电牵引供电系统短路计算机辅助分析

根据电牵引供电系统故障的对称分量统一的解析法及不对称短路计算的正序等效定则，形成一个通用等效复合序网，以运算曲线法，建立牵引供电系统中姓短路后任意时刻网络中一处电气量的机辅助分析计算的一套数学模型，并给出程序设计框图。     

全并联AT供电网络的电气特性分析及其故障测距方法的研究

全并联AT供电方式是我国高速铁路发展的主要供电形式.本文分析了全并联AT牵引网的电流分布规律和牵引网阻抗特性,并在全并联AT短路故障电流分布规律的基础上提出了适合于全并联AT的故障测距原理.仿真了电流分布规律和阻抗特性.结果表明,其特性曲线和实际的相符合,从而证明了牵引网模型的精确性.仿真了AT漏抗、上下行互感和钢轨漏导对故障测量精度的影响.结果证明这些因素对故障测距精度不会产生影响.     

牵引网馈线自适应保护原理及配置方案研究

首先讨论了影响牵引网馈线保护原理及配置的因素,然后分析了牵引网馈线自适应保护的原理,其中重点探讨对距离保护传统阻抗多边形进行改进的可行性,并利用现场运行数据进行了仿真验证,最后提出了牵引网馈线自适应保护的配置方案．     

不对称坐标变换和AT供电方式牵引网

本文根据AT供电系统的特点,利用不对称坐标变换导引出AT供电方式牵引网的等效电路。就轨地问过渡阻抗为零时的情形,本文的计算公式可作为日本简化计算公式的补充。     

基于阻抗特征的高速铁路供电臂联跳保护方案

为了快速有选择性的实现高速铁路全并联AT供电牵引网的保护,提出了一种基于阻抗特征的联跳保护方案.应用回路电压方程和基尔霍夫电流定律推导了发生故障时变电所、AT所、分区所处的短路阻抗表达式,分析了各处阻抗与故障位置的关系,在变电所、AT所、分区所配置距离Ⅰ段保护,并用联跳命令将同一供电臂的保护构成一个整体的保护方案.当任一供电臂的保护检出故障时,跳开对应的所内断路器,并向同一供电臂的其它保护发送联跳命令,实现供电臂的快速保护.仿真结果表明,所提方案能在故障后100 ms内隔离故障供电臂,同时不中断并联供电臂的供电,实现了保护的选择性和速动性.      

YNvd接线变压器的阻抗匹配与运行特性

为在电气化铁道牵引供电系统中推广应用YNvd(星形-开闭三角形)接线变压器,基于磁势平衡方程、绕组接线方程、输出端口方程和电压传递方程,建立了YNvd接线变压器的数学模型,讨论了达到变压器良好的平衡特性应满足的设计条件;对电力系统阻抗进行了折算,给出了牵引变压器二次侧端口的电压输出方程和两相等值电路.研究表明,绕组阻抗不匹配将导致变压器在不同接地运行方式下产生零序电流和零序电压;牵引母线短路电流由系统阻抗、变压器漏抗及阻抗匹配程度决定.     

考虑钢轨铁磁特性的牵引网阻抗频变参数矩阵计算

行波故障测距装置因行波在线路中传播的色散现象而难以准确计算波速,影响测距精确性,而行波色散主要原因来自于线路阻抗的依频特性。牵引网中钢轨与其他导线不同,具有特殊性,本文通过软磁材料磁性能检测中的冲击法对钢轨的磁特性进行检测,得到了P60钢轨基本磁化曲线、磁滞回线和矫顽力等磁特性数据,以此数据使用有限元仿真软件计算出钢轨精确的阻抗频变参数,在此基础上通过平行多导体传输线理论计算出充分考虑钢轨特殊铁磁特性的牵引网阻抗、导纳频变参数矩阵,为牵引网行波故障测距的研究提供线路阻抗的计算方案和数据基础。     

牵引负载电能计量方式研究

为了研究牵引负荷产生的负序对电能计量的影响，在建立牵引供电系统及电力系统三相模型的基础上，分析了牵引供电系统负序功率潮流，阐述了牵引负载采用传统功率理论定义下的功率因数计量方式存在的问题，基于IEEE Std 1459-2010功率理论所推荐的等效视在功率及功率因数定义，提出不平衡牵引负载功率因数计量方案，并将有效功率因数限值取为0.68. 理论分析及实测数据均表明:牵引负荷负序有功功率与正序有功功率方向相反，牵引负荷作为负序源向系统注入负序功率，被系统阻抗和对称负载吸收. 通过仿真与56组实测数据统计分析并验证本文算法的有效性和结论的正确性，实测数据统计结果表明，等效视在功率及等效功率因数能计及不平衡牵引负载对线路传输效率的影响，计量更合理准确.      

直供方式下综合地线对牵引回流的影响

为探讨高速、重载运营条件下牵引回流的分布规律,通过分析钢轨和综合地线电路,获得了钢轨和综合地线的等效阻抗,进而得到牵引电流在钢轨和综合地线之间的分配比例.根据遂渝线无砟轨道试验段典型参数计算出综合地线上最大电流为牵引回流的19.7%,与实际测量结果吻合.     

斯考特接线的牵引变压器的电流计算

在单相交流电力铁道上接触网的单相负荷会引起原电网三相系统的不平衡。为了减小原电网三相系统不平衡的程度,在牵引变电所中应当采用特殊接线的牵引变压器,其中一种就是斯考特接线。这种接线方式在法国的法兰新——齐奥维里交流电力铁道上已被采用,但在文献上还没有见到过这种接线方式在不同阻抗负载下,特别是短路下的计算方法。本文提出这方面的计算方法,并提出利用计算曲线求任何时间短路电流的方法,最后根据已得的公式导出接触网短路电流的计算公式。     

基于故障阻抗计算的非同步故障测距新方法

为了解决双端电气量测量非同步产生的故障测距误差问题,提出基于故障阻抗计算的非同步故障测距新方法。该方法采用集中参数短线模型,首先利用双端非同步电气量和线路参数计算故障阻抗,然后基于金属性短路故障阻抗的纯电阻性采用共轭法构造出关于故障距离的一元二次方程,最后求解并判别伪根得到真实故障距离。双端量法测距在原理上克服了故障电阻和系统运行方式变化的影响。仿真与数值计算结果表明提出的新方法可靠有效,能消去非同步角的影响,具有良好的测距精度,适用于各种金属性短路故障类型,工程实际应用价值高。     

可变阻抗滑动轴承的动态特性及其对转子不平衡响应的影响

讨论了可变阻抗滑动承的工作原理，理论模型及其油膜动力学系数的计算方法，并分析了由可变阻抗滑动轴承支承的转子不平衡响应，结果表明这种轴承有可在机器运行条件下有效地改变系统临界速度和不平衡响应幅值等动力学特性，从而达到控制机器动力学性能的目的。     

同相牵引供电系统平衡补偿的最优模型

为消除同相牵引供电系统中的三相不平衡、滤除谐波、补偿无功,讨论了平衡变换的两种最优补偿模型:以波形质量最优为目标的波形畸变最小模型和以获得最佳负载为目标的最佳负载模型.通过仿真分析了系统电压畸变时两种补偿模型的补偿效果.结果表明,波形畸变最小模型使系统只提供负载所需要的基波有功电流,最佳负载模型将不对称的单相负载变成三相(或两相或四相)对称纯阻性负载.在三相系统电压对称无谐波时,两者补偿特性一致;当三相系统电压不对称有谐波时,两者补偿特性有区别.     

牵引供电系统建模及其对电网谐波的影响

利用Matlab/Simulink仿真软件,搭建了AT牵引供电系统的车-网联合仿真模型,并多角度分析其对电网谐波的影响.首先建立了考虑阻抗和导纳影响的牵引网集中参数模型,在此基础上搭建了全并联AT牵引供电系统仿真模型,之后将搭建的SS9型、CRH2型牵引负荷仿真模型连接在AT供电系统模型中.利用该车-网联合模型,仿真分析牵引负荷在不同位置、数量及型号下电网的谐波电流、电压的总畸变率.仿真结果表明该模型能更精确得反映牵引供电系统对电网谐波影响的实际情况.     

直流短路计算——示波图法

作者根据自身实践经验和电路的基本理论，提出地铁牵引供电系统直流短路计算有两种方法：一是电路图法；二是示波图法。本文主要是论证用第二种方法进行计算，从中计算出稳态短路电流、时间常数和短路电流上升率，并列举现场实拍示波图进行计算的实例。     

电气化铁道牵引负荷谐波发射限值

在比较分析IEC61000-3-6与GB／T14549-93的基础上，讨论了谐波阻抗对谐波电压和电流限值之间关系的影响．电气化铁道牵引负荷与普通电力负荷在协议容量和供电容量的确定、谐波叠加指数和多谐波源同时系数3个方面存在差别，因此前者的谐波发射限值的分配方法也与后者的不同，建议采用IEC61000-3-6中的3级评估法．以某电气化铁道为例，介绍了应用3级评估法评估牵引负荷的谐波发射水平的过程．     

混凝土轨枕轨道电路道碴阻抗回归模型的研究

提出了混凝土轨枕条件下轨道电路道碴阻抗幅值与幅角回归模型的研究方法，并通过对两个区段实测数据的分析，推导出道碴阻抗幅值与幅角回归模型，验证了回归模型在一定条件下的正确性。     

地铁变流技术特点及直流电压调整率的探讨

在综合介绍地铁变流技术特点的基础上,根据有关标准提供的基本方法,结合地铁工程实际情况,对地铁变流器的固有电压调整率进行了一些探讨,并且分析了变流变压器短路阻抗对地铁供电系统的影响。     

电分相处电弧异相短路故障分析

分析了交流电气化铁路电力机车带电过分相区时产生电弧的过程,通过对这一过程的分析得出了四段电弧的基本模型,其中的第二次和第三次电弧同时出现时就引发了交流电气化铁路牵引供电系统电分相处的异相短路故障.计算出了牵引变电所出口处电分相异相短路发生时的短路电流,与电流速断保护整定值比较后可知保护拒动,不能及时切除故障,电弧的高温会烧断接触导线.针对电弧引发异相短路时电分相处接触导线的温度会迅速升高的特点,提出了电分相处增设接触导线温度保护的新的异相短路继电保护策略.     

电力牵引网数字式保护及故障测距综合微机系统

本文根据我国电力牵引网的特点,探讨了用微处理机实现其继电保护和故障测距的具体方案。文中对BT供电方式牵引网的短路电抗—故障距离特性作了深入分析,在此基础上提出数学模型作为微机故障测距方案的理论依据。采用在电流峰值点开放数据窗的技术,提高了距离保护付氏算法抑制暂态直流的能力。本方案在CESEC微机上进行了模拟试验,保护性能和测距精度都达到了要求。