地网面积越大,地网接地电阻增加得越明显;在地网等面积和等钢材用量下,通过合理选择地网均压导体布置方法,降低接地网接地电阻受腐蚀影响的程度,实现经济技术最优化。     

基于ATP-EMTP的牵引网回路对动车组车体接地回路电气耦合作用研究

在高速铁路的运行安全中,车体电压和接地环流是很重要的影响因素。动车组在运行过程中,牵引网回路与车体-接地线-钢轨形成的回路之间存在电气耦合。本文对该电气耦合作用进行研究,推导供电方式下牵引网回路对车体接地回路的电气耦合系数;以CRH380BL型动车组为例,在ATP-EMTP平台上建立车-网耦合模型,建模中用受控源模拟牵引网回路对车体接地回路的电气耦合,并计算各部分模型参数。分别对考虑和不考虑电气耦合的情况开展动车组降弓工况、升弓工况和带载过分相工况的建模仿真,与实测波形进行对比,验证了模型的准确性。通过比较车体电压和接地电流仿真结果,发现该电气耦合作用对车体过电压和接地环流均有一定影响。     

高速铁路接触网综合防雷对策分析

分析了国内外高速铁路防雷对策及措施应用现状,对比评估了避雷线、并联问隙、避雷器3种不同防雷措施的技术经济性。结合国内高速铁路实际特点提出了加强牵引网雷电监测、进行差异化防雷治理改造的防雷对策改进建议。     

复杂艰险山区铁路牵引变电所接地网设计研究

我国即将建设以川藏铁路为代表的一大批复杂艰险山区的高标准铁路。受地质条件及电力系统影响,牵引变电所的接地设计将面临地形受限、高填方、土壤电阻率高、短路电流大等诸多困难和挑战。基于CDEGS软件建立的牵引变电所接地网仿真计算模型,分别对常规接地网、深井接地、外引接地以及提出的双层接地网模型进行仿真计算和指标考核,分析接地电阻、接触电势校核以及经济指标的对比。数据显示常规、深井及外引接地方式在地形受限的复杂环境中效果不明显,而双层接地网结构在经济、技术综合指标中最优。该方式在西成高铁的秦岭山区牵引变电所应用,效果非常明显,证明双层地网结构非常适合在复杂艰险山区铁路高填方地段的牵引变电所采用。     

牵引变电所二次设备防高压侵入技术研究

目前牵引变电所有较为完善的防雷电和接地设计,但针对二次设备烧损的事故仍有发生,影响到牵引变电所的安全运行。针对牵引变电所馈出供电线防雷、接触网隔离开关接地方案和所内综合自动化系统的电源回路进行深入分析,研究出多项影响牵引变电所二次设备安全的因素和机理,提出接触网架设避雷线、完善隔离开关接地、改进综合自动化系统电源回路等提高牵引变电所二次设备可靠性的措施。这些措施能够提高牵引变电所设备防强电侵入的综合能力。     

多雷区牵引变电所防雷设计探讨

结合电气化铁路多年的工程设计经验,依据湘桂线地处南方多雷区的工程特点,提出了牵引变电所一次、二次设备的直击雷、感应雷防护措施及牵引变电所防雷接地方案,可供电气化铁路牵引变电所的防雷设计同仁参考。     

牵引变电所接地系统设计和故障预防研究

从接地设计原则、接地网材料和寿命、接地网布置形式等方面,对常规铁路和客运专线牵引变电所的接地系统设计方案进行了论述。分析了接地网发生故障的主要原因,介绍了预防接地网故障及优化地网设计的～些新方法和研究成果。     

新型高压真空间隙避雷器研究

电气化铁路牵引供电系统目前广泛采用的氧化锌避雷器性能不稳定、防雷效果较差,并且常常发生爆炸事故,对于氧化锌避雷器存在问题的原因进行了全面分析,提出了研制新型高压真空间隙避雷器的解决方案,使之具备冲击残压低,耐受大电流冲击能力强、工频泄漏电流低,环境影响小,性能稳定,寿命长,免维护的优点,提高牵引供电系统过电压的防护能力。     

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。     

牵引变电所施工用移动高压室的研究

电气化铁道牵引变电所不停电改造施工中采用移动高压室供电,既可保证牵引变电所的正常运行,又可将原高压设备退出运行进行停电改造。本文介绍了移动高压室的结构及一、二次设备选型,并以株六复线为例进行计算,通过实际数字进行效益分析。     

太原铁路枢纽高铁供电运行探讨

随着太原铁路枢纽融入高速铁路网,枢纽内高铁列车数量大量增加,但枢纽内高铁接触网仍由榆次变电所、太北变电所这两座既有普速铁路牵引变电所供电。为保证高铁的供电可靠性,结合太原铁路枢纽内线路及牵引供电设施布置,分析在牵引变电设备各种故障情况下如何快速恢复供电。在榆次或太北牵引变电所发生全所停电故障时,对几个可以实现的越区供电方案进行供电能力计算和比较,提出推荐的越区供电方案。通过良好的供电故障恢复方案,能极大地提高太原铁路枢纽内供电故障恢复速度和高铁列车供电的可靠性。