最新铁路变电所设备

为了缩小铁路变电所装置的体积、降低损耗、便于维修，日立公司研制出了体积小、坚固耐用的SF6GIS（气体绝缘开关装置），噪声低、效率高的电气化铁路变压器和数控电源柜。为满足目前不断增长的环保、安全、高效、坚固、便于维修设备的需求，我们研制出了（1）环保型防故障硅变压器；（2）无SF6温室气体环保型GIS和坚固型叠放式SWGR（开关装置）；（3）一种新的不含PFCs（全氟化碳气体）冷却液的生态型低损耗整流器；（4）BBU（组合单元），通过采用标准单元的保护控制器，实现在线维修。     

客运专线GIS柜开关室安全性的技术研究

为避免SF6气体泄漏造成人身伤害,通过对SF6气体泄漏检测技术的介绍,针对GIS开关室的气体特性,介绍SF6气体环境智能监控系统的工作原理、系统功能和主要技术指标,对客运专线GIS柜开关室安全性进行技术研究。     

客运专线牵引供电系统220kV GIS安装及调试

GIS开关柜是将一座变电所中除变压器以外的一次设备有机地组合成一个整体,GIS采用的是绝缘性能和灭弧性能都非常强的六氟化硫（SF6）气体作为绝缘介质。本文结合武广客运专线新广州变电所安装调试,阐述了GIS的安装流程、关键工序、安全要点、现场试验项目及方法,为GIS安装、试验人员提供借鉴。     

高压组合电器施工质量控制要点

针对目前在国家铁路和城市轨道交通牵引供电领域,引进了部分SF6气体绝缘金属封闭式组合电器(GIS),其中包括室内、室外型敞开式结构和室内开关柜结构的GIS.本文根据几个工程的实践,对GIS设备的安装步骤及要点进行详细介绍,同时就施工的关键技术和普遍带有规律性的特点进行了探索.     

一种高频变压器的研制方法

详细介绍了直/直软开关变流器用高频变压器的研究与开发:(1)高频变压器设计基本原则;(2)面积乘积法设计公式推导;(3)高频变压器设计步骤;(4)损耗建模分析;(5)线圈绕接方式及导线厚度的优化设计.给出了理论损耗仿真曲线,试验证明了这一设计方法的有效性.     

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。     

GIS在我国牵引变电所应用前景探讨

分析牵引变电所高压开关电器的应用状况;介绍气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)的主要特点;从GIS技术的可靠性、应用和必要性、经济性和可行性等方面阐述了其在牵引变电所的应用前景.     

绝缘油中多组分气体在线监测装置

基于牵引变压器油中多组分气体在线监测技术设计相应的监测装置。装置以聚四氟乙烯作为油气分离的透气膜,油气平衡时间小于24 h;采用2根气相色谱柱,色谱柱1能有效分离H2,CO,CH4这3种故障气体;色谱柱2能有效分离C2H6,C2H4,C2H2这3种故障气体。利用复合结构半导体气敏传感器,检测分离后的故障气体。采集控制电路以DSP(Digital Signal Processor)和CPLD(Complex Programmable Logic Device)为核心,以增强扩展性,并设有无线通信接口。分析测试数据表明,该装置能有效、稳定地检测油中溶解出的6种故障气体,检测误差小于5%(气体浓度较小时,误差小于5μL.L-1),满足工程应用要求。     

一种采用无源软开关吸收电路技术的新型高效DC/DC变换器

主要从4个方面叙述了采用无源软开关吸收电路技术70 kW的DC/DC变换器,即(1)无源吸收电路的工作原理;(2)PWM控制方式的选择和比较;(3)大功率高频变压器的设计步骤;(4)一次侧整流电路二极管过冲电压限制以及吸收电阻的选型分析.最后给出了试验波形和效率曲线.     

智能牵引变压器故障诊断技术研究

研究目的:构建智能牵引供电系统保障高速铁路安全可靠、优质高效的运营是我国高铁未来发展的方向,而牵引变压器作为牵引供电系统中的重要组成部分,对其开展智能化研究是智能牵引供电系统研究的关键。本文从牵引变压器在线监测需求入手,阐述对牵引变压器关键参量进行在线监测的智能化方案,且根据监测参量构建基于贝叶斯网络的牵引变压器故障诊断模型。研究结论:(1)在传统牵引变压器的基础上,加设牵引变压器光纤测温、油中气体在线监测及铁芯接地电流监测三大模块,可准确地掌握牵引变压器运行状态,是实现智能牵引变压器故障预测的数据源基础;(2)通过现场实例验证,基于贝叶斯网络的牵引变压器故障诊断模型准确性高,可实现牵引变压器的故障在线诊断;(3)本文研究成果可在电气化铁路牵引供电系统领域进行推广应用。     

采用全碳化硅元件的铁道车辆用高效辅助电路系统

近年,随着铁道车辆性能和功能的不断提高,对大容量、高效率和小型化的辅助电源装置的需求不断增加。东芝公司开发了新型的电源辅助装置,在其逆变回路中采用高耐压、大电流和低损耗的全碳化硅(All-Si C)高频开关元件——半导体开关及反向并联二极管均由碳化硅(Si C)元件构成,在确保装置额定输出容量不变的同时缩小了绝缘型变压器的外形尺寸,从而实现了辅助电源装置的高效化和小型化。另外,为了提高铁道车辆辅助电路的整体效率以实现节能目标,必须提高空调负载的效率,为此,将空调压缩机驱动方式由目前主流的开/关控制转换为逆变器控制电机转速的方式,在空调装置中也采用了与辅助电源装置同样的All-Si C元件,经试验验证,可降低空调装置的能耗。     

沟槽栅IGBT深槽工艺研究

基于Lam 4420反应离子刻蚀(RIE)设备和Cl2气体开发了适用于沟槽栅IGBT的深槽等离子刻蚀工艺。通过调整HBr、O2和SF6等添加气体含量得到了无底切、底角圆滑、槽壁斜度3°左右、深度6μm的沟槽;通过系统优化气体流量、气压、电极间距和RF功率等工艺参数,得到了5%的硅片内不均匀性,刻蚀速率可达800 nm/min。在完成CF4/Ar刻蚀和牺牲氧化等后续工艺后,槽型得到进一步改善。     

CRH380B(L)型动车组主变压器散热装置维修决策优化研究

对当前CRH380B(L)型动车组主变压器散热装置维修策略的不足进行了分析,选取实际上线运行动车组为对象进行试验研究。通过对试验动车组的主变压器出口油温进行统计和分析,结合动车组主变压器的故障报警逻辑,确定了主变压器散热装置维修决策优化方案的故障阈值和处理措施。研究结果表明,通过对主变压器散热装置维修决策进行优化使得安全风险控制能力较灵活,且大幅度降低维修工作量,对日后各铁路检修部门进行主变压器散热装置维修决策方案的改进和优化具有重要的参考意义。     

高铁GIS开关柜故障时供电运营探讨

介绍了一次典型的高速铁路牵引供电设备GIS开关柜发生故障后的应急处置案例,通过对越区供电方式及主变压器低压过流保护动作引发的保护定值调整进行分析,从完善GIS开关柜预警功能、增设母线隔离柜、调整逻辑关系与保护定值、增设F线隔离开关等方面,对高铁供电设备运营提出了建议。     

青藏铁路西格段SF-6气体绝缘电气设备选型研究

高寒、高海拔环境条件会对电气化铁道牵引供电设备有降低外绝缘强度及促使SF6气体液化等不利影响,本文以青藏铁路西格段SF6气体绝缘牵引供电设备的选型为例,对海拔4000m使用设备的外绝缘试验电压的修正系数、外绝缘爬电距离以及设备内所充气体的种类与压力提出建议。     

中点活箝位三相三级逆变器

适用于中、大功率电气装置的多级逆变器,常用的有二极管中点箝位(NPC)、飞跨电容(FC)和串级H桥(C H B)三种,其中中点箝位多级逆变器用得较多。为了得到输出正弦波电压和电流,常要用脉宽调制(PWM)。实践证明,这种中点箝位多级逆变器中开关元件损耗不均匀,如三相三级NPC逆变器中只有外围的6只电力电子开关元件可作PWM控制,导致其开关的损耗和发热远大于内圈6只元件的。为解决上述问题,充分发挥多级逆变器潜力,中点活箝位(Active neutral point clamped,ANPC)多级逆变器被提出。文章分析了ANPC三相三级逆变器的原理,并提出了其PWM控制原理。仿真结果表明达到了预期效果,为进一步开发实际装置奠定了基础。     

提高南昆线SVC装置运行稳定性的措施

针对影响南昆线SVC装置运行稳定性的因素,实施修改SVC装置控制程序、改善设备接地回流、采用SF6断路器等措施,提高了SVC装置的运行稳定性,运输效率和经济效益明显提高。     

哈齐客运专线轨道结构类型的选择分析

研究目的:客运专线的快速、安全运营至关重要.高寒地区轨道结构型式的合理选择直接影响高速列车正常运营.本文通过对国内外高速列车轨道结构型式的分析,结合哈齐客运专线自身的特点,确定合理的轨道结构型式.研究结论:哈齐客运专线采用无砟轨道结构型式,可以保证:(1) 有效地防止路基冻胀病害,满足高速列车运行的高平顺性要求;(2) 解决了该地区冬季养护维修难度大,维修成本过高的问题;(3) 便于融雪设施的安装和使用,因此为安全运营提供了设备保障.     

电子轨道电路模拟装置

室内导通试验是信号设备开通前的必要程序,其中轨道电路的模拟通常使用由扳键开关制成的模拟盘,它常因站场的不同而不能重复使用,可靠性、工效性和经济性较差.继而出现的由微机构成的模拟装置,又因其有显示器等分立装置,不便于携带,且受施工人员熟悉微机程度的限制而不易推广普及. 由单板机构成的TD-1型电子轨道电路模拟装置可以十分方便快捷地模拟任意站场的轨道电路,且携带方便(只有便携密码箱大小),经济实用(费用不足微机构成的轨道电路模拟装置的一半),确保室内联锁模拟试验方便、可靠、正确、快捷地完成.     

小消息

“35kV SF6气体绝缘开关柜安装工艺”通过评审2007年1月18日,由中铁电气化局集团第一工程有限公司开发的“35kVSF6气体绝缘开关柜安装工艺”通过了集团公司组织的科技成果评审。该工艺详细介绍了35kVSF6气体绝缘开关柜的柜体安装、拼接、附件安装、电气连接、电气和机械性能调试等工序流程。该工艺条理清晰,数据明确,可实现标准化、系统化作业,具有可操作性。